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儀表閥
概述
儀表閥是一種管路附件。它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，控制輸送介質(zhì)流動(dòng)的一種裝置。儀表閥的密封性能是指儀表閥各密封部位阻止介質(zhì)泄漏的能力，它是儀表閥最重要的技術(shù)性能指標(biāo)。儀表閥的密封部位有三處：?jiǎn)㈤]件與閥座兩密封面間的接觸處；填料與閥桿和填料函的配和處；閥體與閥蓋的連接處。其中前一處的泄漏叫做內(nèi)漏，也就是通常所說(shuō)的關(guān)不嚴(yán)，它將影響儀表閥截?cái)嘟橘|(zhì)的能力。對(duì)于截?cái)嚅y類來(lái)說(shuō)，內(nèi)漏是不允許的。后兩處的泄漏叫做外漏，即介質(zhì)從閥內(nèi)泄漏到閥外。外漏會(huì)造成物料損失，污染環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成事故。對(duì)于易燃易爆、有毒或有放射的介質(zhì)，外漏更是不能允許的，因而儀表閥必須具有可靠的密封性能。
工作原理
采用模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)器，又稱模擬儀表閥。它確定受控對(duì)象參數(shù)的模擬形式測(cè)量值與給定值的偏差，并根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)推動(dòng)執(zhí)行器消除偏差，使受控參數(shù)保持在給定值附近或按預(yù)定規(guī)律變化。在自動(dòng)化儀表中，儀表閥常被用于對(duì)檢測(cè)儀表的輸出信號(hào)進(jìn)行綜合以達(dá)到控制生產(chǎn)過(guò)程的目的。所調(diào)節(jié)的參數(shù)包括溫度、壓力、流量、液位、成分等。
應(yīng)用
儀表閥有以下幾種用途：
(1)接通或截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、隔膜閥、蝶閥等。
(2)調(diào)節(jié)、控制管路中介質(zhì)的流量和壓力。如節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、安全閥等。
(3)改變管路中介質(zhì)流動(dòng)的方向。如分配閥、三通旋塞、三通或四通球閥等。
(4)阻止管路中的介質(zhì)倒流。如各種不同結(jié)構(gòu)的止回閥、底閥等。
(5)分離介質(zhì)。如各種不同結(jié)構(gòu)的蒸汽疏水閥、空氣疏水閥等。
(6)指示和調(diào)節(jié)液面高度。如液面指示器、液面調(diào)節(jié)器等。
(7)其他特殊用途。如溫度調(diào)節(jié)閥、過(guò)流保護(hù)緊急切斷閥等。
分類
根據(jù)儀表閥的作用不用，可以將儀表閥分為以下幾類：
按用途可以分為：截?cái)嚅y、止回閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥、分流閥。
按照其在使用中的公稱壓力不同可分為：真空閥、低壓閥、中壓閥、高壓閥、超高壓閥。
按正常使用時(shí)的工作溫度分類可分為：超低溫閥、低溫閥、常溫閥、中溫閥、高溫閥。
按制動(dòng)方式的不同可分為：自動(dòng)閥、自動(dòng)閥又分為（安全閥、減壓閥、疏水閥、止回閥、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥）；驅(qū)動(dòng)閥，驅(qū)動(dòng)閥還可根據(jù)不同的動(dòng)力源分為（電動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、液動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥）、手動(dòng)閥。
根據(jù)流體經(jīng)過(guò)儀表閥的直徑大小可分為：小通徑儀表閥、中通徑儀表閥、大通徑儀表閥、特大通徑儀表閥。
按儀表閥的結(jié)構(gòu)形狀不同可分為：截門(mén)形、旋塞形、旋塞閥、旋啟閥、蝶形、滑閥形。
按照儀表閥與其它管件的連接方式不同可分為：螺紋連接儀表閥、法蘭連接儀表閥、焊接連接儀表閥、卡箍連接儀表閥、卡套連接儀表閥、對(duì)夾連接儀表閥。
按制造儀表閥所使用的材料分為；金屬材料儀表閥、非金屬材料儀表閥、金屬閥體襯里儀表閥。
選型指南
選擇閥門(mén)的步驟和依據(jù)：
⑴選擇步驟
①明確閥門(mén)在設(shè)備或裝置中的用途，確定閥門(mén)的工作條件：適用介質(zhì)、工作壓力、工作溫度等等。
②確定與閥門(mén)連接管道的公稱通徑和連接方式：法蘭、螺紋、焊接等。
③確定操作閥門(mén)的方式：手動(dòng)、電動(dòng)、電磁、氣動(dòng)或液動(dòng)、電氣聯(lián)動(dòng)或電液聯(lián)動(dòng)等。
④根據(jù)管線輸送的介質(zhì)、工作壓力、工作溫度確定所選閥門(mén)的殼體和內(nèi)件的材料：灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、碳素鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼、銅合金等。
⑤選擇閥門(mén)的種類：閉路閥門(mén)、調(diào)節(jié)閥門(mén)、安全閥門(mén)等。
⑥確定閥門(mén)的型式：閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、節(jié)流閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥、等。
⑵選擇閥門(mén)的依據(jù)
