安装工程调节阀的现状与维护

     基础建设是我国经济建设的重点，给排水工程特别是污水处理工程浩大，包括管道阀门在内的水处理设备制造业已形成强大的水工业。为阀门的发展提供了良好的契机。特别是我国进入WTO，全球每年阀门约300万t，但是阀门的生产水平、技术水平却远远低于发达国家。随着科技进步，在生产过程自动化中，用来控制流体流量的调节阀已遍及各个行业。对于热力、化工过程控制系统，作为最终控制过程介质各项质量及安全生产指标的调节阀，它在稳定生产、优化控制、维护及检修成本控制等方面起着举足轻重的作用。由于调节阀是通过改变节流方式来控制流量的，所以它既是一种有效的调节手段，同时又是一个会产生节流能耗的部件。
    笔者在此根据多年的工程经验，总结了阀门常出现的问题及维护方法，便于施工人员的安装维修及调换；节约施工单位的维护成本。
    1 调节阀经常卡住或堵塞的防堵（卡）方法
    1.1 清洗法
    管路中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住，使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕、密封面上产生压痕等。这经常发生于新投运系统和大修后投运初期。这是最常见的故障。遇此情况，必须卸开进行清洗，除掉渣物，如密封面受到损伤还应研磨；同时将底塞打开，以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物，并对管路进行冲洗投运前，让调节阀全开，介质流动一段时间后再纳入正常运行。
    1.2 外接冲刷法
    对一些易沉淀、含有固体颗料的介质采用普通阀调节时，经常在节流口、导向处堵塞，可在下阀盖底塞处外接冲刷气体和蒸汽。当阀产生堵塞或卡住时，打开外接的气体或蒸气阀门，即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作，使阀正常运行。
    1.3 安装管道过滤器法
    对小口径的调节阀，尤其是超小流量调节阀，其节流间隙小，介质中不能有丁点渣物。遇此情况，最好在阀前管道上安装一个过滤器，以保证介质顺利通过。带定位器使用的调节阀，定位器工作不正常。共气路节流口堵塞是最常见的故障。因此，带定位器工作时，必须处理好气源，通常采用的办法是在定位器前气源管线上安装空气过滤压阀。
    1.4 增大节流间隙法
    如介质中的固体颗粒或管道中被冲刷掉的焊渣和锈物等因过不了节流口造成堵塞、卡住等故障，可用节流间隙大的节流物——节流面积为开窗、开口类的阀芯、套筒，因其节流面积集中而不是圆周颁布的，故障就能很容易地被排除。如果是单、双座阀就可将柱塞形阀芯改为“V”形口的阀芯，或改成套筒阀等。例如某化工厂有一台双座阀经常卡住，推荐改用套筒阀后，问题马上得到解决。
    1.5 介质冲刷法
    利用介质自身的冲刷能量，冲刷和带走易沉淀、易堵塞的东西，从而提高阀的防堵功能。常用方法有：①改作流闭型使用；②采用流线型阀体；③将节流口置于冲刷最厉害处，采用此法要注意提高节流件材料的耐冲蚀能力。
    1.6 直通改为角形法
    直通为倒S流动，流路复杂，上、下容腔死区多，为介质的沉淀提供了地方。角形连接，介质犹如流过90℃弯头，冲刷性能好，死区小，易设计成流线形。因此，使用直通的调节阀产生轻微堵塞时可改成角形阀使用。
    2 调节阀噪声大的解决方法
    2.1 消除共振噪声法
    只有调节阀共振时，才有能量叠加而产生100多dB的强烈噪声。有的表现为振动强烈，噪声不大，有的振动弱，而噪声却非常大；有的振动和噪声都较大。这种噪声产生一种单调的声音，其频率一般为3000～7000Hz。显然，消除共振，噪声自然随之消失。
    2.2 消除汽蚀噪声法
    汽蚀是主要的流体动力噪声源。空化时，汽泡破裂产生高速冲击，使其局部产生强烈湍流，产生汽蚀噪声。这种噪声具有较宽的频率范围，产生格格声，与液体中含有砂石发出的声音相似。消除和减小汽蚀是消除和减小噪声的有效办法。
