FISHER控制阀维护剖析.ppt

费希尔控制阀的结构与维护 第一章与阀门使用有关的基本知识Tony Huang 1 1控制阀的常用压力等级控制阀的压力 温度等级是表示阀体承受工作压力的指标 特定材质的阀体在不同温度条件下所能承受的压力不同 1巴 bar 1工程大气压 1kgf cm21巴 bar 100帕 Pa 10N cm2 0 1MPa 阀门耐压能力表述根据国际标准化组织 ISO 发布的标准 压力等级与公称压力之间的关系为CL150 PN20CL900 PN150CL300 PN50CL1500 PN260CL600 PN110CL2500 PN420 1 2控制阀的流量特性控制阀的流量特性是指控制阀的行程在0 100 的范围内与对应的流经控制阀的流量之间的关系 压差恒定时阀门的流量特性称作固有流量特性 在压差等参数变化条件下阀门的流量特性称作实际流量特性 控制阀的流量特性有三种线性流量特性等百分比流量特性快开流量特性 1 3线性流量特性的特点阀门行程与阀门流量的变化成正比 等百分比流量特性的特点相等的行程增量产生相等百分比的流量的变化 例如 阀塞行程变化10 流量相应变化10 快开流量特性的特点较小的阀门行程可获得较大的流量变化 阀门开度增大一定程度时 如40 60 流量增量趋减 阀门开度接近最大时 如80 100 流量增量趋于零 不同的阀笼形状决定了阀门的不同流量特性 EZ GL型除外 1 4 阀座 泄漏量在一定压差 温度的条件下阀门全关时介质流过阀门的流量 泄漏量是衡量阀门内漏的指标关闭等级ANSII VI 1 5气蚀与闪蒸据伯奴利方程 管道内流体的流速提高压力就会下降 管道节流处流体速度大幅度提高 压力急剧下降 如果液体流经管道节流处的压力低于汽化压力 PV 将产生汽蚀或闪蒸现象 气蚀与闪蒸是由于管道节流引起的 如果液体流过管道节流处 压力恢复后P2仍低于汽化压力 PV 此时流体内仍有气泡 这种现象称为闪蒸 如果液体流过管道节流处 压力恢复后P2高于汽化压力 PV 此时流体内气泡破裂 这种现象称为气蚀 闪蒸气蚀 闪蒸最严重的破坏发生在流速最高处 即阀塞阀座处 冲蚀是闪蒸破坏的直观表现气蚀发生时 气泡破裂释放的能量使阀塞阀座甚至附近管道损坏 并伴发噪声气蚀与闪蒸是致使阀门损坏的重要原因 人为应素也会使阀门因气蚀 闪蒸遭受不应有的损坏 第二章费希尔控制阀的基本结构 2 1控制阀的分类按控制阀的结构分类笼式阀单座阀双座阀三通阀角阀球阀碟阀 按控制阀的控制方式分类电动控制阀气动控制阀液动控制阀自力式控制阀 按控制阀的动作方式分类直行程控制阀角行程控制阀 2 2费希尔笼式阀的基本结构与特点2 2 1E系列控制阀E系列控制阀的基本型号EDETESEZE系列控制阀的特点a 结构简单b 易于维护 顶装式结构使得维修更方便 便于在线维修 c 使用寿命长 阀笼导向可保证阀塞在全行程内的对中性 避免或减少振动 d 流通能力强e 阀内件互换性强 可较容易地改变流量特性及流通能力 减少备件储备 E系列控制阀主要零件阀芯 阀杆 阀座 阀笼 支架 垫片 填料等 ED型控制阀特点 a 平衡型阀塞b 阀笼导向 阀内件配合精密 阀门运行平稳c 需较小执行器 推力 d 适于温度较高工况 可达427C e 关闭性能一般 标准为ANSIII级 f 主要阀内件 平衡式阀塞 石墨阀塞环 可有多级环 阀笼 金属阀座等 ET型控制阀特点 a 平衡型阀塞b 阀笼导向 阀内件配合精 阀门密运行平稳c 需较小执行器d 适用工况温度较ED型低 204C e 