淺談鹽硝生產中調節閥的選型及常見故障處理
1 前言
當今國內制鹽行業發展呈風起云涌之勢,家家都把擴大生產作為發展目標。隨著生產規模的擴大,生產的自動化程度也越來越高,自動化儀表在生產中起著至關重要的作用。
江西鹽礦有限責任公司現今擁有兩套鹽硝聯產裝置,第一套投入運行已有十多年,自動化儀表至今整體運行狀況良好,它使用的控制系統是可編程調節器(ABB),而第二套投入運行僅僅兩年時間,自動化系統比前套裝置更為先進,它采用的控制系統是可編程序控制器(PLC)。從事自動化儀表維護工作近10年,在生產中自動化儀表遇到最多問題不是一次檢測儀表也不是中央控制系統,而是安裝在工藝管線上的各個執行器,也就是調節閥,俗稱自動閥門。
2 調節閥的選型
如果說中央控制系統好比一個人的大腦,那么調節閥就是一個人的手和腳。鹽行業是一個比較特殊的行業,生產環境惡劣。我們公司第一套裝置選用的執行器有很多種,大多數是氣動執行機構,采用的是角行程的活塞式氣動執行機構,所控制的閥體也多種多樣,有蝶閥、二位閥、V型球閥,隔膜閥等。在鹽業生產中,調節機構的選型是非常重要的因素。因為在正常生產中,如果變送器或一次檢測儀表發生故障,操作人員可以將控制單元由自動狀態切換成手動控制調節閥的開與關。而一旦某個工藝管線上調節控制閥出現開關失靈的故障,如果一時解決不了的話就會影響整個生產,所以自動調節機構的好壞直接影響到生產周期的長短。
調節閥的選型很重要。眾所周知,鹽的腐蝕性是相當嚴重的,在管線中的介質一般都是比較濃稠的鹽漿,對設備的防腐性能要求高。就拿各效的排鹽自動閥門來說,它選用的是角行程活塞式氣缸的執行機構,閥體選用的是二位閥,平均每小時要開關動作300多下,對閥體的內部構件的耐磨和耐腐蝕的性能要求很高。在生產過程中,對調節閥的選型,我們經歷過失敗,但也積累了不少經驗。一般我們從以下幾方面考慮。
2.1 由于鹽業生產的特殊性,根據流體性質、工藝條件和過程控制要求,調節機構的材質一定要耐磨耐腐蝕。比如不銹鋼材質。
2.2 執行機構一般選用氣動執行機構,根據執行機構輸出力必須大于控制閥的不平衡力(閥芯受到流力靜壓和動壓所產生的作用力)來確定執行機構的品種。
2.3 對工藝變量計算出流量系數,選擇合理的閥門口徑。
2.4 工藝生產安全出發,選擇氣動執行器時,必須考慮其作用方式是氣開式還是氣關式。有壓力信號時閥關,無壓力信號時閥開為氣關式執行器,反之為氣開式。
3 調節閥常見故障及處理
我們公司先后選用過英國沃斯特(FLOWSERVE)、美國FISHER,還有長沙日新自動化設備有限公司生產的調節閥,但在生產中都出現過這樣那樣的問題,最常見的故障是調節閥卡堵及外泄現象。對于這些故障的處理,我們在生產中也總結出了一些方法,現與同行相互參考。
對于調節閥經常出現的卡堵現象,我們常采用以下方法進行處理。
3.1 清洗法:
管路中的焊渣、鐵銹等在節流口、導向部位、下閥蓋平衡孔內造成堵塞或卡住使閥芯曲面、導向面劃痕、密封面上產生壓痕等,這經常發生于新投產系統和大修后投產初期。遇此情況,必須卸開進行清洗,除掉渣物,如果密封面受到損傷還應研磨。同時將底塞打開,以沖掉從平衡孔掉入下閥蓋內的渣物,并對管路進行沖洗。投產前,讓調節閥全開,介質流動一段時間后再納入正常運行。
3.2 外接沖刷法:
對一些易沉淀,含有固體顆粒的介質采用普通閥調節時,經常在節流口、導向處堵塞,可在下閥蓋底塞處外接沖刷氣體和蒸汽,當閥體產生堵塞或卡住進,打開外接的氣體或蒸汽閥門,即可在不動調節閥的情況下完成沖洗工作,使自動閥門正常工作。
3.3 安裝管道過濾器法:
對小口徑的調節閥,尤其是超小流量調節閥,其節流間隙特小,介質中不能有一點點渣物。遇此情況堵塞,最好在閥前管道上安裝一個過濾器,以保證介質順利通過,帶定位器使用的調節閥,定位器工作不正常,其氣路節流口堵塞是最常的故障。因此,帶定位器工作時,必須處理好氣源,通常采用的辦法是在閥門定位器前氣源管線上安裝空氣過濾減壓閥。但此法對于介質濃稠的鹽漿時也許不太適用。
3.4 增大節流間隙法:
如介質中的固體顆粒或管道中被沖刷的焊渣和銹物等因節流口造成堵塞,卡住等故障,可改用節流間隙大的節流件,節流面積為開窗,開口類的閥芯,套筒,因其節流面積集中而不是圓周分布的,故障就能很容易地被排除。如果是單、雙座閥就可將柱塞形閥芯改為“V”形口的閥芯,或改為套筒閥等,問題基本上能得以解決。
3.5 介質沖刷法:
利用介質自身的沖刷能力,沖刷和帶走易沉淀、易堵塞的東西,從而提高調節閥的防堵功能。常用的方法是改作流團型使用,采用流線型閥體,將節流口置于沖刷最厲害處,采用此法要注意提高節流件的材料耐沖蝕能力等等。
4 解決自動閥門外泄的問題的方法
4.1 對未使用密封油脂的自動閥,可考慮增加密封油脂來提高閥桿密封性能。
4.2 增加填料法:為提高填料對閥桿的密封性,可采用增加填料的方法,通常采用雙層、多層混合填料形式,單純增加數量,效果并不太明顯。
4.3 采用透鏡墊密封法:對于上下蓋的密封,閥座與上下閥體的密封,若為平面密封,在高溫高壓下,密封性差,引起外泄,可以改用透鏡墊密封,可以改善密封效果。
4.4 更換密封墊片:至今,大部分密封墊片仍采用石棉板。在高溫下,密封性能較差,壽命也短,引起外泄。遇到這種情況,可改用聚四氟乙烯(PTFE)墊片.效果不錯。
在生產過程中,我們采用這些方法解決了一些問題,但在實際生產中,還有更多的故障和問題會出現,在這里不能一一道盡。本人一己之見,供各位同行參考。
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