仪表阀的工作原理及维护

由于阀门的广泛使用，在工业生产中发挥着越来越重要的作用。在石油和化工生产中，阀门起着控制所有生产设备和工艺流程正常运行的作用。然而，与其他产品相比，阀门往往被人们所忽视。人们在安装机械设备时，往往只关注主要的机械设备，如压缩机、高压容器、锅炉等，而忽略了阀门的选型和安装。阀门选择和安装不当会降低整体生产效率或停止生产，或引起其他各种事故。因此，必须认真负责地进行阀门的选型、安装和使用，特别是在现代工业生产和建设中。

一、仪表阀的分类及用途

1、阀门的分类。阀门产品种类繁多，描述不完全统一。有的按用途划分（如化工、石油、电站等），有的按介质划分（如水汽、空气阀等），有的按材质划分（如铸铁阀门） ）、铸钢阀门、锻钢阀门等），有的按连接形式分（如内螺纹、法兰阀等），有的按温度分（如低温阀门、高温阀门、 ETC。）。我国目前的习惯大多是按压力和结构类型来划分的。即：按公称压力：≤1.6MPa为低压阀，压力2.5、4.0、6.4MPa为中压阀门，≥10MPa为高压阀门，10MPa以上为超高压阀门。

仪表阀是一种使用模拟信号的调节器，也称为模拟仪表阀。它确定模拟形式的被控对象参数的测量值与给定值的偏差，并根据一定的调节规律产生模拟输出信号推动执行器消除偏差，使被控参数保持在附近给定的值或根据预定的规则变化。

仪表阀门按使用的能量分为气动仪表阀门、液压仪表阀门和电动仪表阀门三大类；单元组合仪表阀及组装集成控制装置等。

自力式仪表阀以被调节介质的能量或简单转换后驱动调节阀实现自动调节。浮球式液位调节器是利用浮球在液面上的浮力使调节阀动作。该调节器不需要外部能量，是一种本地调节装置。它结构简单，易于维护。对控制精度要求不高的单参数调节系统在原理和结构上与气动执行器非常相似，常被归类为执行器。

底座式仪表阀是一种带有附加调节机构的示值记录仪表。它接受检测元件发出的信号，在指令和记录机构的作用下，驱动调节机构发出控制信号，送至执行机构，实现自动调节。动圈指示调节器、带电动或气动调节器的电动和气动记录仪均属于此类，广泛用于控制单个生产设备。

简易仪表阀是一种专业性强、结构简单的调节仪表，无需指示机构，可直接接收检测元件的信号。它还可以接受来自发射器的信号。无指示调节器和温度报警器是简单的调节仪表，广泛应用于中小型企业。

单元组合仪表是由几个具有独立功能的标准单元组成的一套调节仪表。完全适应大型机组和过程控制的要求，可实现多回路的复杂控制。

装配式集成控制装置，简称装配式仪表，是根据大型机组或过程控制的要求，由各种独立的功能部件组成的专用控制装置。可根据用户需求进行组装，具有很大的灵活性。

2、仪表阀的工作原理

气动阀门主要有，气动V型调节球阀、气动O型截止球阀、力矩气缸球阀、电磁隔膜阀、气动直行程隔膜阀、电动阀。在生产过程中，为了使介质的压力、流量等参数满足工艺流程的要求，需要安装调节机构对参数进行调节。调节机构的主要工作原理是通过改变阀瓣与阀瓣与阀座之间的流通面积来达到调节参数的目的。

二、仪表阀故障维修

阀门的主要故障部件是阀外体、阀芯和阀座。需要经常检查阀门内壁的腐蚀和磨损情况，特别是对于腐蚀性介质、高压差、气蚀等恶劣的工艺条件。阀门必须保证其抗压强度、耐腐蚀性和耐磨性；阀芯起调节和切断流体的作用，是一种主动节流元件，因此受介质的冲刷、腐蚀和颗粒碰撞的影响最为严重。在不良和气蚀条件下更容易损坏，因此需要检查其各个部件是否损坏、磨损、腐蚀，是否需要修理或更换；阀座结合面是保证阀门关闭的关键，而且由于介质的渗入，腐蚀磨损比较严重，经常导致固定阀座的螺纹内表面腐蚀松动，所以这部分要特别检查。

