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化工企業(yè)調(diào)節(jié)閥防火故障原因及其對(duì)策
發(fā)布于：2019/11/12 9:04:06 點(diǎn)擊量：80
在火災(zāi)危險(xiǎn)性較高的化工控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)閥作為調(diào)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(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)化工流程的調(diào)節(jié)，當(dāng)受壓系統(tǒng)中的壓力超過規(guī)定值時(shí)，它能自動(dòng)打開，把過剩的可燃或易燃介質(zhì)排放到大氣中去，以保證壓力容器和管道系統(tǒng)安全運(yùn)行，防止火災(zāi)事故的發(fā)生，而當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力回降到工作壓力或略低于工作壓力時(shí)又能自動(dòng)關(guān)閉。調(diào)節(jié)閥工作的可靠與否直接關(guān)系到生產(chǎn)設(shè)備及人身的消防和生產(chǎn)安全。
調(diào)節(jié)閥常見防火安全故障原因分析及解決方法
閥門漏泄
在設(shè)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(diào)節(jié)閥的泄漏不但會(huì)引起介質(zhì)損失。另外，介質(zhì)的不斷泄漏還會(huì)使硬的密封材料遭到破壞，但是，常用的調(diào)節(jié)閥的密封面都是金屬材料對(duì)金屬材料，雖然力求做得光潔平整，但是要在介質(zhì)帶壓情況下做到絕對(duì)不漏也是非常困難的。因此，對(duì)于是可燃或易燃介質(zhì)的調(diào)節(jié)閥，在規(guī)定壓力值下，如果采用專業(yè)測(cè)驗(yàn)工具測(cè)驗(yàn)，如達(dá)到規(guī)范許可范圍，可認(rèn)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(zhǔn)備大小維修時(shí)，首先做壓力容器安全門跑砣試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)漏泄時(shí)，停止壓力容器工作并對(duì)閥門進(jìn)行檢修，對(duì)密封面進(jìn)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(diǎn)：一是密封面材質(zhì)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)象最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(zhì)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(zhì)量差，閥芯閥座研磨的達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(fù)密封面或重新安裝新的調(diào)節(jié)閥。
三是造成調(diào)節(jié)閥漏泄的另一個(gè)原因是由于裝配不當(dāng)或有關(guān)零件尺寸不合適。在裝配過程中閥芯閥座未完全對(duì)正或結(jié)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(dāng)減小密封面的寬度實(shí)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(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過，流體介質(zhì)的沖刷也可造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在，當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生對(duì)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(shí)間的推移，導(dǎo)致閥芯、閥座不配套，存在間隙，關(guān)不嚴(yán)發(fā)生泄漏。解決方法關(guān)鍵把好閥芯、閥座等材質(zhì)的選型關(guān)、質(zhì)量關(guān)。選擇耐腐蝕材料，對(duì)麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重，可經(jīng)過細(xì)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(yán)重，則應(yīng)重新更換新閥。
閥體結(jié)合面滲漏
