1現(xiàn)狀調(diào)查

我廠共有237臺氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，特別是在全廠的核心崗位重堿車間使用尤為廣泛，其中碳化的三氣流量調(diào)節(jié)全部使用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥。

在純堿生產(chǎn)過程中，由于氨鹽水有嚴(yán)重的腐蝕性，碳酸氫銨在攝氏25℃以下易結(jié)晶的性質(zhì)，使調(diào)節(jié)閥在運行中因閥體內(nèi)壁結(jié)疤、結(jié)晶、結(jié)垢導(dǎo)致閥卡、不動作或動作遲鈍，使系統(tǒng)不能進行自動調(diào)節(jié)的現(xiàn)象比較普遍，占調(diào)節(jié)閥故障總數(shù)的50%，給生產(chǎn)造成的影響較大；由調(diào)節(jié)閥填料老化、變硬導(dǎo)致閥動作遲鈍或從閥桿處泄漏等故障達15%；由于膜片損壞漏氣或硬芯碎裂導(dǎo)致閥不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象達12%；由于定位器、減壓閥、執(zhí)行機構(gòu)等腐蝕導(dǎo)致閥門故障的現(xiàn)象占10%；其它原因?qū)е抡{(diào)節(jié)閥故障的概率占13%.

2故障原因分析

根據(jù)多年來純堿生產(chǎn)現(xiàn)場使用的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障分析，可歸納出常見故障及其原因如下：

2.1閥不動作

氣動薄膜調(diào)節(jié)閥在純堿行業(yè)中應(yīng)用極其普遍，與其它儀表配套使用，可實現(xiàn)生產(chǎn)過程中流量、液位、壓力、溫度等工藝參數(shù)與其它介質(zhì)如液體、氣體、蒸汽等的自動調(diào)節(jié)和遠程控制。隨著企業(yè)自動化程度的逐步提高，集散控制系統(tǒng)（DCS）以及其它智能型儀表在自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用已越來越普遍，通過計算機的優(yōu)化控制，將使生產(chǎn)取得最大效益。而在優(yōu)化的同時也使控制系統(tǒng)的主要故障集中于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置即調(diào)節(jié)閥上，調(diào)節(jié)閥在控制流體流量的工作過程中，接受控制操作信號，按控制規(guī)律實現(xiàn)對流量的調(diào)節(jié)。它的動作靈敏與否，直接關(guān)系著整個控制系統(tǒng)的質(zhì)量。根據(jù)控制系統(tǒng)在純堿行業(yè)的應(yīng)用統(tǒng)計，調(diào)節(jié)系統(tǒng)有80%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥。因此，如何保證氣動薄膜調(diào)節(jié)閥在我廠生產(chǎn)中的可靠、準(zhǔn)確運行，是我們需要探討的一個很重要的問題。

1現(xiàn)狀調(diào)查

我廠共有237臺氣動薄膜調(diào)節(jié)閥，特別是在全廠的核心崗位重堿車間使用尤為廣泛，其中碳化的三氣流量調(diào)節(jié)全部使用氣動薄膜調(diào)節(jié)閥。

在純堿生產(chǎn)過程中，由于氨鹽水有嚴(yán)重的腐蝕性，碳酸氫銨在攝氏25℃以下易結(jié)晶的性質(zhì)，使調(diào)節(jié)閥在運行中因閥體內(nèi)壁結(jié)疤、結(jié)晶、結(jié)垢導(dǎo)致閥卡、不動作或動作遲鈍，使系統(tǒng)不能進行自動調(diào)節(jié)的現(xiàn)象比較普遍，占調(diào)節(jié)閥故障總數(shù)的50%，給生產(chǎn)造成的影響較大；由調(diào)節(jié)閥填料老化、變硬導(dǎo)致閥動作遲鈍或從閥桿處泄漏等故障達15%；由于膜片損壞漏氣或硬芯碎裂導(dǎo)致閥不能調(diào)節(jié)的現(xiàn)象達12%；由于定位器、減壓閥、執(zhí)行機構(gòu)等腐蝕導(dǎo)致閥門故障的現(xiàn)象占10%；其它原因?qū)е抡{(diào)節(jié)閥故障的概率占13%.

