如何排除控制阀的故障？– 问题与解决方案

在这篇文章中，我们将学习如何排除控制阀的故障？提及工业中控制阀的不同问题和解决方案。

石油和天然气、炼油、化肥、氯碱、纸浆和造纸厂等中的问题各不相同，并且因每个过程而异。

在阀门中，阀体和内部器官（称为“内件”）是那些在压力和过程温度下承受与之接触的流体循环后果的部分，从而引起腐蚀、磨损等问题磨损、气蚀、噪音和振动。

如何排除控制阀的故障？

对我们可能遇到的最典型情况进行分组：

内件是阀门的心脏；如果修剪失败，一切都会失败。重要的是要注意调整尺寸和正确选择阀内件类型，同时要考虑到流体的特性和溢出的性质，还要考虑将决定其阻力的塞座-笼式-阀杆材料耐用性是随着时间的推移控制的可靠性。

• 内脏器官衰竭：它们是最重要的。
• 流体循环会产生腐蚀侵蚀、磨损、气蚀磨损、汽化（闪蒸）。有时几个同时。
• 密封性丧失：内部、百叶窗和座椅之间以及外部。
• 气动噪声和相关振动。
• 植物环境的外部侵害。

其他原因

• 工程期间的规范失败。
• 计算和选择错误。
• 由管道的组装和设计、启动等引起的问题。
• 第一次干预的维护不充分。

内部故障

控制阀是控制回路中唯一作用于流体、节流其通道、导致压力损失从而能够改变流量的元件，以响应来自分布式控制系统(DCS) 的命令信号。

根据数据分析，阀门占用的时间最多，大约45%-50%是由于阀体问题，更具体地说是阀内件问题。其余部分分布在执行器、定位器和附件之间。

这些数据必须被解释为一般数据，它们可能因加工厂、流体性质、操作条件、操作制度等而有很大差异。

腐蚀

化学腐蚀侵蚀金属的整个表面并出现在与流体接触的所有表面上，尽管阀门、阀体盖的某些区域可能会受到速度和/或湍流影响的各种影响。

它的外观是海绵状、粗糙或凹陷的表面。在处理混合流体时，化学腐蚀更难避免。它还会侵蚀两种材料之间的过渡区域，例如焊接，在阀门的制造过程中以及在阀门与管道的连接中，当它们用于焊接连接时。

点蚀，典型的不锈钢在氯化物存在下的腐蚀。

当我们有两种不同电位的材料时发生电偶腐蚀。在一些应用中，例如氧气，使用等电位连接。

解决方案

对于车身盖和装饰件，将使用耐受控流体的钢材。通常，主体盖的材料成分与管道材料相似。

防腐蚀材料

首先，如果材料选择不当，腐蚀会影响车身覆盖件。在某些情况下，这是一个很难处理的现象，因为成分、液体、温度、速度等方面的微小偏差都会改变它们的攻击性。

在材料选择过程中，必须评估所有可能的腐蚀类型，因为在每个过程或工厂类型中，某些腐蚀现象会比其他腐蚀现象出现得更多。

磨损

磨损现象不应与气蚀或飞边情况下产生的磨损相混淆。

冲击的研磨效果和材料的响应是不同的。在某些应用中，磨损可能仅由高速的影响产生，并且几乎总是在百叶窗和阀座中出现，尽管在某些情况下它会影响主体，具体取决于设计和循环方向。

速度是一个重要的观察因素。速度的微小变化会产生非常不同的磨损。

预防措施

• 众所周知，攻角也会影响磨损。
• 材料的硬度。
• 车身的设计必须是笔直的，尽可能短。
• 避免内部湍流，带有流体的角形物体也倾向于关闭。
• 无弯头或缩径的管道布置、安装位置等。

颗粒磨损

颗粒磨损很难避免，因为我们无法改变流体的性质。它的攻击性取决于悬浮颗粒的数量、大小和硬度。

小颗粒，但在流体中的百分比较高，与较低百分比的较大颗粒相比，会产生更多的磨损。建议在内饰中使用硬钢。

316 型不锈钢、Monel K、Stellite（钴铬合金）、碳化物、氧化铝和陶瓷。

关于阀门类型

偏心旋转旋塞阀，采用相当普通的合金钢或不锈钢，比其他通道更复杂的设计具有更好的耐磨性。

在高磨损情况下：内衬陶瓷内件、氧化锆的阀体可用于球阀或旋塞阀。

对于干净的流体，还必须避免高速，这会导致主体在与流体循环相同的方向上以凹槽形式磨损。它们还会产生疲劳引导的振动，并传递到阀门的下游。因此，建议不要超过 10 米/秒，有水或高百分比的水。

在能源部门、给水系统等高压环境下，该值较低，计算出的主体出口速度约为 5 – 7 m / sec。 

空化

液态流体通过控制阀会导致亚临界或临界溢出。 

 如果是液体，严重的溢出会导致气蚀或闪蒸，这是两种不同的现象。对于气体和蒸汽，严重的泄漏会以空气动力学噪音的形式表现出来。

如果满足产生气蚀的热力学条件，我们就会产生气蚀。技术人员的任务是分析他正在研究的阀门中的泄漏，从所有可能的工作条件开始，并了解如何找到一种控制阀，根据其强度，避免或最大限度地减少气蚀产生的有害影响。

由于内爆和微射流的同时作用，以气泡形式出现的空腔主要投射在饰件上，造成严重磨损，导致粗糙、多孔、无光泽的表面和材料损失。它还会影响身体，尤其是座椅和身体之间。

解决方案

如果我们有一个存在气蚀的应用，可以做几件事。

• 抵抗它的影响，
• 控制它或避免它。

当强度适中时，可以在装饰件中使用硬质材料来抵抗它：硬化钢或卫星钢。

控制它，使用一些特殊的阀内件设计，即内爆和临界射流投射在不影响阀门重要部件的区域。在进行良好的过程分析之前，这在中等压差条件下是有效的。

最好避免它，选择防止气蚀的设计。因此，我们保护阀门并在过程中可能出现的所有工作条件下保持其性能。在所有情况下，都将监测到流体动力噪音很低。