控制阀维护检修规程,看这篇就够了

来源:世展网 分类:化工行业资讯 2023-10-25 17:43 阅读:5525
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2025年第十七届上海化工泵阀及管道展览会CPVF

2025-06-05-06-07

距离11

自动化仪表设备检修通用要求

适用范围:适用于石化行业各企业中生产过程检测、控制等自动化仪表设备的日常维护和检修

检修标准的划分-仪表的检修分为大修和维修(包含日常维护),以及确定的检修周期。 自动化仪表更新改造的原则(需综合考虑安全环保、技术先进、可持续供应、淘汰依据、使用 时间等因素);还包括标准仪器的选用原则、质量验收标准等等。

控制阀维护检修规程-1-气动控制阀 

规范引用文件: GB/T 4213 气动调节阀

ANSI / FCI 70-2-2013 Control Valve Seat Leakage

API 598-2016 Valve Inspection and Testing

FLUKE-福禄克产品在气动控制阀维护检修中的应用

 参考文献:《石油化工设备维护检修规程》第七册《仪表》2019

气动控制阀的概述 

控制阀是自控系统中的终端现场调节仪表,安装在工艺管 道上,调节被调介质的流量,按设定要求控制工艺参数 控制阀直接接触高温、高压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结焦结晶、有毒等工艺流体介质,因而是最容易被腐蚀、 冲蚀、气蚀、老化、损坏的仪表往往给生产过程的控制 造成困难。因此,在自控系统设计时正确选用之后,必须充分重视控制阀的现场安装、运行维护和检修工作。

气动控制阀的主要技术指标: 

气源压力:最大值500KPa,额定值250KPa;

输入信号范围:

1)标准压力信号范围为20~100KPa;

2)带有电/气阀门定位器时,标准电信号为4~20mA DC;

3)两位式控制时,可在气源压力额定值内任意选取。

执行机构气室的密封性: 

5分钟内气室压力下降不得超过2.5KPa

基本误差:

基本误差不应超过表1的规定,用控制阀的额定行程的百分数表示。

回差:

回差不应超过表1的规定,用控制阀的额定行程的百分数表示。

始终点偏差:

当输入气动薄膜执行机构中的信号为上、下限值时,控制阀的始终点偏差应不超过表1的规定,用控制阀的额定行程的百分数表示。

死区:

用控制阀输入信号量程的百分数表示,不应超过3% 

耐压强度、填料函及其它连接处的密封性、泄漏量

气动控制阀的检查与校验

检查:

1 外观检查

用肉眼观察的方法进行检查。

2执行机构气室的密封性试验

将额定压力(一般为250kPa)的气源输入薄膜气室中,切断气源。

3 耐压强度试验

1.5倍公称压力的室温水,在控制阀的入口方向输入阀体内,另一端封闭,使所有在运行中受压的阀腔同时承受5min的试验压力。试验期间,控制阀应处于全开位置。

4 填料函及其他连接处的密封性试验

1.1倍公称压力的室温水,按规定的入口方向输入控制阀的阀体,另一端封闭,同时使阀杆做1~3次往复动作,持续时间不应少于3min,观察控制阀的填料函及上、下阀盖与阀体的连接处。

5 泄漏量试验

在薄膜气室中按不同作用方式输入一定的操作气压,使控制阀关闭。将温度为室温的相对恒定的水压,按规定的入口方向输入控制阀,另一端放空,用秒表和量杯测量其1min的泄漏量。

1)操作气压

①气开式控制阀为0kPa

②气关式控制阀

A )弹簧范围为20~100kPa的控制阀,其操作气压为120kPa

B )弹簧范围为40~200kPa的控制阀,其操作气压为240kPa

2)试验水压p

①双座类控制阀为0.35MPa

②单座类控制阀;

A )当最大允许压差小于0.35MPa时,取最大允许差压;

B )当最大允许压差大于0.35MPa时,一般取0.35MPa; 

C )特殊介质、特殊工况时可取控制阀的最大工作压差。

校验:

1 基本误差校验

将规定的输入信号平稳地按增大和减小方向输入薄膜气室(或定位器),测量各点所对应的行程值,按式(1)计算实际“信号-行程”关系与理论关系之间的各点误差。其最大值即为基本误差。

试验点为输入信号范围的0%25%50%75%100%五个点。

2 回差校验

在同一输入信号点所测得的正反行程的最大差值即为回差。

3 始终点偏差校验

将输入信号的上、下限值分别加入薄膜气室(或定位器),测量相应的行程值,按式(1)计算始终点偏差。要特别注意到保证气开式控制阀的始点、气关式控制阀的终点在阀关位置上。

4 死区校验

在输入信号量程的0%25%50%75%100%五点上进行校验,其方法为缓慢改变(增大和减小)输入信号,直到观察出一个可察觉的行程变化(0.1mm),此点上正、反两方向的输入信号差值即为死区。

气动控制阀的使用、维护与故障处理: 

使用:

1 联调

控制阀在投入运行前应做系统联试。

2 投运

控制阀工作时,前后的切断阀应全开,副线阀应全关。整个管路系统中的其他阀门应尽量开大,通常控制阀应在正常开度范围(20%~80%)内工作。

3 手轮

使用带手轮的控制阀应注意手轮位置指示标记。

1)在侧面安装的,应在中间或“自动”位置;

2)在顶部安装的,应在最高位置;

3)作限位用的,应在预定位置;

4)控制阀在运行中严禁调整阀杆和压缩弹簧的位置;

5)经常检查控制阀及定位器等附属设备;

6)气源及输入、输出信号是否正常;

7)阀杆运动是否平稳,行程与输出信号是否基本对应;

8)连接管路是否严密不漏;

9)填料函及法兰连接处有无介质外漏;检查中发现的问题要及时做技术性处理,以保证控制阀正常运行。

4 定期清扫

保持整洁,特别是阀杆、定位器的反馈杆等活动部位;需加润滑油的填料,一般每星期加油1次,并使注油器内有足够的存油,润滑油的品种不得随意变更。

维护:

定时进行巡查,检查控制阀运行是否正常。

2检查控制气路的供气是否正常,气路管件处是否有泄漏。

3 检查填料、上阀盖等处是否有泄漏。

4 高温工况控制阀,发现填料处干涩的,应滴加高温润滑油。

5 检查手轮运转是否正常,需要时添加润滑剂。

6 检查阀体、上盖、架、执行机构等处是否有锈蚀,需要时应去除锈泡并进行防腐处理。

7检查执行机构运行中是否有异响、振动等,判断执行机构状态。

8检查阀体组件运行中是否有异响、振动等,并通过阀位反馈、流量反馈等判断阀内件运行状态。

故障处理:

故障现象

故障原因

处理方法

阀体、内件提前冲刷损坏

 

1.介质流速过高;

2.介质含有颗粒物;

3.介质发生闪蒸、空化、汽蚀

1.采取降低流体流速的办法,如增大流通能力;

2.改变阀内件结构,以降低流速;

3.改进或优化阀体结构,减小流体冲击;

4.选择抗汽蚀阀体、内件材料;

5.避免发生闪蒸和空化作用,或选抗空化阀内件;

6.对阀体磨蚀点进行补焊修理

阀芯、阀座间泄漏

1.阀芯、阀座密封面被冲刷或腐蚀损坏;

2.执行机构作用力太小;

3.阀杆与执行机构推杆连接不到位

1.处理阀芯和阀座密封接合面,研磨或更换新的阀芯、阀座备件;

2.查证执行机构作用力,或增加预紧力;

3.重新连接阀杆与执行机构推杆

阀座与阀体间泄漏

 

1.阀座未可靠拧紧;

2.表面不干净或太过粗糙;

3.密封件损坏

1.按要求重新紧固;

2.进行清洗或修复处理;

3.更换密封件

填料泄漏

 

1.填料函、阀杆粗糙度不够;

2.阀杆弯曲;

3.填料未压紧或压盖压偏;

4.填料类型或结构不对;

5.填料老化、变形或损坏

1.检查、处理,确保粗糙度;

2.抛光或更换阀杆;

3.按要求压紧填料;

4.改用性能好的密封填料;

5.适时更换填料组件

上阀盖泄漏

1.阀盖紧固力矩不够或紧固不均匀;

2.密封垫片损坏;

3.密封面有冲刷、腐蚀

1.按要求力矩重新均匀紧固;

2.更换新的密封垫片;

3.修复密封面

阀芯、阀杆连接脱开,或阀杆断裂

1.推力或扭矩过大;

2.阀杆与阀芯销连接不好;

3.强烈振动

1.调整执行及机构输出推力或扭矩;

2.重新配钻、铆接;

3.消除振动因素

执行机构窜气

1.气缸壁粗糙度不够;

2.膜片破裂,或活塞密封件损坏、安装错误;

3.密封环类型不对;

4.密封环使用温度过高

1.修复气缸壁,达到应有粗糙度;

2.更换新的、正确的密封件;

3.选择适合使用温度的密封件;

4.降温处理

不动作

1.没有气源或气源压力不足;

2.执行机构故障;

3.阀门定位器无输出;

4.气动管路损坏故障;

5.阀杆或转轴卡死;

6.阀内件损坏或卡死;

7.阀芯脱落

1.检查供气并处理;

2.处理执行机构故障或更换;

3.检查阀门定位器输入、输出情况,必要时修复或更换;

4.修理或更换气动管路;

5.检查损坏情况和分析卡死原因,进行修理或更换;

6.修理或更换阀内件;

7.重新安装

达不到额定行程

1.气源压力不足;

2.执行机构气密性差;

3.执行机构推力不够;

4.阀门定位器未校准;

5.推杆、阀杆连接不当;

6.阀杆弯曲或转轴扭曲;

7.阀内件损坏或阀座结垢;

8.填料摩擦力过大;

9.手轮位置不对,或机械限位未调

1.调整供气压力:

2.查出漏点并处理,或更换新的密封件:

3.核对弹簧范围,更换弹簧:

4.调校阀门定位器

处理方法

5.重调阀的行程:

6.修理或更换阀杆;

7.修理或更换阀内件:

8.检查阀杆和填料,更换填料:

9.重新调整

气动控制阀常见故障与处理方法

气动控制阀的检修及质量要求:

1 检修

1.1 检修前

停工检修时,在控制阀离线前,应将放空阀打开,降温降压。经生产装置有关人员确认可离线检修。

1.2检修的一般程序

打标记一(下线)→清洗一解体→零部件检修→研磨→装配一调校与试验→(上线)→动作检查→回路联试→开车保运。

1.3 打标记

为保证控制阀离线检修后能正确复位,应重视打标记程序,其手段可用与控制阀不同颜色的油漆画出,应能清晰地标明;

1)控制阀阀体法兰与管道法兰的连接方位;

2)阀体与上、下阀盖及其执行机构的连接方位(此项可在检修工场内,在解体前进行)

1.4 清洗

滞留在阀体腔内的某些工艺介质是具有腐蚀或放射性的,在进入解体工序前必须以水洗或蒸汽吹扫的方法,将控制阀被工艺介质浸渍的部件清洗干净。

1.5 解体

1)对各连接部位喷洒松锈剂,使解体工作省力省时;

2)气开式控制阀须往薄膜气室加入适当的气压信号,使阀芯与阀座脱离接触后,方能旋转阀杆,使之与执行机构的推杆分离;

3)波纹管密封阀应首先将阀体与上阀盖分离后,方可进行其他零部件的解体工作,否则将可能使波纹管受扭曲而遭损:

4)必要时,须将执行机构组件完全分解,对薄膜、弹簧等易损件进行检查;5)每一台控制阀分解后所得的零部件应集中存放,以防散失或碰伤。

1.6 零部件检修

1)生锈或脏污的零部件要以合适的手段进行去锈和清洗,要注意清洁好机加工面,特别要保护好阀杆、阀芯和阀座的密封面;

2)重点检查部位

①阀体:阀体的内壁和连接阀座的内螺纹处易受流体介质的腐蚀和冲蚀:②阀座:密封面和与阀体连接的外螺纹处易受到腐蚀和汽蚀;

③阀芯/阀杆组件:阀芯的密封面和调节曲面以及导向圆柱面处均是易受腐蚀和磨损的:阀杆上部与密封填料接触亦是易受腐蚀和磨损的;还应注意检查阀芯与阀杆连接不得松动,阀杆不得弯曲(同心度要求≤0.05mm)

④上阀盖的填料函处的腐蚀;

⑤阀体、上阀盖、下阀盖各法兰密封面的腐蚀程度:执行机构中薄膜片和“0”形密封圈老化、裂损程度:3)根据零部件损伤情况各异,更新或修复处理。

①每一次检修,不论损伤与否,必须更新的零件有密封填料、法兰垫圈、“0”形密封圈;

②经检查发现损伤而又不能保证下一运行周期工作的零件应予更换,如薄膜片、弹簧;

③其余的各式零部件损伤严重时,应予更新:轻度损伤时,方采用焊补、机加工、钳工等各种手段予以修复。

1.7 研磨

控制阀的阀芯与阀座上各有60°、80°等锥面处,作为控制阀关闭时防止内漏的密封面,检修时常通过车削加工后经研磨而修复。

1)车削密封面时,应保证它与该零件的装配定位面的同心度在0.02mm之内,粗糙度为3.2。一般不宜加工扩大阀座内孔;

2)阀芯与装配于阀体内的阀座需配对研磨,并应在保证二者的同心度条件下方可进行;

3)先粗磨、后细磨,直至阀芯与阀座的密封面为连续线接触,研磨剂应从阀内件上清洗干净。

1.8装配

1)在装配的全过程中要特别重视各零件相互间的对中性;

2)阀体与上、下阀盖组装时,应采取对角线“十”字逐次旋紧法。螺栓上应涂抹润滑剂;

3)密封填料装配时需注意几点:

①使用开口填料时,应使相邻两填料的开口相错180"90°;

②在一般情况下,“V”形填料的开口向下,即为“∧”,但在真空阀中使用时,应使它的开口向上,即为“V;

③对需定期向填料加注润滑油的控制阀,应使填料函中的填料套(亦称灯笼环)处于适中位置,与注油口对准;

1.9 检查与校验

按第3.3进行。

1.10 动作检查

用便携式信号仪加信号至控制阀的薄膜气室(定位器),控制阀的阀杆动作应平稳、到位。

1.11 回路联校

由控制室的调节器输出信号至控制阀的薄膜气室(定位器),控制阀的阀杆应正确动作。

气动控制阀的检修及质量要求

其中的检查与校验、动作检查等需要相关的便携式信号仪 (标准仪器-mA回路校验仪等)来辅助实施完成

FLUKE产品应用方案-根据维护检修的要求

按输入信号范围:

1)标准压力信号范围为20~100KPa;

2)带有电/阀门定位器时,标准电信号为4~20mA DC;

3)两位式控制时,可在气源压力额定值内任意选取(250KPa)

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