2故障原因分析

根據(jù)多年來純堿生產(chǎn)現(xiàn)場使用的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障分析，可歸納出常見故障及其原因如下：

1開發(fā)設(shè)計思路

此閥外接口有三個，一個接汽車真空泵，負責(zé)提供真空度，一個接執(zhí)行器即EGR閥，還有一個通大氣。一般的電磁閥都是通過控制動閥芯和進氣口之間氣隙的大小來控制真空度，為了保證產(chǎn)品能夠輸出穩(wěn)定的氣壓，施加電壓時需要有一定頻率的脈沖，使動閥芯或膜片在一定位置上微小快速地振動，從而精確控制輸出的真空值。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計

產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)分為前蓋組件、主體總成、動閥芯組件、調(diào)整螺柱組件和過濾器組件等幾大部分，如圖1所示。前蓋組件由前蓋和管嘴組成，管嘴過盈配合壓入前蓋，主要起到氣體通道的作用。主體總成由導(dǎo)磁架組件、導(dǎo)向套、繞線骨架組件等組成，是整個產(chǎn)品的骨架，其中導(dǎo)向套內(nèi)壁涂覆自潤滑材料，可以提高產(chǎn)品的使用壽命。動閥芯組件主要由動閥芯、鋁檔、彈簧、膜片等組成，是電磁閥中唯一動作的部件，也是整個產(chǎn)品中非常關(guān)鍵的部件。調(diào)整螺柱組件主要由兩個調(diào)整螺柱組成，在產(chǎn)品裝配后，調(diào)整這兩個螺柱可以改變產(chǎn)品的特性曲線，一個是粗調(diào)，另一個是微調(diào)。調(diào)整特性曲線達到要求后，將這兩個調(diào)整螺柱與導(dǎo)磁架組件焊接，防止由于振動而導(dǎo)致曲線變化。過濾器組件由過濾器體、過濾器外殼和過濾器蓋組成，主要起到過濾灰塵的作用。其它零件還有后蓋、橡膠膜片等輔助零部件。

3工作原理

產(chǎn)品的輸出真空度特性曲線是該產(chǎn)品的重要參數(shù)，如圖2所示。真空調(diào)節(jié)閥的端子有兩個接線端子，一個接ECU的信號端，另一個接電源的正極。在ECU未給電時前蓋組件的內(nèi)部端口被膜片堵住，A口的真空度傳遞不到B口，EGR閥不動作。隨著占空比（即正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期的比值）的不斷增加，磁力逐漸增大，克服了真空吸力和橡膠膜片的彈力，是膜片離開內(nèi)部端口一個距離，即為氣隙，此氣隙大小決定了流量的大小，流量越大，傳遞給B口的真空度越大。由于EGR閥是一個密閉的腔體，為了保證A口、B口通氣后膜片不被吸死，需要在動閥芯組件上開一個小孔，向腔內(nèi)補氣，以平衡A口與B口之間的氣壓。

【摘要】調(diào)節(jié)閥作為特種設(shè)備鍋爐的終端執(zhí)行裝置，接受控制信號實現(xiàn)對化工流程的調(diào)節(jié)。它的動作靈敏度直接關(guān)系著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量。據(jù)現(xiàn)場實際統(tǒng)計有70%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥。因此在日常維護中總結(jié)分析影響特種設(shè)備鍋爐調(diào)節(jié)閥安全運行的因素及其對策。

【關(guān)鍵詞】調(diào)節(jié)閥,特種設(shè)備鍋爐

1卡堵

調(diào)節(jié)閥經(jīng)常出現(xiàn)的問題是卡堵，常出現(xiàn)在新投運系統(tǒng)和大修投運初期，由于特種設(shè)備鍋爐內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口、導(dǎo)向部位造成堵塞使介質(zhì)流通不暢，或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大，導(dǎo)致小信號不動作大信號動作過頭的現(xiàn)象。

故障處理：可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥，讓臟物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另一辦法用管鉗夾緊閥桿，在外加信號壓力情況下，正反用力旋動閥桿，讓閥芯閃過卡處。若不能則增加氣源壓力增加驅(qū)動功率反復(fù)上下移動幾次，即可解決問題。如若仍不動作，則需解體處理。

2泄漏

簡介：本文就空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中壓差調(diào)節(jié)閥的重要性及其調(diào)節(jié)原理進行了分析，并對其選型計算進行了詳細闡述，得出一些結(jié)論和選擇計算時應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵字：冷凍水壓差控制器旁通調(diào)節(jié)閥

