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常见故障及处理

关于控制阀的正确安装

来源: 时间:2016/4/19 11:07:54

 控制阀的正确安装与正确选型同样重要。安装质量关系到控制系统的操作性能、控制品质、安全性和成本等,因此应引起重视。

控制阀安装在现场,对防火、防爆、防泄漏等提出更高要求,控制阀的噪声污染也日益受到有关部门重视。

一、控制阀安装施工的规定:

安装施工的一般规定

1、控制阀安装应按照设计图纸和设计文件的规定。

2、控制阀安装应遵循国家有关标准的规定,例如,建筑安装工程质量检验评定标准、工业自动化仪表施工及验收规范、电气设备安装工程施工及验收规范等。

3、控制阀安装所需的设备、辅助设备和主要材料应符合现行国家或部颁标准的有关规定。

二、安装施工的注意事项:

控制阀安装的注意事项应从易操作性、安全性和标准化等考虑。具体内容如下。

(一)控制阀安装位置和方位:

1、按照设计图纸和设计文件的规定,安装位置应具有足够的操作空间,用于安装、操作和维护;其位置应避免安装在有振动、潮湿、易受机械损伤、有强电磁干扰、高温、温度变化剧烈和有腐蚀性气体的场所;安装应牢固、平整;安装方位应使控制阀的执行机构在调节机构上部,图6—8显示了直行程控制阀的各种安装方位。其中,位置有是首选的位置、次选的位置。

2、控制阀内流体的流向控制阀内流体的流向应与控制阀阀体上标注的箭头一致。特殊情况下可不受本规定的限制。

3、控制阀连接 控制阀的连接有螺纹连接、法兰连接和焊接连接等。螺纹连接用于小口径控制阀,安装螺纹连接的控制阀时,必须同时安装可拆卸的活动连接件。法兰连接有法兰连接和夹持式连接两种,连接法兰的公称直径应与控制阀的接管直径一致。法兰也有不同耐压等级,法兰的耐压等级应与控制阀耐压等级一致。法兰内径应与管道内径相等。法兰面与管道轴线的垂直度允许偏差为l°。法兰密封面应平齐。法兰与管道的同轴度允许偏差t应 
满足:

t ≤0.015D(1/β) (6—27)

式中,D是管道内径;夕是工作条件下节流件内径与管道内径之比。法兰连接时应受力 
均匀合适,避免局部受到过大压力。尽量避免采用焊接连接,焊接连接时必须同时安装可拆卸的活动连接件。控制阀连接时,不应使连接管道内部引成新的凸出物。例如,密封垫片、焊接缝等不应在管道内凸出。

4、控制阀与上、下游切断阀、旁路阀的连接 控制阀上、下游切断阀和旁路阀应与控制阀同时安装。上、下游切断阀与控制阀之间的管段长度应考虑管路阻力和对流体流动状态的影响。直管段长度长,有利于流体经切断阀后的稳定,可使流体流动平稳,减少紊流影响,降低噪声;直管段长度短,流体经切断阀后还未稳定就进入控制阀,使噪声增强,但管段长度短有利于降低管路阻力,提高控制阀两端压降,使流量特性的畸变减小,有利于控制系统的稳定运行。因此,应权衡和综合考虑。通常,上游侧应有10D~20D的直管段,下游侧有3D~7D的直管段。D是管道公称直径,必要时应设置整流装置。

(二)连接方案的选择。

1、控制阀与上、下游切断阀的连接有多种方式,几种常用的连接方案。图中,方案A的结构布置紧凑,占地面积小,容易维护和操作,系统的放空或排液容易。但常常不能够满足足够的直管段长度,造成噪声增强。方案B的结构占地面积较大,控制阀位置可安装在下部或上部,容易适应操作要求,但直管段长度不易保证。方案C的结构适用于角形控制阀,可减少弯头数量,占地面积较小。对底进侧出的流向,可有较长的上游直管段长度。方案D的结构与方案B类似,占地面积较大。方案E的结构适用于角形阀,与方案C比较,上游侧的直管段长度缩短,不利于流体的稳定。方案F的结构是最常见的连接结构。它占地面积大,管路阻力较小,但操作和维护空间较小。

