化工企業(yè)調節(jié)閥防火故障原因及其對策
在火災危險性較高的化工控制系統(tǒng)，調節(jié)閥作為調節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置，廣泛地用在各種壓力容器和管道系統(tǒng)上，接受控制信號實現(xiàn)對化工流程的調節(jié)，當受壓系統(tǒng)中的壓力超過規(guī)定值時，它能自動打開，把過剩的可燃或易燃介質排放到大氣中去，以保證壓力容器和管道系統(tǒng)安全運行，防止火災事故的發(fā)生，而當系統(tǒng)內壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時又能自動關閉。調節(jié)閥工作的可靠與否直接關系到生產(chǎn)設備及人身的消防和生產(chǎn)安全。
調節(jié)閥的組成與分類
調節(jié)閥又稱控制閥，是執(zhí)行器的主要類型，通過接受調節(jié)控制單元輸出的控制信號，借助動力操作去改變流體流量。調節(jié)閥一般由執(zhí)行機構和閥門組成。如果按其所配執(zhí)行機構使用的動力，調節(jié)閥可以分為氣動、電動、液動三種，即以壓縮空氣為動力源的氣動調節(jié)閥，以電為動力源的電動調節(jié)閥，以液體介質(如油等)壓力為動力的電液動調節(jié)閥，另外，按其功能和特性分，還有電磁閥、電子式、智能式、現(xiàn)場總線型調節(jié)閥等。調節(jié)閥的產(chǎn)品類型很多，結構也多種多樣，而且還在不斷更新和變化。一般來說閥是通用的，既可以與氣動執(zhí)行機構匹配，也可以與電動執(zhí)行機構或其他執(zhí)行機構匹配。
2 調節(jié)閥類型的選擇
2.1 調節(jié)閥的閥體類型選擇閥體的選擇是調節(jié)閥選擇中重要的環(huán)節(jié)。調節(jié)閥閥體種類很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前，要對控制過程的介質、工藝條件和參數(shù)進行細心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對調節(jié)閥的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時，可從以下幾方面考慮:
(1)閥芯形狀結構主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
(2)耐磨損性當流體介質是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內部材料要堅硬。
(3)耐腐蝕由于介質具有腐蝕性，在能滿足調節(jié)功能的情況下，盡量選擇結構簡單閥門。
(4)介質的溫度、壓力當介質的溫度、壓力高且變化大時，應選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。
(5)防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質。在實際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時應防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
調節(jié)閥常見防火安全故障原因分析及解決方法
一、閥門漏泄
在設備正常工作壓力下，閥瓣與閥座密封面處發(fā)生超過允許程度的滲漏，調節(jié)閥的泄漏不但會引起介質損失。另外，介質的不斷泄漏還會使硬的密封材料遭到破壞，但是，常用的調節(jié)閥的密封面都是金屬材料對金屬材料，雖然力求做得光潔平整，但是要在介質帶壓情況下做到絕對不漏也是非常困難的。因此，對于是可燃或易燃介質的調節(jié)閥，在規(guī)定壓力值下，如果采用專業(yè)測驗工具測驗，如達到規(guī)范許可范圍，可認為密封性能是合格的。一般造成閥門漏泄的原因主要有以下三種情況：
一：是雜物落到密封面上，將密封面墊住，造成閥芯與閥座間有間隙，從而閥門滲漏。消除這種故障的方法就是清除掉落到密封面上的雜物，一般在壓力容器準備大小維修時，首先做壓力容器安全門跑砣試驗，發(fā)現(xiàn)漏泄時，停止壓力容器工作并對閥門進行檢修，對密封面進行沖刷。
二：是密封面損傷。造成密封面損傷的主要原因有以下幾點：一是密封面材質不良。由于多年的使用，閥芯與閥座密封面普遍已經(jīng)研得很低，使密封面的硬度也大大降低了，從而造成密封性能下降，消除這種現(xiàn)象好的方法就是將原有密封面車削下去，然后按圖紙要求重新堆焊加工，提高密封面的表面硬度。注意在加工過程中一定保證加工質量，如密封面出現(xiàn)裂紋、沙眼等缺陷一定要將其車削下去后重新加工。新加工的閥芯閥座一定要符合圖紙要求。二是檢修質量差，閥芯閥座研磨的達不到質量標準要求，消除這種故障的方法是根據(jù)損傷程度采用研磨或車削后研磨的方法修復密封面或重新安裝新的調節(jié)閥。