不同类型的调节阀和不同的零件都有一些关键部件，而这些部件也容易出现故障，例如：气动和液动执行器、膜片 对于膜片式气动执行器，膜片是最重要的元件。在气源系统正常时，如果执行器不动作，则应考虑膜片是否破损或安装不当。当金属接触面表面有尖角、毛刺等缺陷时，会刺破膜片，膜片不得漏气。另外，如果隔膜使用时间过长闸阀工作原理，材料的老化也会影响使用。活塞式气动和液压执行机构的活塞产生驱动力，因此绝对不允许活塞的损坏和磨损。气（液）管是向执行器输入压力的通道，所以要检查是否连接牢固，不漏气。检查推杆有无弯曲、变形和脱落。推杆与阀杆的连接应牢固，并调整好位置，以保证足够的行程并关闭阀门。检查弹簧是否损坏。制造、加工和热处理不当会导致弹簧断裂。一些弹簧也可能在过大负载下断裂。

阀门是承受内压的机械产品，因此必须具有足够的强度和刚度，以保证长期使用不破裂、不变形。阀门的密封性能是指阀门各密封部位防止介质泄漏的能力，是阀门最重要的技术性能指标。阀门有三个密封件：启闭件与阀座两个密封面的接触；填料与阀杆、填料函的配合处；阀体和阀盖之间的连接。前一部分的泄漏称为内漏，也就是通常所说的关闭不严，会影响阀门切断介质的能力。对于截止阀，不允许内漏。后两处的泄漏称为外泄漏，即介质从阀门内部泄漏到阀门外部。外漏会造成材料损失，污染环境，严重时甚至会引发事故。对于易燃、易爆、有毒或有放射性的介质，不允许泄漏，因此阀门必须具有可靠的密封性能。

仪表阀驱动装置的分类

仪表阀驱动装置如下：

手动装置

采用人力驱动的减速装置来减小手动操作仪表阀所需的力，通常为多回转和部分回转。它的特点是结构简单，操作方便。常用于驱动公称直径小于300mm的仪表阀。

齿轮传动是利用两个齿轮的齿相互啮合来传递动力和运动的机械传动。齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳、传动比准确、工作可靠、效率高、寿命长、使用功率、转速、尺寸范围广。

气动装置、液压装置

大多数由压缩气体或液压驱动的压力缸组成），少数由气动马达或液压马达驱动的减速齿轮组成。前者广泛用作部分回转和直线往复驱动；后者可用作多回转回转驱动，有的可与电动装置通用。具有结构紧凑、启闭迅速的特点，适用于室内或腐蚀性、易燃易爆环境；它们的缺点是管道复杂，不适合远程控制。气动装置的压力一般为（4～6)×105Pa，出力小。液压装置采用更高的压力，出力更大。

电器

一种利用电机驱动减速机构来驱动仪表阀门的装置。有的通过电磁力驱动仪表阀（见电磁阀）。仪表阀的电动装置有多回转和部分回转两种。其特点是供电方便、调节容易、输出量大，适合遥控和自动控制的需要，应用广泛。但在设计制造时需要考虑户外、易燃易爆环境条件对电气设备的影响，结构相对复杂。

气液联动和电液联动

由以压缩气体或电力为动力源的液压系统组成。常用部分为回转式闸阀工作原理，其特点是动作快、出力大，可驱动大口径仪表阀门。该装置常用于长输油气管道中的截止阀或紧急自动截止阀。