前言

為保證空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中冷水機組的流量基本恒定；冷凍水泵運行工況穩(wěn)定，一般采用的方法是：負荷側(cè)設(shè)計為變流量，控制末端設(shè)備的水流量，即采用電動二通閥作為末端設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置以控制流入末端設(shè)備的冷凍水流量。在冷源側(cè)設(shè)置壓差旁通控制裝置以保證冷源部分冷凍水流量保持恒定，但是在實際工程中，由于設(shè)計人員往往忽視了調(diào)節(jié)閥選擇計算的重要性，在設(shè)計過程中，一般只是簡單的在冷水機組與用戶側(cè)設(shè)置了旁通管，其旁通管管徑的確定以及旁通調(diào)節(jié)閥的選擇未經(jīng)詳細計算，這樣做在實際運行中冷水機組流量的穩(wěn)定性往往與設(shè)計有較大差距，旁通裝置一般無法達到預(yù)期的效果，為將來的運行管理帶來了不必要的麻煩，本文就壓差調(diào)節(jié)閥的選擇計算方法并結(jié)合實際工程作一簡要分析。

一、壓差調(diào)節(jié)裝置的工作原理

壓差調(diào)節(jié)裝置由壓差控制器、電動執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)閥、測壓管以及旁通管道等組成，其工作原理是壓差控制器通過測壓管對空調(diào)系統(tǒng)的供回水管的壓差進行檢測，根據(jù)其結(jié)果與設(shè)定壓差值的比較，輸出控制信號由電動執(zhí)行機構(gòu)通過控制閥桿的行程或轉(zhuǎn)角改變調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制供水管與回水管之間旁通管道的冷凍水流量，最終保證系統(tǒng)的壓差恒定在設(shè)定的壓差值。當(dāng)系統(tǒng)運行壓差高于設(shè)定壓差時，壓差控制器輸出信號，使電動調(diào)節(jié)閥打開或開度加大，旁通管路水量增加，使系統(tǒng)壓差趨于設(shè)定值；當(dāng)系統(tǒng)壓差低于設(shè)定壓差時，電動調(diào)節(jié)閥開度減小，旁通流量減小，使系統(tǒng)壓差維持在設(shè)定值。

摘要介紹了ZL47型自力式流量控制閥和ZY47型自力式壓差控制閥的結(jié)構(gòu)和工作原理。分析歸納了自力式流量控制閥與自力式壓差控制閥的適用條件，其中也涉及自力式調(diào)節(jié)閥與電動調(diào)節(jié)閥、平衡閥的配合使用問題。

1引言

自力式調(diào)節(jié)閥是一個新的自力式調(diào)節(jié)閥種類。相對于手動調(diào)節(jié)閥，它的優(yōu)點是能夠自動調(diào)節(jié)；相對于電動調(diào)節(jié)閥，它的優(yōu)點是不需要外部動力。應(yīng)用實踐證明，在閉式水循環(huán)系統(tǒng)（如熱水供暖系統(tǒng)、空調(diào)冷凍水系統(tǒng)）中，正確使用這種閥門，可以很方便地實現(xiàn)系統(tǒng)的流量分配；可以實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)平衡；可以大大簡化系統(tǒng)的調(diào)試工作；可以穩(wěn)定泵的工作狀態(tài)等。因此，自力式調(diào)節(jié)閥在供熱空調(diào)工程中有著廣闊的應(yīng)用前景。由于這種閥門在我國出現(xiàn)時間不長，所以對其適用條件還研究不夠，本文試作一些分析，算作參加對這個問題的討論。

按照自力式調(diào)節(jié)閥的控制參量可以分為四類：①控制網(wǎng)路中某個部分的流量；②控制網(wǎng)路中某個部分的壓差；③控制熱交換裝置的出水溫度；④控制供暖或空調(diào)房間的溫度。本文以前兩種自力式調(diào)節(jié)閥為討論對象。

2驗自力式調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

2．1自力式流量控制閥

簡介：本文介紹定風(fēng)量閥在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中幾種應(yīng)用方式，如：在新風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用、在排風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用、在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用、在凈化空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用等，并說明了在工程中適當(dāng)運用定風(fēng)量閥，可優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計，有利于送、排風(fēng)平衡，系統(tǒng)風(fēng)量平衡，減少調(diào)試工作量。

關(guān)鍵字：定風(fēng)量閥排風(fēng)系統(tǒng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)

定風(fēng)量閥，是一種機械式自力裝置，適用于需要定風(fēng)量的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中。定風(fēng)量閥風(fēng)量控制不需要外加動力，它依靠風(fēng)管內(nèi)氣流力來定位控制閥門的位置，從而在整個壓力差范圍內(nèi)將氣流保持在預(yù)先設(shè)定的流量上。

