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調(diào)節(jié)閥的選型、維修與校驗

1 調(diào)節(jié)閥的選型

      1.1 選型應(yīng)考慮的主要因素

      （1）要滿足生產(chǎn)過程的溫度,、壓力,、液位及流量要求；
      （2）閥的泄漏及密封性要求,；
      （3）閥的工作壓差<需用壓差,；
      （4）對提高閥使用壽命和可靠性的考慮；
      （5）對閥動作速度,、流量特性的考慮,；
      （6）對閥作用方式和流向的考慮；
      （7）對執(zhí)行機構(gòu)型式,、輸出力矩,、剛度及彈簧范圍的考慮；
      （8）對材質(zhì)及閥經(jīng)濟性的考慮（選型不當價格會相差3~4 倍）,。

      1.2 選型的一般原則

      在滿足過程控制要求的前提下,，所選的閥應(yīng)盡量簡單、可靠,、價廉,、壽命長、維修方便和備件來源及時可靠。要盡力避免單純追求好的結(jié)構(gòu),、好的材質(zhì),、多帶附件，而忽略了對可靠性,、經(jīng)濟性的考慮,。從可靠性觀點來看，結(jié)構(gòu)越簡單,，其可靠性就越高,；材質(zhì)選擇過高，將造成不必要的價格投入,。

      1.3 選型應(yīng)提供的工藝參數(shù)及系統(tǒng)要求

      （1）工藝參數(shù)：溫度,、壓力、正常流量時壓差及切斷時的壓差,。
      （2）流體特性：腐蝕性,、粘度、溫度變化對流體特性的影響,。
      （3）系統(tǒng)要求：泄漏量,、可調(diào)比、動作速度與頻率,、線性及噪音,。

      1.4 調(diào)節(jié)閥的分類及選擇

      調(diào)節(jié)閥按結(jié)構(gòu)特征大致可分為如下9大類：

      （1）直通單座調(diào)節(jié)閥：該閥應(yīng)用zui廣，具有泄漏小,、許用壓差小,、流路復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單的特點,，故適用于泄漏要求嚴,、工作壓差小的干凈介質(zhì)場合，但小規(guī)格閥（DN<20mm）也可用于壓差較大的場合,。
      （2）直通雙座調(diào)節(jié)閥：與直通單座調(diào)節(jié)閥相反,，具有泄漏大、許用壓差大的特點,，故適用于泄漏要求不嚴,、工作壓差大的干凈介質(zhì)場合，選型時應(yīng)注意該閥泄漏量大是否能滿足過程控制要求,。
      （3）套筒閥：套筒閥分為單密封和雙密封2種結(jié)構(gòu),，前者類似于單座閥，適用于單座閥場合,。后者類似于雙座閥,，適用于雙座閥場合。套筒閥還具有穩(wěn)定性好、裝卸方便的特點,，但價格比單,、雙座閥高50%~200%，還需專門的纏繞密封墊,，是僅次于單,、雙座閥應(yīng)用的較為廣泛的閥。
      （4）角型閥：節(jié)流型式相當于單座閥,，但閥體流路簡單,，適用于泄漏要求小、壓差不大的干凈介質(zhì)場合及要求直角配管的場合,。
      （5）三通閥：具有3個通道,，可代替2個直通單座閥用于分流和合流及2相流溫度差≤150℃的場合。當DN≤80mm時,，合流閥可用于分流場合,。
      （6）隔膜閥：流路簡單，隔膜具有一定耐蝕性能,，適用于較污濁介質(zhì),、弱腐蝕介質(zhì)的2位切斷場合。
      （7）蝶閥：相當于取一直管段來做閥體,，且閥體又相當于閥座，故“自潔”性能好,、體積小,、重量輕。適用于較污濁介質(zhì)和大口徑,、大流量,、壓差的場合。當DN>300mm時,，通常都有蝶閥來完成,。
      （8）球閥：“O”形球閥全開時為無阻調(diào)節(jié)閥，“自潔”性能*,，適用于特別污濁,、含纖維介質(zhì)的2位切斷場合。“V”形球閥具有近似等百分比的調(diào)節(jié)特性,，適用于較污濁,、含纖維介質(zhì)可調(diào)比較大的調(diào)節(jié)場合，球閥價格較貴,。
      （9）偏心旋轉(zhuǎn)閥：該閥介于蝶閥和球閥之間,，“自潔”、調(diào)節(jié)性能好，亦可切斷,，故適用于較污濁介質(zhì),、泄漏要求小的調(diào)節(jié)場合，但該閥價格較貴,。