閥體結(jié)合面滲漏指上下閥體間結(jié)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(gè)方面：一是結(jié)合面的螺栓緊力不夠或緊偏，造成結(jié)合面密封不好。消除方法是調(diào)整螺栓緊力，在緊螺栓時(shí)一定要按對(duì)角把緊的方式進(jìn)行，最好是邊緊邊測(cè)量各處間隙，將螺栓緊到緊不動(dòng)為止，并使結(jié)合面各處間隙一致。二是閥體結(jié)合面的齒形密封墊不符合標(biāo)準(zhǔn)。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(huì)造成密封失效。從而使閥體結(jié)合面滲漏。在檢修時(shí)把好備件質(zhì)量關(guān)，采用合乎標(biāo)準(zhǔn)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(jié)合面的平面度太差或被硬的雜質(zhì)墊住造成密封失效。對(duì)由于閥體結(jié)合面的平面度太差而引起閥體結(jié)合面滲漏的，消除的方法是將閥門解體重新研磨結(jié)合面直至符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于雜質(zhì)墊住而造成密封失效的，在閥門組裝時(shí)認(rèn)真清理結(jié)合面避免雜質(zhì)落入。
沖量調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后主調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作
沖量調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后主調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作通常被稱為主調(diào)節(jié)閥的拒動(dòng)。主調(diào)節(jié)閥拒動(dòng)對(duì)設(shè)備來說危害是非常大的，是重大的設(shè)備火災(zāi)隱患，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行，一旦運(yùn)行中的壓力容器及管路中的介質(zhì)壓力超過額定值時(shí)，主調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作，使設(shè)備超壓運(yùn)行極易造成設(shè)備損壞及重大火災(zāi)事故。主調(diào)節(jié)閥拒動(dòng)主要與以下三方面因素有關(guān)：
一是閥門運(yùn)動(dòng)部件有卡阻現(xiàn)象。這可能是由于裝配不當(dāng)，臟物及雜質(zhì)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(diǎn)等缺陷造成的。
二是主調(diào)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(dá)不到密封要求有關(guān)系。消除這種缺陷的方法是：對(duì)活塞室內(nèi)表面進(jìn)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(guān)小節(jié)流閥開度，增大進(jìn)入主調(diào)節(jié)閥活塞室的進(jìn)汽量，在條件允許的情況下也可以通過增加沖量調(diào)節(jié)閥的行程來增加進(jìn)入主調(diào)節(jié)閥活塞室內(nèi)的進(jìn)汽量方法推動(dòng)主調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。
三是主調(diào)節(jié)閥與沖量調(diào)節(jié)閥的匹配不當(dāng)，沖量調(diào)節(jié)閥的蒸汽流量太小。沖量調(diào)節(jié)閥的公稱通徑太小，致使流入主調(diào)節(jié)閥活塞室的蒸汽量不足，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的作用力不夠，致使主調(diào)節(jié)閥閥芯不動(dòng)。這種現(xiàn)象多發(fā)生于主調(diào)節(jié)閥式?jīng)_量調(diào)節(jié)閥有一個(gè)更換時(shí)，由于考慮不周而造成的。
沖量調(diào)節(jié)閥回座后主調(diào)節(jié)閥延遲回座時(shí)間過長(zhǎng)
發(fā)生這種故障的主要原因有以下兩個(gè)方面：一方面是，主調(diào)節(jié)閥活塞室的漏汽量大小，雖然沖量調(diào)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(dòng)活塞向下的力仍很大，所以造成主調(diào)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(nèi)的介質(zhì)迅速排放掉，從而降低了活塞內(nèi)的壓力，使其作用在活塞上向下運(yùn)動(dòng)的推力迅速減小，閥芯在介質(zhì)向上的推力和主調(diào)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(diào)節(jié)閥的運(yùn)動(dòng)部件與固定部件之間的磨擦力過大也會(huì)造成主調(diào)節(jié)閥回座遲緩，解決這種問題的方法就是將主調(diào)節(jié)閥運(yùn)動(dòng)部件與固定部件的配合間隙控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
調(diào)節(jié)閥的回座壓力低
調(diào)節(jié)閥回座壓力過低將造成大量的介質(zhì)超時(shí)排放，給生產(chǎn)、設(shè)備構(gòu)成火災(zāi)隱患。分析其原因主要是由以下幾個(gè)因素造成的：