在了解掌握選擇閥門(mén)步驟的同時(shí)，還應(yīng)進(jìn)一步了解選擇閥門(mén)的依據(jù)。
①所選用閥門(mén)的用途、使用工況條件和操縱控制方式。
②工作介質(zhì)的性質(zhì)：工作壓力、工作溫度、腐蝕性能，是否含有固體顆粒，介質(zhì)是否有毒，是否是易燃、易爆介質(zhì)，介質(zhì)的黏度等等。
③對(duì)閥門(mén)流體特性的要求：流阻、排放能力、流量特性、密封等級(jí)等等。
④安裝尺寸和外形尺寸要求：公稱通徑、與管道的連接方式和連接尺寸、外形尺寸或重量限制等。
⑤對(duì)閥門(mén)產(chǎn)品的可靠性、使用壽命和電動(dòng)裝置的防爆性能等的附加要求。
在選定參數(shù)時(shí)應(yīng)注意：如果閥門(mén)要用于控制目的，必須確定如下額外參數(shù)：操作方法、最大和最小流量要求、正常流動(dòng)的壓力降、關(guān)閉時(shí)的壓力降、閥門(mén)的最大和最小進(jìn)口壓力。
維護(hù)保養(yǎng)
儀表儀表閥門(mén)的過(guò)程檢測(cè)與日常維護(hù)——定期排污。儀表閥門(mén)定期排污主要有兩項(xiàng)工作，其一是排污，其二是定期進(jìn)行吹洗。這項(xiàng)工作應(yīng)因地制宜，并不是所有過(guò)程儀表儀表閥門(mén)都需要定期排污。
排污主要是針對(duì)差壓變送器、壓力變送器、浮筒液位計(jì)等儀表，由于測(cè)量介質(zhì)含有粉塵、油垢、微小顆粒等在導(dǎo)壓管內(nèi)沉積（或在取壓閥內(nèi)沉積），直接或間接影響測(cè)量。排污周期可由儀表工根據(jù)實(shí)踐自行確定。 定期排污應(yīng)注意事項(xiàng)如下： ① 排污前，必須和工藝人員聯(lián)系，取得工藝人員認(rèn)可才能進(jìn)行； ② 流量或壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)排污前，應(yīng)先將自動(dòng)切換到手動(dòng)，保證調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不變; ③ 對(duì)于差壓變送器，排污前先將三閥組正負(fù)取壓閥關(guān)死； ④ 排污閥下放置容器，慢慢打開(kāi)正負(fù)導(dǎo)壓管排污閥，使物料和污物進(jìn)入容器，防止物料直接排入地溝，否則，一來(lái)污染環(huán)境，二來(lái)造成浪費(fèi)； ⑤ 由于儀表閥門(mén)質(zhì)量差，排污儀表閥門(mén)開(kāi)關(guān)幾次以后會(huì)出現(xiàn)關(guān)不死的慰問(wèn)，應(yīng)急措施是加盲板，保證排污閥處于不泄漏，以免影響測(cè)量精確度。
注意事項(xiàng)
安裝法蘭儀表閥門(mén)時(shí)，要注意對(duì)稱均勻地把緊螺栓。儀表閥門(mén)法蘭與管子法蘭必須平行，間隙合理，以免儀表閥門(mén)產(chǎn)生過(guò)大壓力，甚至開(kāi)裂。對(duì)于幾脆性材料和強(qiáng)度不高的儀表閥門(mén)，尤其要注意。須與管子焊接的儀表閥門(mén)，應(yīng)先點(diǎn)焊，再將關(guān)閉件全開(kāi)，然后焊死。有些儀表閥門(mén)還須有外部保護(hù)，這就是保溫和保冷。保溫層內(nèi)有時(shí)還要加伴熱蒸汽管線。什么樣的儀表閥門(mén)應(yīng)該保溫或保冷，要根據(jù)生產(chǎn)要求而定。原則地說(shuō)，凡閥內(nèi)介質(zhì)降低溫度過(guò)多，會(huì)影響生產(chǎn)效率或凍壞儀表閥門(mén)，就需要保護(hù)甚至伴熱；凡儀表閥門(mén)裸露，對(duì)生產(chǎn)不利或引起結(jié)霜等不良現(xiàn)象時(shí)，就需要保冷。保溫材料有石棉，礦渣棉、玻璃棉、珍珠巖，硅藻土、蛙石等;保冷材料有軟木、珍珠巖、泡沫、塑料等。
故障排除
儀表調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障及處理方法 ：
1、調(diào)節(jié)閥卡堵
調(diào)節(jié)閥經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題是卡堵，常出現(xiàn)在新投運(yùn)系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期，由于管道內(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(guò)緊，造成摩擦力增大，導(dǎo)致小信號(hào)不動(dòng)作大信號(hào)動(dòng)作過(guò)頭的現(xiàn)象。 故障處理：可迅速開(kāi)、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(hào)壓力情況下，正反用力旋動(dòng)閥桿，讓閥芯閃過(guò)卡處。若不能則增加氣源壓力增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次，即可解決問(wèn)題。如若仍不動(dòng)作，則需解體處理。
2、泄 漏
（1）閥內(nèi)漏，閥桿長(zhǎng)短不適。氣開(kāi)閥，閥桿太長(zhǎng)閥桿向上的（或向下）的距離不夠，造成閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短，導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。
解決辦法：應(yīng)縮短（或延長(zhǎng)）調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)度合適，使其不再內(nèi)漏。
