控制阀的结构与维护.pptx

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。第1页/共77页 阀门耐压能力表述法有两种 压力等级（CL）公称压力（PN）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 CL 150：PN 20 CL 900 ：PN 150 CL 300：PN 50 CL 1500：PN 260 CL 600：PN 110 CL 2500：PN 420第2页/共77页 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0100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1.线性流量特性2.等百分比流量特性3.快开流量特性 第3页/共77页 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。n 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）n 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4060），流量增量趋减。阀门开度接近最大时（如80100），流量增量趋于零。第4页/共77页 不同的阀笼形状决定了阀门的不同流量特性(EZ,GL型除外)第5页/共77页 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 ANS IIVI 第6页/共77页第7页/共77页 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。第8页/共77页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 第9页/共77页 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10页/共77页 第二章 费希尔控制阀的基本结构第11页/共77页21 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 碟阀第12页/共77页 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 自力式控制阀第13页/共77页 按控制阀的动作方式分类 直行程控制阀 角行程控制阀 第14页/共77页22 费希尔笼式阀的基本结构与特点 221 E 系列控制阀 E系列控制阀的基本型号 ED ET ES EZ E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）第15页/共77页 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 第16页/共77页，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ANSI II级）f.主要阀内件：平衡式阀塞，石墨阀塞环(可有多级环），阀笼，金属阀座等第17页/共77页 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ANSI V 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 第18页/共77页 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ANSI VI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）第19页/共77页 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ANSI VI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第20页/共77页 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）第21页/共77页 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593 C第22页/共77页 ET 型阀塞环为组合式。ET 型阀塞环主要有三种结构（见下图).(A)二件组合式系标准结构 （B）弹簧加载式可使金属阀座达到V级密封 （C）防脱式可防止温度压力上升后密封环自阀笼与阀塞间隙中挤出 ET 型组合式阀塞环构成零件：密封环（28），背环（29），保持环（27），防脱环（63）（A）二件组合式 （B）弹簧加载式 （C）防脱式第23页/共77页 EZ ET ES 型控制阀组合式软阀座 软阀座可提高阀座密封等级。EZ 型软阀座结构可使密封等级达到VI级。EZ 型软阀座实际是在阀塞镶上软质材料构成（由阀塞导杆27，固定套28 座圈29，阀头30，联接销31，螺栓32组成）。其具体结构因阀座尺寸不同而有所差异 第24页/共77页 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。ET ES 型软阀座均由三件零件构成（由压圈21，座圈23，底圈22组成）。第25页/共77页 （减）小尺寸的阀内件结构 特点：a.可更换大尺寸阀内件以适应 将来流量增大的变化 b.避免较高成本的管道缩径 c.纠正选型(尺寸过大）失误第26页/共77页 介质的流向(直行程控制阀)为了避免介质的压力使阀芯在接近阀座时产生碰撞，通常介质的流向为向上流动 平衡阀芯向下流动不平衡阀芯向上流动 向上流动 向下流动 (Flow Up)(Flow down)某种阀(CP)如需借助介质 压力增加关闭力,必要时可使流向为向下流动第27页/共77页23 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40C232C 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）第28页/共77页 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）第29页/共77页常用填料的安装排列顺序第30页/共77页波纹管密封的结构与特点 特点 密封性能好 使用寿命长 安装方便n 第31页/共77页 常用垫片 标准垫片由金属平垫片，金属缠绕垫，石墨垫组成 第32页/共77页 2-4 FISHER 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）第33页/共77页 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ForceA=(P1-P2)x area of Port d.