气动阀门工作原理图（气动阀控制气路动作原理分析）

气动阀门工作原理图:

气动阀门通常由气动执行机构和调节阀连接安装调试组成,气动执行机构可分为单作用式和双作用式两种,单作用执行器内有复位弹簧,而双作用执行器内没有复位弹簧。其中单作用执行器,可在失去气源或发生故障时,自动归位到阀门初始所设置的开启或关闭状态。

气动阀门根据动作形式分气开型和气关型两种,即所谓的常开型和常闭型,气动调节阀的气开或气关,通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。

气动控制阀典型控制气路动作原理分析：

通过上一部分的介绍我们了解了一些气动控制阀的常用控制附件的知识,那么这些控制附件组合在一起又是怎样工作的?它们是如何协调执行机构完成一台控制阀的调节过程的呢?下面通过现场一台安装有典型控制气路的调节阀来分析一台控制阀的工作原理。

这台阀门的控制气路是在阀门定位器的输出和执行机构膜头之间配有一个两位三通电磁阀。

在正常运行时,即气、电正常情况下,电磁阀接口的P-A相通,控制室输出的4～20mA信号传输给阀门定位器,气源信号通过定位器输出到电磁阀,经过电磁阀后进入执行机构膜头内,从而可以控制调节阀阀位和中控输出信号相对应。当发生故障(电源或者气压信号异常、触发联锁或者控制室输出电磁阀下电指令)后,电磁阀动作,使接口A-R导通,直接将执行机构膜头内的气源迅速通过电磁阀的R口排掉,此时无论定位器给定信号与否,均使执行机构在弹簧的作用下处于初始位置(安全位置),从而保证工艺系统处于安全状态,也保证相关设备不受损坏。

2、现场气动控制阀典型故障分析

a、阀门不过量

某装置开车接酸气过程中,因酸气切断阀阀门不过量导致硫回收装置未按期投运。经拆检确认造成此次故障的根本原因是由于阀轴与阀球连接的键脱落,阀轴与阀球之间失去了直接的联系,阀轴转动时,阀球不转。

b、锅炉吹灰电磁阀故障

某装置运行中的联锁跳车,之后对跳车原因进行排查,发现仪表空气压力低于 0.4MPa联锁动作,触发联锁跳车。

对运行的 2#、3#除尘器吹灰系统进行检查,发现一电磁阀故障漏气,除尘器滤袋喷吹结束后,吹灰电磁阀故障未能关闭,仪表空气较长时间泄漏,致使仪表空气管网压力持续降低,触发联锁。

c、氧泵进口阀关闭到位故障

工艺操作人员反应高压氧泵进口阀阀门内漏严重,影响工艺系统检修备泵,经过仪表人员几次检查发现给阀门执行机构通气后阀门仅能关至20%左右,同时检查开只能开至86%左右,之后对该阀执行机构下线解体,检查确认执行机构不能开关到位,与在线检查时故障相同。随即对执行机构进行拆解检查,确认各部件均正常,通过分析判断导致执行机构不能动作到位的原因为执行机构的拨叉位置发生偏移,导致在运动过程中和外壳接触,影响到开关位置,拆开后重新校正拨叉位置并加润滑脂后组装反复测试均正常。手轮机构和弹簧之间,,拆开后重新活动拨叉位置并加润滑脂后组装反复测试均正常。

d、阀门不过量故障

工艺反应压力调节阀不过量,现场对该阀进行检查确认,阀门开关动作均正常,无卡涩、不到位现象。同时,在线对阀门在由0%到100%开的过程中,测听阀体内部介质过量声音,无大小变化。从而判断为阀芯脱落或者流道口堵塞。 最后对该阀进行隔离并拆检后发现,阀芯头部wc部分脱落。

e、氧气流量调节无法控制故障

工艺反应该阀门无法调节氧量,立即赶到现场对该阀门动作情况进行确认,当时,中控输出30%阀位,现场在31%左右,同时,中控缓慢关小阀位至23%时,现场阀门一直未动,中控又缓慢开大阀门至33%时,阀位仍未动。

通过观察发现当时气源压力稍低(0.32MPA),调大气源压力后(0.45MPA),再次测试阀门可以动作,但是阀位已经不准。

对该阀进行下线检修

二、气动控制阀日常操作及维护注意事项

为了能够使现场的气动控制阀长周期、安全、稳定、高精度的运行,我们在平时的使用操作、巡检中,应注意以下几点:

1、尽量避免阀门长时间处于较小开度运行

阀门在小开度下工作时存在着急剧的流阻、流速、压力等变化,会带来如下问题:

a、开度小,阀芯密封面离节流口近,节流间隙最小,此时流速******,对于阀芯、阀座密封面冲刷最厉害,严重影响整台阀门的使用寿命。

b、急剧的流速、压力变化,超过执行机构的刚度时,阀门运行稳定性变差,甚至产生严重振荡。

c、对于流闭状态下工作的阀,会产生跳跃关闭或跳跃启动现象,调节型阀在这个开度内无法进行正常调节。

d、有些阀不适于小开度工作。如蝶阀,小开度时不平衡力矩大,会产生跳开、跳关现象。再如双座阀,两个阀芯一个处于流开,一个处于流闭,小开度时稳定性差,易产生振荡。

所以,为了提高阀的使用寿命、稳定性、正常调节等工作性能,调节阀应避免在小开度工作,通常应大于10%～15%的开度。

2、气动调节阀不易在某一个位置附近频繁开关;

气动调节阀长期在某一个位置附近运行时,容易导致执行机构密封件、填料密封受损,同时带有智能阀门定位器的调节阀定位器电位计易损坏,造成定位器失去控制作用,所以,在实际使用时应尽量避免。

3、气动控制阀在长期有振动的场合使用,将会***大增加故障率,减少阀门使用寿命;

气动调节阀长期在有振动的场合使用,易造成阀芯杆导向等部件磨损,阀杆振动。最终导致阀内件磨损、变形,不能正常使用。同时也***大的缩短了电磁阀、定位器、气控阀等控制附件的正常寿命。

4、气动控制阀应禁止在超压、超温工况下工作

气动阀在高压差、超温工况下工作时容易造成阀门不能正常开关,比如球阀在超温、超压下运行,易造成内部密封件变形或损坏,近而导致阀门内漏、卡涩等故障的发生,严重时***易损坏阀球或者阀座密封面涂层。

5、在现场的巡检中,发现以下现象时,需要及时联系仪表维护人员,进行相应的检查处理。

a、在现场发现有执行机构包括控制附件等有任何部位有仪表空气泄露时,应通知仪表进行检查;

b、发现阀杆填料处有介质漏出时;

c、控制附件的排气口长排气时;

d、运行中的阀门执行机构在开关过程中有喘动、卡涩、爬行、异响、来回震荡等不正常现象时;

当我们在现场发现以上故障现象时应及时通知仪表人员进行检查处理,以免由于类似小问题未及时解决处理,最终导致问题的扩大化,甚至影响到整个工艺系统的稳定运行

6、带有手轮机构的控制阀操作方法。

对于一台气动控制阀来说,除了检维修时需要对其进行拆检、安装、调试以外,正常使用中很少需要我们去现场进行操作,我们******能在线进行操作的就是带有手轮机构的控制阀,下面将重点的对我公司的气动控制阀手轮机构的操作方法及注意事项进行讲解。掌握气动控制阀手轮机构的操作方法,有助于我们在紧急的情况下(开停车或者事故状态),对仪表控制阀及时进行手动操作,从而保证系统的安全。

轮机构有以下几种:

******类,侧装式手轮机构,可以直接操作,但只可驱动阀门向一个方向动作的手轮机构,如图所示

第二类手轮机构也是可以直接进行操作,包括侧装式和顶装式结构。可以通过手轮驱动阀门向开或者关两个方向动作。

第三类手轮机构是需要转动转换开关后,方可进行操作的手轮机构,即在操作前,先拉出手轮机构限位销,再切换手自动转换装置至自动位置,才可进行手轮开关操作,此类手轮机构只可以将阀门打开或者关闭。

第四类手轮机构如下图所示,操作时需要先将手轮旋转,通过手轮机构内部的涡轮蜗杆机构驱动丝套上下移动,当丝套上的定位孔和阀杆的定位孔平行时,将定位销插入定位孔,即可进行开和关操作。

需要注意的是,所有手轮机构在进行操作前必须保证工艺条件是允许阀门动作的,同时一个容易忽视的步骤就是必须保证上下气缸连通或者相反一侧气缸(即使阀门需要动作的相反方向)对空,对于机组的防喘阀来说就是要保证上下气缸平衡阀打开,避免当手动操作阀门时气缸内憋气损坏执行机构内部部件。

同时,在任何情况下不得使用管钳、加力扳手等工具转动手轮机构来操作打开或者关闭阀门!