关闭性能好 可达ANSIV级 f 主要阀内件 平衡式阀塞 聚酯类阀塞环 阀笼 组合式软阀座 标准结构 或金属阀座等g 标准阀笼 阀塞 金属阀座与ED相同 可互换 h 标准结构 件式阀塞环 软阀座 ES型控制阀特点 a 非平衡型阀塞b 阀笼导向 阀内件配合精 阀门密运行平稳c 需较大执行器 推力 d 适用工况温度较ED ET型高 高达538C e 关闭性能好 可达ANSIVI级 f 主要阀内件 非平衡式阀塞 阀笼 金属阀座或组合式软阀座g 标准阀座 阀笼与ED ET相同 可互换 EZ型控制阀特点 销钉a 非平衡型阀塞b 无阀笼阀柱导向c 需较大执行器 推力 d 适用工况温度与ED型相同 高达427C e 关闭性能好 可达ANSIVI级 f 主要阀内件 非平衡式阀塞 导向套 保持架 金属阀座 组合式软阀座 并有满足微小流量要求的Micro Flute内件结构g 与其它E系列阀无可互换阀内件h 流量特性取决于阀塞的几何形状而不是阀笼 ED ET型阀塞密封环的结构ED型阀塞环主要为石墨材质 矩形结构 并可选用多级环结构 二或三道环 ED型阀塞环可选用C形环结构采用C形环结构 阀座密封等级可达V级 工作温度可达593C ET型软阀座可使密封等级达到V级 ES型软阀座可使密封等级达到VI级 ETES型软阀座均由三件零件构成 由压圈21 座圈23 底圈22组成 高压控制阀特点压力等级 ANSI900 1500 2500各种阀体联接方式 凸面法兰 RTJ法兰焊接连接 阀内件结构有平衡型 HPT HPD 非平衡型 HPS 与E系列结构近似 但材质 尺寸相差较大 不可互换因压差较大 较多地使用各种抗气蚀结构 高压控制阀的抗气蚀阀内件抵消气蚀影响的主要手段 抗气蚀阀笼抗气蚀阀笼主要是II级 III级抗气蚀阀笼 抗气蚀孔的作用将较大的喷射性流体分解成许多小的流束 从而将集中单一的总能量分解成许多小的能量单元 控制流经阀门的压降不低于流体介质汽化压力 使气泡不能生成从而避免气蚀发生 在流体流经气蚀孔的过程中衰减部分能量 降低伴随气蚀而产生的噪声 高压阀的噪声控制流体的噪声产生于流体中的应力或剪力 与管道相比 控制阀的强度刚性较高 流体流经控制阀的噪声及产生的振动并不发生在控制阀所在位置 而是被传递到下游管道 这种传递是通过流体在系统内的流动进行的 管道壁的振动将声压波辐射至环境中形成噪声 费希尔控制阀采用各种结构来有效降低气阀门噪声 可降低15 40dBA 抗噪声阀笼的结构 EW系列控制阀EW系列控制阀入口出口尺寸超大 用于利用大尺寸管道控制介质流速的场合许多电厂高危疏水阀采用费希尔EW系列控制阀 EW系列与E系列内部结构相似 标准阀内件可与E系列互换 EW系列主要特点与E系列相同 EW系列维修方法与E系列相同 2 3密封件防止外漏的密封件 填料与垫片两种主要填料 PTFE填料 石墨填料PTFE填料的特点摩擦力小无需润滑适于多种介质填料环由弹簧加载 自动调整工作温度 40C 232C要求阀杆必须具有较高光洁度不适于核辐射场合 填料易损坏 石墨填料的特点工作温度较高可高达649C适于多种介质以及核辐射场合使用寿命较长工作温度较高时需润滑摩擦力较大 易产生滞后 死区 常用填料的安装排列顺序 常用垫片标准垫片由金属平垫片 金属缠绕垫 石墨垫组成 2 4FISHER控制阀的气动执行器气动执行器主要有两种 气缸式执行器 薄膜式执行器执行器的功能 控制阀门的开关 保证阀门正常工作所需的行程提供阀门关闭时所需的关闭力具备一定的开关速度 保证使用要求与相关附件联合使用 