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电动三通调节阀的故障分析及维修

1.电动三通调节阀的故障分析
   调节阀在正常运行过程中出现各种故障,它们可来自执行机构、调节机构或连接的附件装置。故障分析用于对故障的定位和处理方案的确定。
   执行机构的故障分析
   填料造成的故障
   因填料原因造成的故障表现为外泄漏量增大、摩擦力增大及阀杆的跳动。分析如下。
   1. 填料材质不合适。由于填料材质不合适造成的故障主要是外泄漏量增大及摩擦力增大例如,在高温应用场合,采用聚四氟乙烯填料。故障处理方法是更换填料。
   2.填料结构设计不当.o填料腔内,填料和有关附件的位置安装不合适,填料高度不合适故障处理方法是按产品说明书要求安装填料和有关附件。
   3.填料安装不合适。例如,石墨填料采用螺旋式安装造成填料压紧力不均匀,中心没有对准等。故障处理方法是按层安装,使压紧力均匀。
   4.填料有杂物。填料内的杂物造成阀杆划迹。故障处理方法是对填料进行清洁,除去杂物
   5. 上阀盖安装不当。上阀盖安装不当使填料受力不均匀。故障处理方法是重新安装上阀盖的垫圈,并对上阀盖固紧螺栓平均地用对角方式压紧o   
   执行机构的气密性造成的故障
   执行机构的气密性造成的故障表现为响应时间增大,阀杆动作呆滞。分析如下。
   1.气动薄膜执行机构的膜片未压紧。膜片未压紧或受力不均匀造成输入的气信号外漏,使执行机构对信号变化的响应变得呆滞,响应时间增大。如果安装了电动三通调节阀定位器,则其影响会减小。故障处理方法是用肥皂水涂刷检查,并消除泄漏点o
   2.气动活塞执行机构的活塞密封环磨损。造成电动三通调节阀不能快速响应,阀杆动作不灵敏。故障处理方法是更换密封环,并检查汽缸内壁有否磨损。
   3.气动薄膜执行机构的膜片破损。表现为阀杆动作不灵敏,可听到气体的泄漏声。故障处理方法是更换膜片,并应检查限位装置或托盘是否有毛刺等o
   4.连接管线漏气。造成阀杆动作不灵敏,响应时间增大。故障处理方法是用肥皂水涂刷连接管线,检查泄漏点,并更换或焊接。  
   不平衡力造成的故障
   不平衡力造成的故障表现为电动三通调节阀动作不稳定,关不严等。故障分析如下。
   1.流向不当。电动三通调节阀安装不当,造成实际流体流向与电动三通调节阀标记流向不一致,使不平衡力变化。例如,流关电动三通调节阀被安装为流开。故障处理方法是重新安装。
   2.执行机构不匹配。造成推力或推力矩不足,使电动三通调节阀动作不到位。故障处理方法是更换执行机构。
   电动执行机构的故障
   电动执行机构的故障除了常见的线路短路或断路外,还有伺服放大器和电动机等故障。常

