Thread Content
Электрический регулирующий клапан: в химических производственных системах с высоким уровнем автоматизации регулирующий клапан выступает в качестве конечного исполнительного устройства автоматической системы управления. Он принимает управляющие сигналы для регулирования процессов в химическом производстве. Чувствительность его действий напрямую влияет на качество системы регулирования. Согласно фактической статистике на месте, около 70% неисправностей связаны с регулирующими клапанами. Поэтому в процессе ежедневного технического обслуживания необходимо анализировать факторы, влияющие на безопасную работу регулирующих клапанов, а также разрабатывать соответствующие меры по их устранению. Закупорка. Частой проблемой регулирующих клапанов является закупорка; она чаще всего возникает в новых системах или в начальный период после капитального ремонта. Причиной могут быть сварные шлаки, ржавчина и другие отходы внутри трубопроводов, которые блокируют проход среды через клапан. Также может произойти слишком тугое затягивание уплотнительных элементов во время ремонта клапана, что увеличивает трение и приводит к тому, что при слабых сигналах клапан не реагирует, а при сильных сигналах — реагирует чрезмерно. Устранение неисправностей: возможно быстрое включение/выключение вспомогательных линий или регулирующих клапанов, что позволяет среде уносить загрязнения через эти линии или клапаны. Другой способ — зажать шток клещами и при действии внешнего сигнального давления поворачивать шток в обе стороны, чтобы поршень прошел через заедание. Если это невозможно, необходимо увеличить давление в источнике воздуха и мощность привода; после нескольких попыток движения вверх-вниз проблема будет решена. Если ничего не произойдет, его придется демонтировать. Утечки. 1. Внутренняя утечка в клапане, неподходящая длина штока клапана. Клапан не закрывается: стержень клапана слишком длинный, расстояние от него до верхней (или нижней) части клапана недостаточно велико. В результате между элементами клапана образуется зазор, что препятствует полному соприкосновению этих элементов. Это приводит к тому, что клапан не может плотно закрыться, и происходит утечка. Также у клапана с электропневматическим управлением стержень слишком короткий, из-за чего между элементом клапана и седлом образуется зазор, что препятствует полному контакту и приводит к ненадежной закрытию клапана с последующей утечкой. Решение: необходимо укоротить (или удлинить) шток регулирующего клапана, чтобы длина клапана стала подходящей и исчезла внутренняя утечка. II. Утечка наполнителя. После того, как уплотнитель помещается в уплотнительный короб, на него оказывается осевое давление с помощью пресс-гайки. Благодаря пластичности наполнителя возникают радиальные силы, которые заставляют его тесно соприкасаться с штоком клапана. Однако это соприкосновение не является полностью равномерным. В некоторых местах контакт слабый, в других — тесный, а в некоторых местах контакта вообще нет. В процессе эксплуатации регулирующего клапана между штоком клапана и уплотнителем происходит относительное движение; это движение называется осевым движением. В процессе эксплуатации под воздействием высоких температур, высокого давления и жидкостей с высокой проницаемостью уплотнительные элементы регулирующего клапана также являются участками, в которых часто возникает утечка. Основной причиной утечки наполнителя является утечка на границе соприкосновения; у текстильных наполнителей также может наблюдаться просачивание (продукт под давлением вытекает через крошечные щели между волокнами наполнителя). Утечка на границе между стержнем клапана и уплотнителем возникает из-за постепенного снижения давления при соприкосновении уплотнителя, а также из-за старения самого уплотнителя. В таких случаях рабочая среда начинает утекать через зазор между уплотнителем и стержнем клапана. Меры по решению проблемы: для удобства загрузки уплотнителя на верхней части уплотнительного корпуса делается фаска, а на его нижней части размещается металлическое защитное кольцо с малым зазором, устойчивое к эрозии (поверхность контакта с уплотнителем не должна быть наклонной), чтобы предотвратить выталкивание уплотнителя под действием давления среды. Металлические поверхности всех частей уплотнительного короба, соприкасающихся с уплотнителем, должны быть тщательно обработаны для повышения гладкости поверхности и снижения износа уплотнителя. В качестве уплотнителя используется гибкий графит, поскольку он обладает хорошей герметичностью, низким уровнем трения, минимальными изменениями при длительном использовании, малым износом и усталостными повреждениями, легко поддается ремонту. После повторного затягивания болтов крышки уровень трения не меняется. Кроме того, гибкий графит обладает хорошей устойчивостью к давлению и температуре, не подвержен коррозии под действием внутренних сред, а также не вызывает пятнистой коррозии или других повреждений металла, находящегося в контакте с штоком клапана и внутренней частью уплотнительного узла. Таким образом обеспечивается эффективная защита уплотнения втулки штока клапана, что гарантирует надежность и долговечность