    2.3 使用厚壁管线法
    采用厚壁管是声路处理办法之一。使用薄壁可使噪声增加5dB，采用厚壁管可使噪声降低0～20dB。同一管径壁越厚，同一壁厚管径越大，降低噪声效果越好。如DN200管道，其壁厚分别为6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm时，可降低噪声分别为-3.5、-2（即增加）、0、3、6、8、11、13、14.5dB。当然，壁越厚付出的成本就越高。
    2.4 采用吸音材料法
    这也是一种较常见、最有效的声路处理办法。可用吸音材料包住噪声源和阀后管线。必须指出，因噪声会经由流体流动而长距离传播，故吸音材料包到哪里，采用厚壁管到哪里，消除噪声的有效性就终止到哪里。这种办法适用于噪声不很高、管线不很长的情况，因为这是一种较费钱的办法。
    2.5 串联消音器法
    本法适用于作为空气动力噪声的消音，它能够有效地消除流体内部的噪声和抑制传送到固体边界层的噪声级。对质量流量高工阀前后压降比高的地方，本法最有效而又经济。使用吸引串联消音器可以大幅度降低噪声。但是，从经济上考虑，一般限于衰减到约25dB。
    2.6 隔音箱法
    使用隔音箱、房子和建筑物，把噪声源隔离在里面，使外部环境的噪声减小到人们可以接受的范围内。
    2.7 串联节流法
    在调节阀的压力比高（△P/P1≥0.8）的场合，采用串联节流法，就是把总的压降分散在调节阀和阀后的固定节流元件。如用扩散器、多孔限流板，这是减少噪声办法中最有效的。为了得到最佳的扩散器效率，必须根据第件的安装情况来设计扩散器（实体的形状、尺寸），使阀门产生的噪声级和扩散器产生的噪声级相同。
    2.8 选用低噪声阀
    低噪声阀根据流体通过阀芯、阀座的曲折流程（多孔道、多槽道）逐步减速，以避免在流路时原任意一点产生超音速。有多种形式、多种结构的低噪声阀（有为专门系统设计的）供使用时选用。当噪声不是很大时，选用低噪声套筒阀，可降低噪声10～20dB，这是最经济的低噪声阀。
    3 调节阀稳定性较差时的解决方法
    3.1 改变不平衡力作用方向法
    在稳定性分析中，已知不平衡力作用与阀关闭方向相同时，即对阀产生关闭趋势时，阀稳定性差。对阀工作在上述不平衡力条件下时，选用改变其作用方向的方法，通常是把流闭型改为流开型，一般来说都能方便地解决阀的稳定性问题。
    3.2 避免阀自身不稳定区工作法
    有的阀受其自身结构的限制，在某些开度上工作时稳定性较差。①双座阀，开度在10%以内，因上球处流开，下球处流闭，带来不稳定的问题；②不平衡力变化斜率产生交变的附近，其稳定性较差。如蝶阀，交变点在70°左右；双座阀在80%～90%开度上，遇此类阀时，在不稳定区工作必然稳定性差，避免不稳定区工作即可。
    3.3 更换稳定性好的阀
    稳定性好的阀其不平衡力变化较小，导向好。常用的球阀中，套筒阀就有这一大特点。当单、双座阀稳定性较差时，更换成套筒阀稳定性一定会得到提高。
    3.4 增大弹簧刚度法
    执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力取决于弹簧刚度，刚度越大，对行程影响越小，阀稳定性越好。增大弹簧刚度是提高阀稳定性的常用简单方法，如将20～100kPa弹簧范围的弹簧改成60～180kPa的大刚度弱簧，采用此法主要是带来定位器的阀，否则，使用的阀要另配上定位器。
    3.5 降低响应速度法
    当系统要求调节阀响应或调节速度不应太快时，阀的响应的调节速度却又较快，如流量需要微调，而调节阀的流量调节变化却又很大，或者系统本身已是快速响应系统而调节阀却又带定位器来加快阀的动作，这都是不利的。这将会产生超调、振动等。对此，应降低响应速度。办法有：①将直线特性改为对数特性；②带定位器的可改为转换器、继动器。
    4 结束语
    随着现代社会高新技术的发展，对给排水工程中各项管理技术的要求也日益提高，这就要求不断掌握新技术、不断完善、不断总结。