仪表阀注意事项

过程检测与控制仪表的日常维护----定期排污

定期排污主要有两个任务，一是排污，二是定期清扫。这项工作要因地制宜，并不是所有的过程检测仪器都需要定期排污。

1。污水

排污主要用于差压变送器、压力变送器、浮子液位计等仪表。由于测量介质中含有灰尘、油垢、微小颗粒等，因此沉积在导压管内（或沉积在取压阀内）。 ，直接或间接影响测量。排污周期可由仪表工作人员根据实际情况确定。

定期排污应注意以下几点：

①排放污水前，必须先与工匠联系，并取得工匠的同意后方可进行；

②流量或压力调节系统排空前，应由自动切换到手动，以保证调节阀的开度保持不变；

③对于差压变送器，在放空前关闭三阀组的正负取压阀；

④ 将容器放在排污阀下方，慢慢打开正负压导管的排污阀，让物料和污物进入容器，防止物料直接排入沟内，否则，会污染环境，造成浪费；

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⑤由于阀门质量不佳，经过多次吊唁后，排污阀将关闭。应急措施是加装盲板，保证排污阀不漏水，以免影响测量精度。

⑥打开三阀组的正负取压阀，松开差压变送器本体上的排污（排气）螺丝排出污水，排污后再拧紧螺丝；

⑦观察现场指示仪表，直至输出正常。如果系统调整，手动和自动之间切换。

2。清除

吹扫是利用空气吹扫或冲洗液体，使被测介质不与仪器元件或测量管道直接接触，以保护测量仪器和进行测量的方法。吹气是通过测量管道连续、定量地向被测对象吹气。冲洗就是将液体通过测量管道连续定量地冲洗到被测物体内。

吹扫仅在测量腐蚀性、粘性、结晶、熔融、沉淀介质时使用，通过隔离的方式难以满足要求。

典型的吹扫方式如图6-1-1所示。

吹扫应注意以下几点：

①吹扫气体或液体必须是被测过程对象允许的流动介质，通常应满足以下要求：

一个。与被测过程介质不发生化学反应；

b.清洁无固体颗粒；

c。节流减压后无相变；

d。无腐蚀性；

e。流动性好。

②吹扫液供应源充足可靠，不受工艺操作影响。

③ 吹扫液的压力应高于过程中测量点可能的最高压力，以确保吹扫液按照设计要求的流量连续稳定吹扫。

④ 采用节流孔板或电阻可调的转子流量计测量和控制吹扫液体或气体的流量。

⑤ 吹扫流体的入口点应尽可能靠近仪表的源部分（或靠近测量点），以使吹扫流体在测量管路中的压降保持在最低限度.

⑥ 为了尽量减少测量误差，清洗液的流量必须恒定。吹扫流量根据吹扫液的种类、被测介质的特性和测量要求来确定。以下吹扫液数值供参考：

一个。流化床：吹扫流体为空气或其他气体时，一般为0.85～3.4Nm3/h。

b.低压储罐液位测量：吹扫流体为空气或其他气体时，一般为0.03~0./h。

c。一般流量测量：吹扫流体为气体时，一般为0.03~0.14Nm3/h；吹扫液为液体时，一般为0.014~0.036m3/h。

仪表阀使用

仪表阀是一种管道附件，已广泛应用于水、油、气等介质流体的控制和输送，受到市场用户的关注。具体来说，仪表阀有以下用途：

(1)连接或切断管路中的介质。如闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、隔膜阀、蝶阀等。

(2)调节和控制管道中介质的流量和压力。如节流阀、调节阀、减压阀、安全阀等。

(3)改变管道中介质流向。如分配阀、三通旋塞、三通或四通球阀等。

(4)防止管道内介质倒流。如各种结构的止回阀、底阀等。

(5)分离介质。如各种结构的疏水阀、空气疏水阀等。

(6)指示和调整液位高度。如液位指示器、液位调节器等

(7)其他特殊用途。如温度控制阀、过流保护紧急切断阀等。

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