三：是造成調節(jié)閥漏泄的另一個原因是由于裝配不當或有關零件尺寸不合適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對正或結合面有透光現(xiàn)象，或者是閥芯閥座密封面過寬不利于密封。消除方法是檢查閥芯周圍配合間隙的大小及均勻性，保證閥芯頂尖孔與密封面同正度，檢查各部間隙不允許抬起閥芯，根據(jù)圖紙要求適當減小密封面的寬度實現(xiàn)有效密封。
四：是閥芯、閥座變形泄漏。閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導致腐蝕的加強。而腐蝕介質的通過，流體介質的沖刷也可造成調節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在，當腐蝕性介質在通過調節(jié)閥時，便會產(chǎn)生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨著時間的推移，導致閥芯、閥座不配套，存在間隙，關不嚴發(fā)生泄漏。解決方法關鍵把好閥芯、閥座等材質的選型關、質量關。選擇耐腐蝕材料，對麻點、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴重，可經(jīng)過細砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴重，則應重新更換電動單座調節(jié)閥。
二、閥體結合面滲漏
閥體結合面滲漏指上下閥體間結合面處的滲漏現(xiàn)象，造成這種漏泄的主要原因有以下幾個方面：一是結合面的螺栓緊力不夠或緊偏，造成結合面密封不好。消除方法是調整螺栓緊力，在緊螺栓時一定要按對角把緊的方式進行，好是邊緊邊測量各處間隙，將螺栓緊到緊不動為止，并使結合面各處間隙一致。二是閥體結合面的齒形密封墊不符合標準。例如，齒形密封墊徑向有輕微溝痕，平行度差，齒形過尖或過坡等缺陷都會造成密封失效。從而使閥體結合面滲漏。在檢修時把好備件質量關，采用合乎標準的齒形密封墊就可以避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。三是閥體結合面的平面度太差或被硬的雜質墊住造成密封失效。對由于閥體結合面的平面度太差而引起閥體結合面滲漏的，消除的方法是將閥門解體重新研磨結合面直至符合質量標準。由于雜質墊住而造成密封失效的，在閥門組裝時認真清理結合面避免雜質落入。
沖量調節(jié)閥動作后主調節(jié)閥不動作
沖量調節(jié)閥動作后主調節(jié)閥不動作通常被稱為主調節(jié)閥的拒動。主調節(jié)閥拒動對設備來說危害是非常大的，是重大的設備火災隱患，嚴重影響設備的安全運行，一旦運行中的壓力容器及管路中的介質壓力超過額定值時，主調節(jié)閥不動作，使設備超壓運行極易造成設備損壞及重大火災事故。主調節(jié)閥拒動主要與以下三方面因素有關：
一是閥門運動部件有卡阻現(xiàn)象。這可能是由于裝配不當，臟物及雜質混入或零件腐蝕；活塞室表面光潔度差，表面損傷，有溝痕硬點等缺陷造成的。
二是主調節(jié)閥活塞室漏氣量大。造成活塞室漏氣量大的主要原因與閥門本身的氣密性和活塞環(huán)不符合尺寸要求或活塞環(huán)磨損過大達不到密封要求有關系。消除這種缺陷的方法是：對活塞室內表面進行處理，更換合格的活塞及活塞環(huán)，在有節(jié)流閥的沖量安全裝置系統(tǒng)中關小節(jié)流閥開度，增大進入主調節(jié)閥活塞室的進汽量，在條件允許的情況下也可以通過增加沖量調節(jié)閥的行程來增加進入主調節(jié)閥活塞室內的進汽量方法推動主調節(jié)閥動作。
三是主調節(jié)閥與沖量調節(jié)閥的匹配不當，沖量調節(jié)閥的蒸汽流量太小。沖量調節(jié)閥的公稱通徑太小，致使流入主調節(jié)閥活塞室的蒸汽量不足，推動活塞向下運動的作用力不夠，致使主調節(jié)閥閥芯不動。這種現(xiàn)象多發(fā)生于主調節(jié)閥式?jīng)_量調節(jié)閥有一個更換時，由于考慮不周而造成的。
沖量調節(jié)閥回座后主調節(jié)閥延遲回座時間過長
發(fā)生這種故障的主要原因有以下兩個方面：一方面是，主調節(jié)閥活塞室的漏汽量大小，雖然沖量調節(jié)閥回座了，但存在管路中與活塞室中的蒸汽的壓力仍很高，推動活塞向下的力仍很大，所以造成主調節(jié)閥回座遲緩。消除這種故障的方法主要通過開大節(jié)流閥的開度和加大節(jié)流孔徑加以解決，節(jié)流閥的開度開大與節(jié)流孔徑的增加都使留在脈沖管內的介質迅速排放掉，從而降低了活塞內的壓力，使其作用在活塞上向下運動的推力迅速減小，閥芯在介質向上的推力和主調節(jié)閥自身彈簧向上的拉力作用下迅速回座。
另一方面原因就是主調節(jié)閥的運動部件與固定部件之間的磨擦力過大也會造成主調節(jié)閥回座遲緩，解決這種問題的方法就是將主調節(jié)閥運動部件與固定部件的配合間隙控制標準范圍內。
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