(一)在新風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前，在國內(nèi)，風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)方式還是較普遍，尤其是賓館客房部分，大部分寫字樓、辦公樓都采用這種方式。通常做法是每層設(shè)新風(fēng)機組，走道敷設(shè)新風(fēng)干管，幾十根支管分別從總管上接入各房間。以賓館客房為例，每間客房新風(fēng)量一般為100m3/h，如何做到各支管的風(fēng)量一致呢？一般來說，設(shè)計師往往會在新風(fēng)支管上加設(shè)一只風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，期望通過后期調(diào)試手段來完成風(fēng)量分配。由于新風(fēng)系統(tǒng)一般情況下均為干管長，支管短，而風(fēng)量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)既不直觀，調(diào)節(jié)精度又不理想，況且每間客房新風(fēng)量只有100m3/h，風(fēng)量很小，這樣的調(diào)試幾乎是無法完成的。施工單位只能做到測一下新風(fēng)干管的總送風(fēng)量，保證各送風(fēng)支管有風(fēng)感這樣的地步。為了能保證各房間所送新風(fēng)量能達到設(shè)計值，也無需施工單位再去一個房間一個房間的平衡，我們只需在每支新風(fēng)支管上加設(shè)一只定風(fēng)量閥，以上問題就迎刃而解。

在高層建筑內(nèi)居住、辦公的人常常抱憂新風(fēng)量不足，而設(shè)計師往往感到很委屈。因為從圖紙上看，新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)的取值并不低，但我們往往忽略了一個問題，如何從設(shè)計角度來保證實際效果，而定風(fēng)量閥在新風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，就是一個有力的措施。

摘要:探討智能調(diào)壓調(diào)流設(shè)備在天然氣廠站工藝設(shè)計中的應(yīng)用及設(shè)計思路，依據(jù)GB50251—2015《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》，根據(jù)上下游壓差，給出現(xiàn)階段以電動調(diào)節(jié)閥為主的調(diào)壓調(diào)流工藝流程(安全切斷閥+監(jiān)控調(diào)壓器+電動調(diào)節(jié)閥，監(jiān)控調(diào)壓器+電動調(diào)節(jié)閥)。結(jié)合北京市某高壓A調(diào)壓站的智能設(shè)備方案實例，給出該調(diào)壓站智能化設(shè)計思路。提出遠程調(diào)控功能的實現(xiàn)階段。

關(guān)鍵詞:智能燃氣;天然氣廠站;智能調(diào)壓調(diào)流;電動調(diào)節(jié)閥

1概述

智慧燃氣的建設(shè)，不僅是一個綜合的信息化軟件體系提升過程，也是一個基礎(chǔ)的硬件設(shè)施提升過程，智能燃氣設(shè)備的應(yīng)用是智慧燃氣建設(shè)過程中非常重要的一環(huán)，也是智慧燃氣建設(shè)的基礎(chǔ)。智能燃氣管網(wǎng)主要包括更透徹感知各項運行參數(shù)、更高效暢通的通信、管網(wǎng)的完整性管理、更精準(zhǔn)的調(diào)控、對生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的邏輯分析以及智慧的決策等。城市天然氣廠站作為城市燃氣輸配的重要節(jié)點，承擔(dān)著承接上游氣源，調(diào)節(jié)和分輸給下游管網(wǎng)、用戶的重要功能，其智能化建設(shè)必然是城市智慧燃氣的重要一環(huán)。通過對某高壓A調(diào)壓站的智能化設(shè)計思路的解析，剖析城市天然氣廠站工藝設(shè)計中對智能設(shè)備的設(shè)計和應(yīng)用思路，以研究現(xiàn)階段廠站設(shè)計智能化需求及可實現(xiàn)的功能，為城市燃氣基礎(chǔ)設(shè)施的智能化設(shè)計和燃氣輸配系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供參考。