      這9類產(chǎn)品中前6種為直行程調(diào)節(jié)閥,，后3種為角行程調(diào)節(jié)閥。作為用戶,，必須弄清其特點,。

      1.5 正確選擇的若干問題

      1.5.1 閥體材料選擇

      （1）閥體耐壓等級、使用溫度,、耐腐蝕性能等方面應(yīng)不低于工藝連接管道要求,，并優(yōu)先選用定型產(chǎn)品。
      （2）水蒸氣及含水較多的濕氣體介質(zhì),、環(huán)境溫度低于-20℃時,，不宜選用鑄鐵閥。

      1.5.2 閥內(nèi)件材質(zhì)選擇

      （1）非腐蝕性介質(zhì)一般選用1Cr18Ni9Ti或其它不銹鋼,。
      （2）對汽蝕,、沖蝕較為嚴重、介質(zhì)溫度與壓差構(gòu)成的直角坐標中,，其溫度為300℃,，壓差為1.5MPa 2點連線以外的區(qū)域時，應(yīng)選用耐磨材料,，如鈷基合金或表面堆焊史太萊合金等,。
      （3）對硬密封切斷閥，為提高密封面可靠性,，應(yīng)選用耐磨合金,。當密封要求十分嚴密時，應(yīng)選用軟密封,，如四氟,、橡膠。

      1.5.3 高低溫材料選擇

      當介質(zhì)溫度<-60℃時選用銅或1Cr18Ni9Ti,；溫度在450~600℃時選用鈦,、鉬不銹鋼；當介質(zhì)溫度>600℃時應(yīng)選用高溫高強度合金（如因可耐爾）,。

      1.6 填料及閥蓋型式選擇

      （1）通常情況下,，介質(zhì)溫度<200℃時，選用“V”形四氟填料,，普通型上閥蓋,；介質(zhì)溫度<450℃時,，選用“V”型四氟填料，但必須是散熱閥蓋,。
      （2）對直行程類閥,，若帶有定位器附件時，對介質(zhì)溫度≤450℃高溫閥,，仍可選用普通型閥蓋,，但必須選用石墨填料。
      （3）介質(zhì)溫度>400℃時,，需選用散熱型閥蓋和石墨填料,。
      （4）為增加閥桿密封的可靠性，可選用雙層填料結(jié)構(gòu),。

      1.7 定位器的選擇

      以下情況應(yīng)選用定位器：

      （1）電動儀表控制氣動閥,，且為慢速響應(yīng)系統(tǒng)時。
      （2）需要提高薄膜執(zhí)行機構(gòu)輸出力的場合,。
      （3）緩慢過程需要提高調(diào)節(jié)閥響應(yīng)速度的場合,，如溫度、液位及分析等參數(shù),。
      （4）需要克服摩擦力,，減小過大的回差造成調(diào)節(jié)品質(zhì)差的場合，如低溫或采用柔性石墨填料的調(diào)節(jié)閥,。
      （5）調(diào)節(jié)器比例帶很寬,，但又要求閥小信號有響應(yīng)時，采用無彈簧執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)的系統(tǒng),。

      帶定位器適用的閥,，通常選用20~100kPa的彈簧，但為了提高輸出力,，可選用氣源壓力P_S=250kPa。對氣開閥,，可選用60~180kPa的彈簧,，以增加起點執(zhí)行機構(gòu)輸出力。對氣閉閥可選用20~100kPa的彈簧,，以增加關(guān)閉時執(zhí)行機構(gòu)輸出力,。

