提高焦炉煤气气动调节阀的调节灵活性及可靠性探讨

    0 前言

    调节阀是工业自动化过程控制系统中的执行单元，它的正常与否，直接关系到整个过程控制系统的运行能否正常。调节阀安装在各种管路系统中，用于调节各种介质的流量、压力和温度等，使用的环境条件、调节介质的成分和物理性能等，对其调节灵活性及可靠性有很大影响。而我厂使用的焦炉煤气气动调节阀，安装在推钢式加热炉炉顶上的焦炉煤气管道上，由于调节介质的特定成分和使用的高温环境，对调节阀的调节灵活性及可靠性有很多不利的影响，经过多年地实践与总结，我们认为只要结合我厂实际情况，解决好选型、安装和维护这三大问题，同样能使气动调节阀在焦炉煤气管道中灵活、可靠地运行。

    1 调节阀的选型

    1.1 调节阀的阀体、阀内件结构和材质选择

    我厂使用的煤气调节阀安装在加热炉顶上，使用环境温度很高，而焦炉煤气成分复杂，焦油、灰尘及其他的粘结物很多，对阀体的腐蚀和阀的正常运行有很大影响。因此合理选择调节阀的阀体、阀内件结构形式和材质等，是提高调节阀调节品质和延长调节阀的使用寿命的关键。根据这些情况，我们选用了无锡工装的气动薄膜单向低负载型蝶阀，选泽耐高温、抗腐蚀的不锈钢材质的阀体，阀的结构为外部轴承开放型，最大限度地减少调节介质与阀体构件的接触，把一些结构（部分轴承）放在阀的外部，有利于平时开展设备维护工作。

    1.2 气动调节阀辅助装置选择

    根据工艺要求和现场环境需要选择了一些合适的辅助装置 ：耐高温的数字式电气阀门定位器、耐高温空气过滤减压装置、耐高温手轮机构。阀门定位器接受调节器的输人信号，然后以它自己输出信号去控制调节阀，它与气动阀配套使用构成一闭环控制回路 ，用以提高调节阀控制精度。因此，要想取得理想的调节效果，必须使调节阀与定位器配合好，应用阀门定位器以提高调节阀的定位精度及工作可靠性，确保调节质量。数字式阀门定位器以微处理器为核心，具有强大的诊断功能，可以根据诊断信息，进行控制阀的检修或科学的预测性维护，可以做到预防或减少突发性故障，以延长工厂连续的安全生产周期，使控制阀始终保持高性能的工作状态，避免因主观臆断而盲目对阀门进行检修。数字式阀门定位器调校简单、操作方便。他自带操作键板和液晶显示器，可以在定位器上进行调校操作。与常规阀门定位器相比，数字式智能阀门定位器采用菜单式操作，功能强大，可对阀门行程进行自动校准，线性度好，精确度高，并可以稳定、优化控制阀的响应。数字式阀门定位器的功能还有：进行控制阀小行程信号的切除；利用整定参数组设定输入特性，方便地改变阀门的控制特性。由于选用了数字式阀门定位器，气动调节阀的故障时间大大减少，气动调节阀的调节灵活性和可靠性有了很大改善，保证了加热炉燃烧控制系统正常运行，大大提高了控制系统的控制质量。

    1.3 气动调节阀气源的保障

    作为煤气气动调节阀动力的压缩空气，应保证其干燥、洁净，不含有明显的腐蚀性的杂质，气体中含固体颗粒、含油量都要符合仪表气源要求。据统计，因气源不干净造成定位器不能正常工作的情况占整个定位器故障率的60%以上，低质量压缩空气会经常腐蚀、堵塞电气阀门定位器管路而影响调节阀的调节精度，严重的会影响气动调节阀的正常工作，于是我们选用、安装和调试好一套压缩空气干燥过滤装置，并投入使用。

