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41 故障分析
155阀在我厂装置的开车与运行中曾发生过多次故障,严重威胁全厂正常开车或运行中的设备安全。在2001年度的大修开车、运行及停车中也不例外。其故障归结为以下三个方面:
(1)动作滞后,有阀卡现象。造成阀卡的原因如下:
① 执行机构输出力不够大
该阀的弹簧范围为196-362(bar),而气源压力定为42(bar),在正常情况下,其输出力是够的,但果该阀在运行中由于意外原因(如填料过紧、阀芯弯曲等)造成摩擦阻力增大时,输出力就明显不够,造成卡死。又因为该执行机构是气动薄膜混合型结构,其输出力除在两个端点外,都不能达到最大,很容易造成滞后。
② 阀芯不同轴度和弯曲变形,造成摩擦副之间摩擦力增大。
该阀芯最早采用三段式阀芯,电动调节阀后因同轴度达不到要求而改用一段式平衡阀芯,阀芯的平衡式与Cv值要求其中间颈部不能过粗,在64kgf/cm2的压差与侧向力作用下,该阀芯极易弯曲变形。另外,对于17-4PH材质的阀,长期在高达510℃高温中运行是不合适的(17-4PH的理论最高操作温度不高于427℃),存在材质高温蠕变题,这也是阀芯变形的重要原因。
③ 阀体部件的相对运动件发生拉毛,造成阻力增大。
155阀的阀体部件的相对运动件包括阀芯与阀笼、阀芯与上下导向套、阀芯与上下填料及压盖等,在长期运行中,由于侧向力、同轴度及弹簧座与阀芯的垂直度等因素的影响,导致相对运动件之间发生拉毛现象,影响到它们的表面粗糙度,最终造成阻力增大。
④ 密封填料的摩擦力较大。
原155阀的填料是石墨石棉盘根,压紧了抱得过死,压松了造成外漏,后改为柔性石墨填料,既增强了自润滑能力,又提高了密封效果。但是,若柔性石墨填料的内径过小或阀芯导向部分的表面粗糙度降低,其摩擦力将大大增加,甚至将直接导致阀卡,强行运动将导致柔性石墨填料的损坏而造成严重泄漏。事实上,155阀的实际弹簧线性很不理想,单校膜头时,其最大变差高达8%,甚至超过10%以上整体单校时,其最大变差高达12%以上,甚至超过20%,带定位器联校时,其最大变差也高达8%以上(按要求:单校膜头最大变差低于5%,带定位器联校最大变差低于3%)。当压缩机跳车时,工艺要求其开度快速达到25%,在摩擦阻力增大的情况下,确实难以实现。我们曾采取在其下填料处备用一小型气缸,必要时用来增加推力。
(2)阀笼损坏,减压能力丧失
该阀内外阀笼最早采用三只M6顶丝固定,我们曾在大修中发现155阀芯外笼顶丝断了两根,外笼碎裂,阀


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