一是彈簧脈沖調(diào)節(jié)閥上介質(zhì)的排泄量大，這種形式的沖量調(diào)節(jié)閥在開啟后，介質(zhì)不斷排出，推動(dòng)主調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。一方面是沖量調(diào)節(jié)閥前壓力因主調(diào)節(jié)閥的介質(zhì)排出量不夠而繼續(xù)升高，繼續(xù)流向沖量調(diào)節(jié)閥維持沖量調(diào)節(jié)閥動(dòng)作。另一方面由于沖量調(diào)節(jié)閥介質(zhì)流通是經(jīng)由閥芯與導(dǎo)向套之間的間隙流向主調(diào)節(jié)閥活塞室的，介質(zhì)沖出沖量調(diào)節(jié)閥的密封面，在其周圍形成動(dòng)能壓力區(qū)，將閥芯抬高，于是達(dá)到?jīng)_量調(diào)節(jié)閥繼續(xù)排放，，閥芯部位動(dòng)能壓力區(qū)的壓強(qiáng)越大，作用在閥芯上的向上的推力就越大，沖量調(diào)節(jié)閥就越不容易回座，此時(shí)消除這種故障的方法就是將節(jié)流閥關(guān)小，使流出沖量調(diào)節(jié)閥的介質(zhì)流量減少，降低動(dòng)能壓力區(qū)內(nèi)的壓力，從而使沖量調(diào)節(jié)閥回座。
二是閥芯與導(dǎo)向套的配合間隙不適當(dāng)，配合間隙偏小，在沖量調(diào)節(jié)閥啟座后，在此部位瞬間節(jié)流形成較高的動(dòng)能壓力區(qū)，將閥芯抬高，延遲回座時(shí)間，當(dāng)容器內(nèi)降到較低時(shí)，動(dòng)能壓力區(qū)的壓力減小，沖量閥回座。消除這種故障的方法是認(rèn)真檢查閥芯及導(dǎo)向套各部分尺寸，配合間隙過小時(shí)，減小閥瓣密封面直往式閥瓣阻汽帽直徑或增加閥瓣與導(dǎo)向套之間徑向間隙，來增加該部位的通流面積，使局部壓力升高形成很高的動(dòng)能壓力區(qū)。
三是各運(yùn)動(dòng)零件磨擦力大，有些部位有卡澀，解決方法就是認(rèn)真檢查各運(yùn)動(dòng)部件，嚴(yán)格按檢修標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各部件進(jìn)行檢修，將各部件的配合間隙調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，消除卡澀的可能性。
調(diào)節(jié)閥的頻跳
頻跳指的是調(diào)節(jié)閥回座后，待壓力稍一升高，調(diào)節(jié)閥又將開啟，反復(fù)幾次出現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為調(diào)節(jié)閥的“頻跳”。調(diào)節(jié)閥機(jī)械特性要求調(diào)節(jié)閥在整動(dòng)作過程中達(dá)到規(guī)定的開啟高度時(shí)，不允許出現(xiàn)卡阻、震顫和頻跳現(xiàn)象。發(fā)生頻跳現(xiàn)象對(duì)調(diào)節(jié)閥的密封極為不利，極易造成密封面的泄漏。分析原因主要與調(diào)節(jié)閥回座壓力達(dá)高有關(guān)，回座壓力較高時(shí)，容器內(nèi)過剩的介質(zhì)排放量較少，調(diào)節(jié)閥已經(jīng)回座了，當(dāng)運(yùn)行人員調(diào)整不當(dāng)，容器內(nèi)壓力又會(huì)很快升起來，所以又造成調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，解決調(diào)節(jié)閥的頻跳可通過開大節(jié)流閥的開度的方法予以消除。節(jié)流閥開大后，通往主調(diào)節(jié)閥活塞室內(nèi)的汽源減少，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)的力較小，主調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的機(jī)率較小，從而避免了主調(diào)節(jié)閥連續(xù)啟動(dòng)。
調(diào)節(jié)閥的顫振
調(diào)節(jié)閥在排放過程中出現(xiàn)的抖動(dòng)現(xiàn)象，稱其為調(diào)節(jié)閥的顫振，顫振現(xiàn)象的發(fā)生極易造成金屬的疲勞，使調(diào)節(jié)閥的機(jī)械性能下降，造成嚴(yán)重的火災(zāi)隱患，發(fā)生顫振的原因主要有以下二個(gè)方面：
一方面是閥門的使用不當(dāng)，選用閥門的排放能力太大（相對(duì)于必須排放量而言），消除的方法是應(yīng)當(dāng)使選用閥門的額定排量盡可能接近設(shè)備的必需排放量。
另一方面是由于進(jìn)口管道的口徑太小，小于閥門的進(jìn)口通徑，或進(jìn)口管阻力太大，消除的方法是在閥門安裝時(shí)，使進(jìn)口管內(nèi)徑不小于閥門進(jìn)口通徑或者減少進(jìn)口管道的阻力。排放管道阻力過大，造成排放時(shí)過大的北壓也是造成閥門顫振的一個(gè)因素，可以通過降低排放管道的阻力加以解決。
通過對(duì)調(diào)節(jié)閥故障原因分析，采取適當(dāng)?shù)奶幚怼⒏倪M(jìn)辦法，將大大提高調(diào)節(jié)閥的利用率，降低儀表故障率，對(duì)流程工藝的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的提高以及能源消耗的降低都有著重要作用，可有效提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量，只有充分掌握調(diào)節(jié)閥的常見防火故障原因和對(duì)策，在故障發(fā)生時(shí)處理起來才能得心應(yīng)手，對(duì)保證設(shè)備的消防安全運(yùn)行有著重要的意義。
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