见故障分析如下:
   1.各接插件松动或接线断路或短路。造成接触不良,并增大或降低有关线路阻抗。故障处理方法是检查和拨动连接导线,重新插拔和插入各接插件。
   2.减速器机械传动部件。检查运转是否正常,齿轮啮合是否良好,故障处理方法是更换或修补残缺的齿轮,添加润滑剂。
   3.电源。检查保险丝是否熔断,伺服放大器位置反馈有无冒烟和特殊气味,如变压器外壳绝缘层及电阻烧焦发出糊味。故障处理方法是更换损坏的元器件。
   调节机构的故障分析
   流量特性不匹配造成的故障
   电动三通调节阀的流量特性用于补偿被控对象的不同特性。如果选配的流量特性不合适,会使控制系统的控制品质变差。例如,在小流量和大流量时,控制系统的灵敏度不同。故障分析如下: 
1.被控对象具有饱和非线性特性(例如,温度控制系统)小流量时,控制系统能够正常运行,但大流量时控制系统呆滞。或小流量时控制系统极灵敏,甚至出现振荡和不稳定,但在大流量时,控制系统能够正常运行。故障原因是选用了线性或快开流量特性电动三通调节阀。故障处理方法是更换电动三通调节阀的阀内件或电动三通调节阀,或安装阀f刁定位器,使电动三通调节阀满足等百分比或抛物线流量特性要求。
   2.被控对象具有线性特性(例如,流量随动控制系统)o小流量时控制系统运行正常,大流量时控制系统出现振荡或不稳定现象。或小流量时控制系统呆滞,大流量时控制系统能够正常运行。故障原因是选用了等百分比或抛物线流量特性电动三通调节阀。故障处理方法是更换电动三通调节阀的阀内件或电动三通调节阀,或安装阀门定位器,使电动三通调节阀满足线性流量特性要求。  
   3.电动三通调节阀额定流量系数选择不当。选用的额定流量系数过大或过小,使电动三通调节阀可调节的最小或最大流量变大或变小,不能满足工艺生产过程的操作要求。电动三通调节阀工作在小开度或大开度位置,控制品质变差。故障处理方法是重新核算电动三通调节阀流量系数,安装符合要求的电动三通调节阀。例如,直接根据工艺管道直径选配电动三通调节阀造成额定流量系数过大,由于生产规模扩大造成额定流量系数过小等。
   流路设计和安装不当造成的故障
   因电动三通调节阀流路设计或安装不当造成故障表现为噪声增大,污物容易积聚在阀体内部,使电动三通调节阀关闭不严,泄漏量增大或卡死等。故障分析如下。
   1.双座电动三通调节阀泄漏量增大。双座电动三通调节阀未采用一体化设计,造成温度变化时阀内件膨胀系数不同而使泄漏量增大。故障处理方法是选用一体化双座电动三通调节阀,或选用具有平衡功能的套筒电动三通调节阀。
   2.三通电动三通调节阀用于合流时,由于合流的两股流体温度不同造成泄漏量增大。故障处理方法是将流体的合流改为分流控制,安装三通电动三通调节阀在换热器前,从而保证流体温度一致o
   3.流向不当造成噪声增大。例如,流开电动三通调节阀用于流关场合,造成小流量时的噪声增大。故障处理方法是检查流向,重新安装。
   4.上、下游切断阀与旁路阀安装不当。造成污物、冷凝液或不凝性气体不能排放。故障处理方法是排污阀安装在电动三通调节阀组的最低处,放空阀安装在电动三通调节阀组的最高处。
   5.导向轴套安装不当。造成中心未对准,使摩擦增大,阀杆卡死。故障处理方法是重新安装导向轴套。
   泄漏量造成的故障
   内泄漏造成可调比下降,严重时使控制系统不能满足工艺操作和控制要求。外泄漏造成环境污染,使成本提高。故障分析如下。
   1.因空化和汽蚀造成泄漏量增大。由于空化、闪蒸和汽蚀造成阀芯和阀座损坏,使电动三通调节阀的泄漏量增大时表现为气体或液体动力学噪声的增大。故障处理方法是检查阀内件,更换或研磨阀芯、阀座、阀芯堆焊硬质合金,降低电动三通调节阀两端压降,消除噪声声源,采用低噪声电动三通调节阀等。
   2.因被控流体含有杂物造成泄漏量增大。在开车阶段常常因管道吹扫时未将电动三通调节阀拆下的不规范操作造成杂物进入电动三通调节阀,或在运行过程中,被控流体夹带的杂物积聚在阀体内部,这些杂物造成阀芯与阀座密封面损伤,使泄漏量增大。故障处理方法是研磨阀芯和阀座,在管道吹扫时拆下电动三通调节阀,对含颗粒的被控流体,可在电动三通调节阀上游安装过滤装置,将电动三通调节阀组安装在较高置,并定期进行排污。
   3.执行机构与调节机构连接不合适。故障处理方法是重新安装,进行泄漏量测试。
   4.填料安装不当。由于填料安装不当,造成摩擦力增大或使阀杆变形。故障处理方法是重新安装填料,对变形的阀杆整形。
   5.法兰安装不当。造成受力不均引起外泄漏,故障处理方法是重新安装连接法兰和垫片,并均匀用力压紧连接法兰。
   6.流体流动对阀芯和阀座的磨损。故障处理方法是对阀芯和阀座进行研磨。
   7 .填料安装不当造成摩擦增大,电动三通调节阀关不严造成外泄漏量增大。故障处理方法是重新安装填料,减小摩擦。
   8.流向不当造成泄漏量增大。流向选择不当使不平衡力增大,从而使泄漏量增大。故障处理方法是核对设计图纸,重新安装。
   阀芯脱落造成的故障
阀芯脱落前,电动三通调节阀会呈现较大机械噪声。故障发生后,控制系统不能正常进行调节,被控变量出现突然的上升或下降。故障分析如下。
   1.电动三通调节阀流路设计不合理,造成阀芯振荡和受到剪切力,在长期运行过程中,使阀芯与阀杆的连接销钉断裂,从而使阀芯脱落。故障处理方法是检查电动三通调节阀流路,更换销钉。
   2.阀芯连接销钉安装不牢,造成阀芯脱落。故障处理方法是重新安装销钉,并紧固。  
   阀门定位器的故障
   阀门定位器的故障使串级副环的特性变差。由于阀门定位器处于串级控制系统的副环,因此,有一定的适应能力。阀门定位器的故障表现为控制系统不稳定、卡死等。
   阀门定位器凸轮不合适造成的故障
   阀门定位器凸轮不合适造成的故障现象与电动三通调节阀流量特性不合适造成的故障现象类似,它使控制系统在不同工作点处出现不稳定或呆滞现象。故障处理方法是根据被控对象特性和电动三通调节阀流量特性选择合适的阀门定位器凸轮,安装凸轮后需进行调试。
   阀门定位器放大器造成的故障
   阀门定位器放大器的故障有节流孔堵塞、放大器增益过大等。前者使输出变化缓慢,后者使控制系统出现共振现象。因此,故障处理方法是检查和疏通放大器节流孔,当放大器增益过大时,可减小压紧钢珠的簧片弹力或更换放大器等。
   阀门定位器检测杆不匹配造成的故障
   阀门定位器检测杆不匹配造成死区增大,不能正确及时反映阀位的反馈信号。因此,控制统的控制品质变差。故障处理方法是检查和重新安装反馈检测杆。
  