2現(xiàn)階段智能設(shè)備的應(yīng)用

自2013年，北京某燃氣企業(yè)根據(jù)實際情況啟動了各壓力級制調(diào)壓站的遠程調(diào)控改造。經(jīng)過設(shè)備調(diào)試和運行，獲得大量的運行數(shù)據(jù)，調(diào)度部門通過對這些數(shù)據(jù)的分析總結(jié)，認為智能化遠程調(diào)控設(shè)備主要實現(xiàn)了以下4方面。①在調(diào)壓模式下對供氣壓力可較準(zhǔn)確控制，滿足對供氣壓力要求嚴(yán)格的用戶需求;②在調(diào)流模式下實現(xiàn)負荷集中區(qū)域的調(diào)壓站按設(shè)定流量運行，解決超流問題，避免造成調(diào)壓、計量設(shè)備損壞，在多氣源和多氣質(zhì)條件下，實現(xiàn)調(diào)壓站及時、合理的流量調(diào)配;③通過單路調(diào)壓器、調(diào)節(jié)閥獨立調(diào)控方式，探索多路調(diào)壓器流量均衡控制的可行性;④通過低流模式的實際運行，初步實現(xiàn)夏季貿(mào)易計量站在低峰時段的流量準(zhǔn)確計量。目前的遠程調(diào)壓調(diào)流只是實現(xiàn)了一定程度的單體、局部的有限智能控制，要實現(xiàn)全網(wǎng)的智能調(diào)節(jié)還有很長的路要走，智能管網(wǎng)集中了調(diào)度人員長期以來經(jīng)過優(yōu)化的調(diào)控和應(yīng)急處置工作經(jīng)驗，據(jù)此需要建立一個大型分析計算軟件，從而根據(jù)不同的工況乃至突發(fā)事件選擇最優(yōu)調(diào)度方案，并迅捷實施。參考國內(nèi)某大型能源企業(yè)對于智能調(diào)壓的建設(shè)方案，可知其調(diào)壓裝置在初期僅考慮了調(diào)壓功能。但隨著下游用戶的增加，對流量控制的需求逐漸明顯，調(diào)壓調(diào)流模式應(yīng)運而生。目前，大多數(shù)長輸管道分輸站或末站實現(xiàn)壓力流量控制的方案有兩種，分別為安全切斷閥+監(jiān)控調(diào)壓器+電動調(diào)節(jié)閥、雙切斷(2個安全切斷閥串聯(lián))+電動調(diào)節(jié)閥。這兩種方案都是利用電動調(diào)節(jié)閥及相應(yīng)的控制環(huán)節(jié)，通過調(diào)節(jié)閥門的開度來控制流量的變化進而控制流體的壓力和流速等參數(shù)。

1執(zhí)行器常見故障形式及原因

1.1推桿動作遲鈍或不動作

執(zhí)行器長期工作在生產(chǎn)現(xiàn)場，直接與各種工藝介質(zhì)接觸，在檢查維護、測試及運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)中的推桿動作遲鈍或無法動作的故障，須認真檢查執(zhí)行機構(gòu)中滾動膜片，墊片是否老化、破裂，因為膜片的老化或破裂會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)壓力信號的泄氣，使與其相連接的推桿動作遲緩或不動作。

1.2測試運行過程中回差比較大

執(zhí)行器的回差是指在同一輸入信號上所測得的正、反行程的最大差值?；夭钜话闱闆r下是由于儀表本身機械零部件松動或執(zhí)行機械中推桿彎曲引起的，這時需要認真檢查與推桿相連接的壓縮彈簧有無損傷，同時觀測推桿是否變形彎曲、劃傷，上、下閥座連接螺栓有無異?，F(xiàn)象，是否對稱，特別是用纏繞熱片密封的調(diào)節(jié)閥更應(yīng)該注意這些方面的問題，有時回差過大也與密封填料壓得太緊有關(guān)，應(yīng)及時作相應(yīng)的調(diào)整。

1.3流體泄漏

1執(zhí)行器常見故障形式及原因

1.1推桿動作遲鈍或不動作

執(zhí)行器長期工作在生產(chǎn)現(xiàn)場，直接與各種工藝介質(zhì)接觸，在檢查維護、測試及運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)中的推桿動作遲鈍或無法動作的故障，須認真檢查執(zhí)行機構(gòu)中滾動膜片，墊片是否老化、破裂，因為膜片的老化或破裂會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)壓力信號的泄氣，使與其相連接的推桿動作遲緩或不動作。

1.2測試運行過程中回差比較大

執(zhí)行器的回差是指在同一輸入信號上所測得的正、反行程的最大差值?；夭钜话闱闆r下是由于儀表本身機械零部件松動或執(zhí)行機械中推桿彎曲引起的，這時需要認真檢查與推桿相連接的壓縮彈簧有無損傷，同時觀測推桿是否變形彎曲、劃傷，上、下閥座連接螺栓有無異常現(xiàn)象，是否對稱，特別是用纏繞熱片密封的調(diào)節(jié)閥更應(yīng)該注意這些方面的問題，有時回差過大也與密封填料壓得太緊有關(guān)，應(yīng)及時作相應(yīng)的調(diào)整。

1.3流體泄漏