2、泄放阀、放空阀、排污阀的连接,为便于控制阀拆卸,应在拆卸前进行阀前和阀后压力的泄放,泄放阀应安装在控制阀与上、下游切断阀之间。

3、放空阀、排污阀用于排放流体中夹带的不凝气体和冷凝液。安装时,被控流体,是气体或蒸汽时,为便于冷凝液排放,排污阀宜安装在控制阀组的最低处。被控流体是液体时,为便于不凝气体的放空,放空阀宜安装在控制阀组的最高处。

4、旁路阀。控制阀拆卸维修时,可用旁路阀对生产过程进行操作。当被控流量过大。 用控制阀无法正常调节时,作为应急措施,也可用旁路阀作为控制阀的并行连接方案,对过程进行控制。为降低成本,大口径控制阀安装手轮执行机构,可代替旁路阀进行操作。旁路阀的安装应便于操作,它与控制阀上、下游切断阀一起组成控制阀组,因此,安装时应与它们配套,并同时完成施工安装。旁路阀公称直径与管道公称直径相同,耐压等级也与工艺耐压等级一致。

5、执行机构的安装 通常,执行机构与控制阀阀体直接连接,但液动执行机构、长行程执行机构等执行机构与控制阀阀体分开时,安装执行机构时应注意,执行机构的连杆和机械活动部件应灵活,无松动或卡扭等现象。连杆长度应在全行程范围内动作稳定、灵活可靠。当与工艺管道有热位移的控制阀阀体连接时,应保证执行机构与控制阀阀体之间相对位置保持不变。手轮执行机构有侧装和顶装两种,安装时应留有操作空间。手轮操作应灵活,没有卡死或扭转现象。应有手轮转动方向与阀开度关系的标注。限位装置应调整合适,起到保护作用。液动执行机构应低于控制器安装,如果必须高于控制器时,其高差应不超过1.0m,并且应在管路集气处安装排气阀,靠近控制器处安装止逆阀或自动切断阀。

6、阀门定位器的安装 阀门定位器的阀位检测装置与控制阀阀杆或阀轴直接连接,因此,安装时应保证反馈信号能够正确、及时反映阀位信号和变化。通常,阀门定位器与控制阀配套供应,由制造厂完成两者的连接。当生产过程控制需要添加阀门定位器时,应保证阀门定位器阀位检测装置动作的正确、可靠和灵活。反馈杆支点的机械间隙应尽量小。阀门定位器的信号管线应正确连接,气源管线和输出管线、输入管线应标记铭牌。阀门定位器的阀位显示信号应有利于操作和维护人员观测。

7、其他附件的安装 其他附件包括阀位传感器、电磁阀、限位开关、继动器、电气转换器等,安装应符合产品说明书有关规定。小流量控制阀宜在上游安装过滤器。紊流严重时,应在上游侧安装整流装置。

8、连接管线的安装 连接管线的安装应注意下列事项。

1)信号气管和气源管线一般采用聚氯乙烯护套的铜管缆,管径为sL6Xl或g18Xl

2)气源管线应靠近控制阀。

3)信号管线和液压管线应尽量短,用于缩短信号时滞和系统时间常数。

4)管线应有足够伸缩余度,且不应妨碍执行机构动作。

5)管线焊接时不应将焊渣落人管内。连接管线应在安装前进行清洗,去除油污、水和锈蚀等污物。连接管线的配管应整齐、美观。

6)液压油管线应远离高温设备和管线,与热表面的距离应大于150mm。

7)在安装前,应对与管线连接的排污阀、放空阀进行清洗,去除油污,并进行检查和试验。

8)液压和气压管路系统应进行耐压试验,并符合规定。

9)连接信号的电线、电缆应穿管敷设,在设备侧用金属软管连接。需防爆的设备应采取相应防爆措施,对全部被保护的系统应采取密封。

10)管线的敷设不应妨碍操作人员的操作及维护人员的维护。

11)连接的管线应标记铭牌。必要时可用支撑架固定连接的管线,防止控制阀拆卸后连接管线无法固定。

12)连接线应避免水和液体的浸泡和腐蚀或有害气体的侵入。

9、附加管件的安装 附加管件有缩径管和扩径管。附加管件的安装使管路压损增大,并影响控制阀流量系数。安装附加管件时,应在连接处留有操作空间,便于维修时拆卸连接螺栓。安装管件时应安装支撑架或支座,必要时可加防振垫片或防振弹簧。