（2）填料泄漏。填料裝入填料函以后，經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由于填料的塑性，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸是并不是非常均勻的。有些部位接觸的松，有些部位接觸的緊，甚至有些部位沒(méi)有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過(guò)程中，閥桿同填料之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過(guò)程中，隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響，調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對(duì)于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏（壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏）。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減，填料自身老化等原因引起的，這時(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。
解決對(duì)策：為使填料裝入方便，在填料函頂端倒角，在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護(hù)環(huán)（與填料的接觸面不能為斜面），以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函各部與填料接觸部分的金屬表面要精加工，以提高表面光潔度，減少填料磨損。填料選用柔性石墨，因其具有氣密性好，摩擦力小，長(zhǎng)期使用后變化小，磨損的燒損小，維修容易，壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化，耐壓性和耐熱性良好，不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕，與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣，有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封，保證了填料的密封的可靠性和長(zhǎng)期性。
（3）閥芯、閥座變形泄漏。芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過(guò)程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過(guò)，流體介質(zhì)的沖刷也可造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過(guò)調(diào)節(jié)閥時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生對(duì)閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)致閥芯、閥座不配套，存在間隙，關(guān)不嚴(yán)發(fā)生泄漏。
解決方法：關(guān)鍵把好閥芯、閥座的材質(zhì)的選型關(guān)、質(zhì)量關(guān)。選擇耐腐蝕材料，對(duì)麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重，可經(jīng)過(guò)細(xì)砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴(yán)重，則應(yīng)重新更換新閥。
3、振蕩
調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足，調(diào)節(jié)閥輸出信號(hào)不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有說(shuō)選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng)，使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng)，調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度存在著急劇的流阻、流速、壓力的變化，當(dāng)超過(guò)閥剛度，穩(wěn)定性變差，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生振蕩。
解決對(duì)策：由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的，因此具體問(wèn)題具體分析。對(duì)振動(dòng)輕微的振動(dòng)，可增加剛度來(lái)消除。如選用大剛度彈簧，改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)。管道、基座劇烈震動(dòng)通過(guò)增加支撐消除振動(dòng)干擾；選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同，則更換不同結(jié)構(gòu)的閥；工作在小開(kāi)度造成的振蕩，則是選型不當(dāng)流通能力 C值選大，必須重新選型流通能力C值較小的或采用分程控制或子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開(kāi)度。
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