      2 調(diào)節(jié)閥正確安裝的若干問題

      2.1 安裝的一般性要求

      （1）調(diào)節(jié)閥應(yīng)垂直、正立安裝在水平管道上,，公稱通經(jīng)Dg≥50的調(diào)節(jié)閥,，其閥前后管道上有*性支架。
      （2）調(diào)節(jié)閥安裝位置應(yīng)方便操作維修,，以便人員能進行維修和操作,，必要時應(yīng)設(shè)置平臺,。
      （3）調(diào)節(jié)閥上、下部分應(yīng)留有足夠空間,，以便維修時取下執(zhí)行機構(gòu)和閥內(nèi)件及閥的下法蘭和堵頭,。
      （4）當調(diào)節(jié)閥安裝在有振動場合時，應(yīng)考慮防振措施,。
      （5）未安裝閥門定位器的調(diào)節(jié)閥,，膜頭上安裝指示控制信號的小型壓力表。
      （6）調(diào)節(jié)閥應(yīng)先檢查校驗,，并在管道吹掃后安裝,。

      2.2 對安全問題的考慮

      （1）閥門在操作的各個環(huán)節(jié)中（即安裝、試驗,、操作和維修）,，應(yīng)首先注意人員和設(shè)備的安全性。
      （2）閥切斷后,，閥門中的壓力還可保持一段時間,，應(yīng)有降壓的安全措施，如安裝放空閥或排放閥,。
      （3）對液體介質(zhì),，應(yīng)安裝1個能限制流量的放空閥，以防過快打開放空閥時水擊所造成的危害,。
      （4）對蒸汽管線,，在接近調(diào)節(jié)閥的上下2端應(yīng)保溫。
      （5）壓力波動嚴重的地方,，應(yīng)安裝管線緩沖器,。

      2.3 對調(diào)節(jié)閥性能的考慮

      （1）配管通徑盡量與閥通徑一致。
      （2）調(diào)節(jié)閥入口直管段長度至少不得小于10倍管道通經(jīng),。
      （3）調(diào)節(jié)閥出口直管段應(yīng)有3~5倍管道通經(jīng),。
      （4）調(diào)節(jié)閥進出口取壓點位置為閥前2倍管道通經(jīng)、閥后3倍管道通徑處,。
      （5）必須按流動方向箭頭安裝調(diào)節(jié)閥,，避免過大的安裝應(yīng)力。

      2.4 對手動操作的考慮

      （1）閥門安裝位置應(yīng)便于操作,，并使操作人員能看到指示器（如液位計）上顯示的參數(shù),。
      （2）應(yīng)考慮卸下調(diào)節(jié)閥手輪機構(gòu)、定位器等附件的側(cè)面空間,。
      （3）對大口徑,、高空安裝的調(diào)節(jié)閥，要考慮到維護時操作人員的工作位置,。

      2.5 調(diào)節(jié)閥信號的配管和配線

      （1）調(diào)節(jié)閥的配管和配線方案應(yīng)滿足調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求,。
      （2）調(diào)節(jié)閥配管宜采用D6×1mm 紫銅管,；大膜頭調(diào)節(jié)閥和氣動閥宜采用D8×1mm 紫銅管。

      3 調(diào)節(jié)閥主要性能的現(xiàn)場檢測

      調(diào)節(jié)閥的性能指標很多,，以下項目應(yīng)進行重點檢測和調(diào)校,。

      （1）基本誤差：將 20~100kPa信號平穩(wěn)地增大或減小輸入氣室（或定位器）內(nèi)，測量各點所對應(yīng)的行程值,，計算出“信號—行程”關(guān)系與理論值之間的各點誤差,，其zui大值即為基本誤差。試驗點應(yīng)按信號范圍的0%,、25%,、50%、75%,、100% 5個點進行,，測量儀表基本誤差應(yīng)限于被測試閥門基本誤差限的1/4。
      （2）回差：實驗方法同上,。在同一輸入信號上測得的正反行程的zui大差值即回差,。
      （3）始終點偏差：實驗方法同上。信號上限（始點）處的基本誤差即為始點偏差,；信號下限（終點）處的基本誤差即為終點偏差,。
      （4）泄漏試驗：通常試驗介質(zhì)為常溫水，當閥的壓差小于350kPa時,，實驗壓力按350kPa做,，當閥的工作壓差大于350kPa 時按允許壓差做。實驗介質(zhì)應(yīng)按規(guī)定流向進入閥內(nèi),，閥出口可直接連通大氣或連接出口通大氣的低壓頭測量裝置,，在確認閥和下游各連接管*充滿介質(zhì)后，方可測取泄漏量,。對主要閥門,，還要做強壓試驗。
      （5）對配套定位器的閥,，在安裝,、投運前，均應(yīng)現(xiàn)場調(diào)試,。