   运输和保管。
电动三通调节阀在运输和保管期间,应用专用支架固定,防止松动;安装在电动三通调节阀上的有关附件,如阀门定位器、手轮机构等应牢固,应防止与电动三通调节阀连接的反馈杆等部件受到外力损伤;各连接接口应用塑料膜封套,防止外物侵入;电动三通调节阀的连接口可用配套法兰和盲板密封,也可采用黏性纸密封,防止外物侵入。运输时应加装牢固的木箱,并采取防风沙、雨水和粉尘等恶劣运输环境条件的影响。运输和保管的环境条件应满足产品说明书要求。  

电动三通调节阀的故障分析及维修
日常维修的主要内容
   控制阀和附件日常维修的主要内容如下。
   1.气动执行机构膜片的更换。气动薄膜执行机构的膜片在运行过程中受到伸缩,因此,容易疲劳损坏。更换时应采用同规格的橡胶膜片,固紧时应使膜片受力均匀,防止泄漏和压坏膜片。
   2.研磨。阀芯与阀座之间在运行一定时间后造成泄漏,汽缸的活塞与缸体之间也会造成内部泄漏,这时应进行研磨。可进行手工研磨、机械磨削、镀层处理和镶套等方法,研磨用的金刚砂粒度应合适,研磨力应均匀和合适。经研磨后,应进行抛光,并满足所需光洁度和精度要求,满足阀芯与阀座的对中要求等,在总装后需进行密封性测试。
   3.填料函更换。填料函更换时应采用同类型的填料函,更换时应小心将填料勾出,正确拆除填料,防止对阀杆造成损伤。新填料函的安装应按照说明书要求,切口应错位,防止阀杆的螺纹对填料的刮伤,填料的压紧力应均匀和合适,防止造成应力和增大摩擦力。
   4.传动部件的更换。电动三通调节阀和附件中的传动部件如果部分磨损可进行部件更换、修复等。在更换和修复后应保证传动灵活,传动间隙尽量小。
   5.气动放大器的清洗。因仪用压缩空气内的污物造成气动放大器的节流孔堵塞时应对节流孔进行清洗,可采用合适的钢丝进行疏通和清洗。回装时,放大器膜片应受力均匀,防止造成堵塞或泄漏。可通过调节钢珠的压紧力调整放大器增益,防止共振。

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