10、控制阀和其他附件的脱月旨、绝热和伴热 需进行脱脂处理的控制阀和其他附件必须按设计规定进行脱脂处理。经脱脂处理后的控制阀、管线等需自然通风或用干燥空气或氮气吹干,经检验合格后封闭保存,在安装时应保持干净无油污。需进行绝热和伴热处理的控制阀和其他附件应进行绝热和伴热处理。伴热用的蒸汽管线或电热带的敷设应符合有关安装施工规定。绝热用的保温层材料和厚度应符合设计规定。安装控制阀和附件的各种支撑架、支座和连接管线需涂漆处理。涂漆前应清除被涂表面的铁锈\焊渣、毛刺和污物。涂漆的颜色和厚度、涂漆操作的条件等应符合有关规定。

11、自力式控制阀取源部件的安装 自力式压力、差压控制阀取压部件参照压力取源部件的安装规定进行施工。自力式温度控制阀取源部件可参照温包安装规定进行施工。

三、控制阀现场调试:

控制阀安装后,在生产过程开车前应进行控制阀的现场调试。现场调试分线路调试和系统调试。

(一)线路调试

线路调试用于检查连接控制阀的信号线路、气源管线或液压管线是否正确连接。

1.控制阀输入信号的连接。通常,与阀门定位器一起检查。控制阀输入信号来自控制器,因此,从控制器输出一个起点信号,检查控制阀是否在起点位置;输出一个终点信号,检查控制阀是否在终点位置。为此,应检查供气气源压力是否正常;过滤减压器工作是否正常;液压系统供给的油压是否正常;供电是否正常;输出信号是否正确等,并在测量范围内至少取5点检查输入信号与阀位之间是否满足所需关系。应检查气开、气关的作用方式是否正确,是否满足工艺生产过程的安全生产要求。

2.控制阀输出信号的连接。控制阀输出信号是阀位信号,可以是模拟量信号或数字量信号。应在检查控制阀输入信号的同时,检查阀位信号是否正确。采用HART或智能电气阀门定位器时,应检查阀位状态信息能否正确传输。控制阀全行程运行过程中应侦听控制阀阀芯和阀座是否有机械振动和异常杂音。

3.手轮机构调试。检查手轮机构能否正确转动和动作,限位和锁定装置是否好用。

4.当出现偏差超过允许偏差限时,应进行相应的调试。例如,改变阀位开关的位置,检查接线或管路是否有泄漏等。

(二)系统调试

控制阀是控制系统的最终元件,因此,控制阀运行前需进行系统调试。系统调试应与工
艺操作配合进行。

1.负反馈调试。控制系统应满足负反馈要求,因此,应将控制器、检测变送和控制阀(包括阀门定位器)和被控对象一起考虑,并设置控制器的正、反作用。负反馈准则是控制系统开环总增益为正。设置好控制器正、反作用方式后,可在控制器测量端模拟输入信号,使其增加或减小,观测控制器输出变化是否符合作用方式的要求,并检查控制阀的动作方向是否正确,是否能够使被控变量向减小方向变化。

2.控制阀压降检查。控制阀压降检查在进行清水模拟调试时进行。在控制阀全行程运行过程中,检查控制阀两端压降变化,是否有空化或闪蒸造成的噪声发生,流量变化情况如何,是否符合所设计的流量特性等。

3.响应时间检查。一些控制系统对控制阀的响应时间有要求时,应检查控制阀的响应时间。在控制器输出信号改变时开始计时,到控制阀阀位到达最终稳态位置的63%所需的时间即为响应时间,其时间应满足工艺生产过程的操作要求。
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