      4 調(diào)節(jié)閥的現(xiàn)場維護

      調(diào)節(jié)閥由于直接與工藝介質(zhì)接觸，其性能直接影響到系統(tǒng)質(zhì)量和環(huán)境污染,，所以對調(diào)節(jié)閥必須進行經(jīng)常維護和定期檢修,，尤其對使用條件惡劣和重要場合更應(yīng)重視維修工作。其重點檢查維護部位：

      （1）對于使用在高壓差和腐蝕性介質(zhì)場合的調(diào)節(jié)閥,，閥體內(nèi)壁,、隔膜經(jīng)常受到介質(zhì)的沖擊和腐蝕,，應(yīng)重點檢查耐壓、耐腐情況,。
      （2）固定閥座用的螺紋,，內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座松動，應(yīng)重點檢查此部位,；對高壓差下工作的閥還應(yīng)檢查閥座密封面是否被沖蝕,、汽蝕。
      （3）閥芯受介質(zhì)的沖刷,、腐蝕zui為嚴重,，檢修時要認真檢查是否被腐蝕、磨損,，特別是在高壓差情況下閥芯因汽蝕現(xiàn)象磨損更為嚴重,。
      （4）檢查膜片、“0”型圈和其它密封墊是否裂化或老化,。
      （5）應(yīng)注意聚四氟乙烯填料,、密封潤滑油脂是否老化、配合面是否被損壞,，必要時應(yīng)更換,。

      5 調(diào)節(jié)閥常見故障及現(xiàn)場處理

      調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場常見問題是關(guān)不死、打不開,、回差大,、泄漏大、振動,、振蕩等,，其處理方法分別為：

      （1）閥芯關(guān)不死：對氣閉閥解決辦法是增大氣源壓力或調(diào)松彈簧預(yù)緊力（即降低氣室外起點壓力）。對氣開閥的解決方法是增大彈簧預(yù)緊力,，同時增大起源壓力,。
      （2）推桿動作遲鈍或不動作：檢驗?zāi)てL動膜片,、墊片是否老化,、破裂引起漏氣。
      （3）回差大：推桿是否彎曲,、填料壓蓋是否壓得太緊,，尤其是石墨填料、閥芯導(dǎo)向是否有傷,。解決辦法是換閥桿,、換填料、增大導(dǎo)向間隙,、換強力執(zhí)行機構(gòu),。
      （4）閥的全行程不夠：松開閥桿連接螺母,，將閥桿向外旋或向內(nèi)伸。使全行程偏差值超過允許值再將螺母并緊,。
      （5）閥小開度穩(wěn)定性差：現(xiàn)場首先檢查是否流向裝反了,，或閥選得太大，解決辦法是改流開安裝,、縮小閥芯尺寸,。
      （6）閥的動作不穩(wěn)定：定位器故障、輸出管線漏氣,、執(zhí)行機構(gòu)剛度太小流體壓力變化造成推力不足,。解決辦法是維修定位器和管線，改用剛度大的執(zhí)行機構(gòu),。
      （7）泄漏量大：首先檢查密封面是否有傷,、閥座與閥桿連接螺紋是否松動、閥關(guān)閉時壓差是否大于執(zhí)行機構(gòu)的輸出力,。解決辦法是更換密封面,、并緊閥座、更換高輸出力的執(zhí)行機構(gòu),。
      （8）振蕩現(xiàn)象：是由于閥處于小開度工作或流向為流閉型所致,。解決辦法是避免小開度工作，改流開型工作,。