满足意外故障时阀门的理想位置 故障时阀门打开 或关闭 或即时原位锁定 气动执行器基本性能1 具有足够的推力2 死区较小执行机构需要克服的各种力a 阀塞的不平衡力 即使是平衡型阀塞也会存在不平衡力 b 阀门关闭等级要求的阀座负荷 关闭等级越高 推力要求越大 c 填料的摩擦力d 阀内件之间的摩擦力 2 4 1薄膜式气动执行器主要零部件膜室膜片弹簧推杆弹簧调整件限位装置手轮机构 直行程薄膜式气动执行器 657 667型 特点a 结构简单b 工作可靠c 价格低廉d 正作用式 657型 e 反作用式 667型 直行程薄膜式气动执行器重要参数BenchSet 弹簧予紧力 直行程薄膜式气动执行器 657 667型 手轮机构657型顶装手轮667型顶装手轮 657 100型顶装手轮 侧装手轮 34 60 侧装手轮 第三章控制阀日常维护使用注意事项 3 1控制阀发生故障的原因选型失误 使用不当 安装错误 疲劳损坏3 2延长控制阀使用寿命的因素a 正确的选型b 良好的安装工艺c 科学的维护保养 d 适时妥当的维修 及时排除故障保证设备安全运行 早期及时修复可避免零件报废损坏处深度超过一定数值则无法修复 笼式调节阀主要零件的维护与修理 保养日常检查 及时发现异常现象 紧固松动件小修清洗检查阀杆和执行机构推杆 更换损坏附件中修包括小修的内容 研磨密封面 更换密封件大修包括中修的内容 修补阀体 修理或更换执行机构损坏零件 更换执行机构膜片等 笼式阀的维修基本要点a 使用正宗备件 正确备件b 保证研磨质量阀内件的安装要求平 正 净执行机构的安装调整应符合技术要求阀门与执行机构的联接要稳妥 正确E系列控制阀的维修要点a 打开阀盖 依次取出垫片 阀芯 阀杆 阀笼 阀座b 检查阀内件是否损坏 阀体是否损伤c 拆卸填料 检查填料函及阀杆 特别注意阀杆螺纹是否有毛刺 填料函内面是否损坏或有杂质 d 检查阀塞环 ET ED型 可否继续使用 多数情况下 不可再用 特别是ET型阀塞环 如果将其从阀塞取下 在此过程中会损坏阀塞环 因此不可再用 e 如果阀塞阀座损坏影响关闭性能 则应通过机加工 研磨等方式予以改善 f 如需更换阀芯 则应连同阀杆一起换用新件 不可用新阀芯配用旧阀杆 但可用旧阀芯配用新阀杆 g 如果阀笼为Cavitrol型式 若需更换阀芯 则应与阀笼成对更换 h 安装阀内件前妥善清理阀体内部 特别是与阀座 阀盖接触处 I 应注意各种阀塞密封环的安装方向 见下页 j 安装阀内件一定要安放稳妥 均匀旋紧阀盖螺栓 必要时参见说明书规定的扭矩k 各种联接螺栓的旋紧要适当 见 Fisher控制阀螺栓旋紧扭矩 l 阀体组装完毕 如条件许可 应做压力试验 m 吹干阀体内压力试验积水 封堵阀体两端 阀门零件的研磨与切削修理对损坏的零件采用研磨还是切削的方法进行修复 取决其损坏程度 如果零件损坏程度较重 应采用机加工方法修复或更换新件 如果阀芯阀座轻微损坏并引起泄漏 可采用研磨的办法改善其关闭性能 当阀门泄漏时 研磨并非适合所有情况而且研磨不能保证阀门绝对密封 EH HP 系列控制阀以及高压控制阀的维修要点EH HP 系列阀维修要点大致与E系列相同但应注意以下几点a 由于系列EH系列控制阀的工作压力 工作温度较高 工况恶劣 因此其零件结构 材质大多是根据不同工况特别定制的 因次在订购 更换备件时应特别注意 以免搞错b 对于焊接式阀体 如果其材质特殊 需要进行焊后热处理 在热处理前应取出阀内件以免阀内橡塑件损坏 螺纹联接处或静配合处产生松动c 