    2 调节阀的安装

    调节阀的安装有国家标准，在安装调节阀时，我们严格按照国家标准要求，按照设计图纸和设计文件的规定严格执行 ，安装前检查所需的设备、辅助设备及主要材料是否符合国家标准的有关规定。调节阀的安装，必须确保安全性，确保其使用性能、易于操作和维护、节约安装费用等，在安装前除按国家规定执行外。还要根据本厂实际情况要注意以下几点。

    2.1 在安装前首先要先吹扫管道内的残留物，如焊渣、氧化铁皮等硬质杂物，以防通介质后，调节调节阀时损坏阀体内部结构、密封层或卡主阀板，使调节阀不能正常运行；

    2.2 安装前要仔细清除阀们上累积的灰尘，有的蝶阀出厂前安装有封堵盲板，安装前一定要检查好；

    2.3 由于加热炉顶温度高，根据现场位置，调节阀安装点尽量远离较高温度处，方便以后维护设备、延长设备使用寿命和对设备正常运行都有很大作用；

    2.4 调节阀安装位置要足够，还要考虑安装后调试、维护和拆卸等工作的空间是否足够。

    3 调节阀的维护

    设备安装、调试完毕投入运行后，其后面的维护工作相当重要，它直接关系到调节阀应用好坏和整个过程控制系统的运行状况。我公司内的焦炉煤气成分复杂，含有很多焦油、灰尘和水蒸气等，在平时的使用过程中，由于使用环境温度高，管径改变和流速变化等原因，煤气管在使用一段时间后，管道里会集结大量的焦油、灰尘及粘结物。而安装在煤气管道上的煤气调节阀，由于阀前后存在压差，平时的开度范围比较固定，经常会因为有焦油等污物粘结而导致调不动或调节范围减小等情况的发生，调节阀的灵活性、可靠性因此而降低，这给炉温控制系统的正常运行带来很大的影响，也直接影响轧钢轧制节奏和各项指标的完成。因此安装、调试好投入运行的煤气调节阀的维护工作就显得很重要了，我们主要从以下几个方面做好维护煤气调节阀的工作。

    3.1 坚持每天点检工作，了解煤气调节阀的运行状况，并且做到对每个调节阀的运行情况有记录。

    3.2 由于调节阀在平时使用过程中的开度范围都比较固定，为了防止阀板粘结，要求操作工在可能的情况下（可在交接班或临时停炉检修时关小部分烧嘴），尽量大幅度地来回调整调节阀的开度，加大阀板活动范围及增加轴承的转动灵活性，使粘结物松动或脱离。

    3.3 每月检修期间，给调节阀除尘，全面检查调节阀的状况，检查紧固螺钉是否松动，给转动部件加润滑油，查看气源压力是否正常，气路是否堵塞等。

    3.4 每年大修期间，用氮气、蒸汽吹扫煤气管道，把管道里的粉尘尽量吹扫干净。拆卸调节阀清洗，可加煤油清洗，对于粘结牢固的粘结物可用薄小铲子铲或用氧割枪来间歇吹烧等。清洗完后加润滑油润滑可动部件，手动转动阀，使阀灵活转动，并注意补充填料，保证阀体的密封性。还完整调校清洗干净的调节阀，使每个阀都能调节灵活、准确到位。

    3.5 生产过程中或临时停产检修期间，调节阀故障一旦发生就立即维修，及时解决，如果是阀体内粘结物粘结而使调节阀调节不灵活，可在动火安全的情况下用氧割枪来间歇吹烧阀体外侧，边吹边给电信号给调节阀，使阀大范围转动，一会儿就可灵活转动。

    3.6 平时勤检查、维护压缩空气干燥过滤装置的设备，保证其有效 、稳定运行，为调节阀的正常运行提供重要动力保障。

    4 结束语

    调节阀是自动控制系统的终端控制装置，是调节系统中一个重要的、必不可少的组成部件，是生产过程自动化的“手脚”，我们经过多年的努力与探索，终于找到解开束缚这些“手脚”的办法，使其能灵活、可靠地运行，更好地在我厂加热炉炉温控制系统中发挥其作用，为本厂生产的稳定运行和产量、质量的提高提供重要保障。