уплотнения. III. Деформация элемента клапана и седла клапана, приводящая к утечке. Основной причиной утечек в сердцевине и на седле клапана являются дефекты, возникающие в процессе литья или ковки при производстве регулирующего клапана; эти дефекты способствуют усилению коррозии. Кроме того, проникновение коррозионных веществ и действие потока жидкости также могут привести к утечке в регулирующем клапане. Коррозия проявляется в основном в виде эрозии или аэроэрозии. Когда коррозионная среда проходит через регулирующий клапан, это приводит к разрушению материала элементов клапана и его седла. В результате элементы клапана и седло приобретают эллиптическую или другую форму. С течением времени это приводит к тому, что элементы клапана больше не сочетаются друг с другом, возникают зазоры, из-за чего клапан не закрывается полностью и происходит утечка. Решение: ключевым моментом является тщательный выбор материала для элементов клапана и его седла, а также контроль качества. Необходимо выбирать материалы, устойчивые к коррозии, и решительно отсекать изделия с дефектами, такими как ворсинки и песчаные включения. Если деформация элементов клапана и его седла не слишком серьезная, ее можно устранить путем шлифовки с помощью мелкой наждачной бумаги. Это позволит устранить следы деформации и повысить гладкость поверхности, тем самым улучшив характеристики герметичности. Если повреждение серьезное, следует заменить клапан на новый. Колебания. Недостаточная пружинная жесткость регулирующего клапана приводит к нестабильному сигналу, исходящему от него; это, в свою очередь, может вызывать колебания в работе клапана. Также говорится, что частота срабатывания клапана может совпадать с частотой работы системы, либо происходят сильные вибрации в трубопроводах и кронштейнах, из-за чего регулирующий клапан также начинает вибрировать. При неправильном выборе регулирующий клапан при работе в режиме малого угла открытия сталкивается с резкими изменениями сопротивления потока, скорости потока и давления. Когда эти изменения превышают пределы прочности клапана, его стабильность снижается, а в серьезных случаях возникают колебания. Меры решения: поскольку причины возникновения колебаний многочисленны, необходимо анализировать каждую конкретную проблему отдельно. Для незначительных вибраций их можно устранить путем повышения жесткости. Если используется пружина с высокой жесткостью, следует заменить её на поршневую исполнительную структуру. Сильные вибрации трубопроводов и оснований устраняются путем усиления опор для снижения вибрационных нагрузок ； Если частота срабатывания клапана совпадает с частотой работы системы, то необходимо заменить клапан на клапан другой конструкции ； Осцилляции, возникающие при работе клапана при небольших углах открытия, обусловлены неправильным выбором значения коэффициента пропускной способности C. Необходимо пересмотреть выбор этого значения и использовать значение, меньшее по величине. Также можно применить систему частичного управления или использовать клапаны-помощники для преодоления проблем, связанных с работой регулирующего клапана при небольших углах открытия. Неисправности позиционера клапана. I. Обычные позиционеры работают на основе принципа механического балансирования сил, то есть с использованием технологии форсунок-заслонок. Основные виды неисправностей: 1) Из-за использования принципа механического балансирования сил в таких устройствах имеется множество подвижных элементов, которые легко подвержены влиянию температуры и вибраций, что приводит к колебаниям регулирующего клапана ； 2) Использование технологии заслонок на форсунках: из-за малого размера отверстий в форсунках они легко закупориваются пылью или загрязненным воздухом, из-за чего позиционер не может нормально функционировать ； 3) Используя принцип баланса сил, коэффициент упругости пружины меняется в сложных условиях эксплуатации, что приводит к нелинейной работе регулирующего клапана и снижению качества управления. II. Интеллектуальный позиционер состоит из микропроцессора (CPU), преобразователей A/D и D/A, а также других компонентов. Принцип его работы сильно отличается от принципа работы обычных позиционеров. Сравнение заданных и фактических значений — это чисто электрический сигнал, а не баланс сил. Таким образом можно преодолеть недостатки баланса сил у обычных позиционеров. Но при использовании в ситуациях экстренной остановки, таких как клапаны экстренного отключения, клапаны экстренной сброса и т. д. Эти клапаны должны находиться в определенном положении, и они должны надежно срабатывать только в чрезвычайных ситуациях. Длительное нахождение в одной и той же позиции может привести к потере контроля над электрическим преобразователем, что создает риск отсутствия реакции на слабые сигналы. Кроме того, потенциометры для определения положения клапанов, находящиеся непосредственно в месте их работы, могут из-за изменений своего сопротивления приводить к тому, что слабые сигналы не будут восприниматься, а сильные сигналы — к полному открытию клапанов. Поэтому, чтобы обеспечить надежность и доступность умных позиционеров, необходимо регулярно проводить их тестирование.