特别注意阀体与阀座接触处的使用状况d 阀座由压环 Retainer 固定在阀体上 HP型为非固定式 装配时应在压环螺纹处 压环下面涂以润滑脂以防卡滞及损坏垫片引起泄漏 见下图 e 注意特殊阀芯的安装方向f 不应过度旋紧阀盖螺栓以免引起阀笼变形 阀塞卡滞 建议 组装时参照说明书推荐的扭矩值 用扭矩扳手均匀旋紧阀盖螺栓 填料的维护当工作温度高于260C时 当工作介质为氧气时 不要对填料进行润滑 如需减少摩擦及阀杆的磨损 必要时可利用阀盖处的润滑装置对填料进行润滑 采用正确规范的维护方法填料现泄漏的原因 a 填料失效b 填料内有杂质c 阀杆损坏 填料函损坏d 填料未压紧 其他密封件的维护要点垫片 拆下的垫片填料不可反复使用阀内密封环 定期更换阀塞密封环 阀内件的维护要点必须使用正确的备件阀笼磨损时 必须及时予以更换不可采用热加工的方法修复阀芯 阀笼 阀座等零件阀内件的修复只可采用研磨 修磨 微量切削等冷加工法修复金属零件损坏至一定程度则不可修复阀体的修理可采用补焊法 不同材质注意采用不同的焊接工艺 这样做是否妥当 与您商榷 不推荐的填料维护方法1 在原来的填料组件上再加上一些填料 虽然这样会暂时止漏 由于没有找出问题的原因 这种办法并不能真正解决问题 因为阀杆损坏 填料函损坏或填料内含有杂质而产生的泄漏并不能通过上述办法解决 相反 可能会引起阀杆损坏 摩擦力增大 死区过大或阀门关闭不严 2 不将阀盖从阀体上拆下便拆卸填料 虽然这样会缩短维修时间 但是 尽管使用专用工具也难免损伤阀杆和填料函并且不能彻底清洗检查相关零件 执行器推力大一些好 还是小一些好 弹簧力大一些好 还是小一些好 阀门内漏与膜片无关 膜片不破裂就可继续使用 阀盖螺栓扭矩越大越好 自制垫片不漏就好 自制垫片只要解决密封问题吗 自制填料不漏就好 自制填料只要解决该处的外漏问题吗 这样真的省钱吗 提醒您仔细检查阀笼阀笼阀芯磨损或严重划伤后 如果继续使用磨损阀笼而不更换新阀笼将会同时产生两种危害 1 不能消除工艺过程控制偏差 继续存在内漏 影响效益与产品质量2 进一步损坏阀芯等零件 造成不应有的损失 正在 正常 运行的阀门无需维护 阀门出现异常或问题再维修 其成本远大于定期或预防性检修加强维护 强化检修 防微杜渐 对每个用户都是至关重要的问题 阀门是否存在隐患 正在 正常 运行的阀门真的没有问题吗 请关注那些对您至关重要却又平安无事的阀门 实践表明 未经诊断不可断然结论 阀门 平安无事 多数阀门存在着程度不同的 感觉不到的问题 隐患小隐患 大问题 血的教训 阀门隐患可能是效益下降的祸首 阀门的损坏并不是瞬间造成的 控制阀的主要检验项目a 基本误差b 额定行程偏差c 执行机构推力d 气室密封性e 耐压试验f 内漏试验 并非虚构的故事 河北某电厂的教训300000X24X0 2 2000 并非虚构的故事 忙碌的某钢厂维修工悬殊的自制件与原厂件的价格比频繁的阀门拆装与停机产品的报废与浪费意想不到的其他零件的损坏真的经济划算吗 并非危言耸听 应该怎样算经济账 直接成本材料费 加工费 设备损耗折旧费 更换阀门零件解体 组装调试 检测安装 人员 设备 辅料 费 间接成本物流费用 采购人员库管人员等辅助人工费通讯联络费 运输费等停车损失费 意外停车损失 停车减产损失 产品市场价值损失 更换阀门零件造成的生产原料损失 关联设备损失费 其它设备的损耗与损坏费用实际费用 以上费用之和乘以零件寿命系数 并非危言耸听 仅仅算经济账就足够了吗 并非危言耸听 简单的结论 企业经济效益合理的备件支出 库存V