阀内件之间的摩擦力+P2 x Area of Stem 第34页/共77页 24-1 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 第35页/共77页 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 第36页/共77页 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 Bench Set（弹簧预紧力）第37页/共77页 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型顶装手轮第38页/共77页第39页/共77页 侧装手轮（3460）第40页/共77页 侧装手轮第41页/共77页 角行程薄膜式气动执行器（1051、1052 型）特 点 a.结构简单（与657相似）b.工作可靠 c.弹簧予紧力可调整（1052）弹簧予紧力不可调整（1051）（已在工厂调定）第42页/共77页 24-2 柱塞式气动执行器 主要零部件 缸体 柱塞 密封环 推杆 （弹簧）手轮机构第43页/共77页 第三章 控制阀日常维护使用注意事项第44页/共77页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32 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.适时妥当的维修第45页/共77页 及时排除故障保证设备安全运行第46页/共77页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第47页/共77页 笼式调节阀主要零件的维护与修理 第48页/共77页填料的维护 当工作温度高于260 C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.填料未压紧第49页/共77页 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-定期更换阀芯密封环第50页/共77页阀内件的维护要点n必须使用正确的备件n阀笼磨损时，必须及时予以更换 n不可采用热加工的方法修复阀芯，阀笼，阀座等零件n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n金属零件损坏至一定程度则不可修复n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第51页/共77页 这样做是否妥当？-与您商榷第52页/共77页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。第53页/共77页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?第54页/共77页阀门内漏与膜片无关？膜片不破裂就可继续使用？第55页/共77页阀盖螺栓扭矩越大越好？Body-to-bonnet bolt torque guidelines 第56页/共77页这样真的省钱吗?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,造成不应有的损失第57页/共77页正在“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，防微杜渐第58页/共77页对每个用户都是至关重要的问题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!第59页/共77页自制垫片不漏就好？自制垫片只要解决密封问题吗?第60页/共77页自制填料不漏就好？自制填料只要解决该处的外漏问题吗？第61页/共77页并非虚构的故事并非虚构的故事 河北某电厂的教训 300000 X 24 X 0.2=2000？!第62页/共77页并非虚构的故事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?第63页/共77页并非危言耸听并非危言耸听应该怎样算经济账？直接成本直接成本 材料费，加工费，设备损耗折旧费，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，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，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关联设备损失费：其它设备的损耗与损坏费用实际费用：实际费用：以上费用之和乘以零件寿命系数以上费用之和乘以零件寿命系数 第64页/共77页并非危言耸听并非危言耸听 仅仅算经济账就足够了吗？第65页/共77页并非危言耸听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 VS 社会效益 个人利益第66页/共77页我们的建议我们的建议 怎样合理的备件，库存？第67页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 保持适当的安全库存以备不时之需 精益生产不要盲目的积压库存，需要合理的安全库存第68页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 制订备件计划时 主要考虑哪些因素?第69页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 确系易损件 维修时间 阀门的使用工况 相同阀门的数量 阀门在系统中的重要程度第70页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确订购备件品种是否合理?并非所有零件都是易损件,并非所有易损件都是同样的“易损”按调节阀零件易损程度高低排序:1.垫片,填料,密封环,膜片2.衬套,阀轴3.阀芯,阀座4.阀笼5.弹簧,阀体第71页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确订购备件数量是否合理?不同品种的备件与阀门的数量之比不同;并非所有备件与阀门数量之比都是1:1第72页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确建议:合理的数量比将有助于 降低库存积压,提高效率 第73页/共77页备品备件是否合理备品备件是否合理,正确正确,准确准确 弹簧,阀体与阀门数量之比 0 0.5:1 阀笼与阀门数量之比 1:1 阀芯,阀座与阀门数量之比 2:1 衬套,阀轴分别与阀门数量之比 2-3:1 膜片与阀门数量之比 2-3:1 填料与阀门数量之比 3-5:1 密封环与阀门数量之比 5-8:1 垫片与阀门数量之比 5-8:1第74页/共77页我们的建议我们的建议请使用正确的备件 请注意每台调节阀的“特殊性”与互换性 制定备件计划要准确,使用备件要正确 外观相同的阀门,内件可能是不同的!外观相同的内(零)件,材质上可能是不同的,尺寸 也可能是不同的!parts test第75页/共77页我们的建议我们的建议怎样才能保证订购正确的备件?1.请保护好阀门的“身份证”-阀门铭牌2.咨询费希尔专业人士第76页/共77页感谢您的观看！第77页/共77页