儀表閥門(mén)工作原理及維護(hù) ∣驅(qū)動(dòng)裝置分類(lèi)∣注意事項(xiàng)∣用途

由于閥門(mén)的廣泛用途，使它在工業(yè)生產(chǎn)中起的作用越來(lái)越大，在石油、化工生產(chǎn)中，閥門(mén)起著控制全部生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但閥門(mén)同其它產(chǎn)品比較往往被人們忽視，在安裝機(jī)器設(shè)備時(shí)，人們往往把重點(diǎn)放在主要機(jī)器設(shè)備方面，如：壓縮機(jī)、高壓容器、鍋爐等，忽略對(duì)閥門(mén)的選用安裝。閥門(mén)選用安裝不當(dāng)，會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)效率降低或停產(chǎn)、或造成種種其它事故發(fā)生。因此，對(duì)閥門(mén)的選用、安裝、使用等都必須進(jìn)行認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作，尤其是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)更應(yīng)如此。
一、儀表閥門(mén)的分類(lèi)與用途
1、閥門(mén)的分類(lèi)。閥門(mén)產(chǎn)品的種類(lèi)繁多，說(shuō)法也不完全統(tǒng)一，有的按用途分（如化工、石油、電站等）、有的按介質(zhì)分（如水蒸汽、空氣閥等）、有的按材質(zhì)分（如鑄鐵閥、鑄鋼閥、鍛鋼閥等）、有的按連接形式分（如內(nèi)螺紋、法蘭閥等）、有的按溫度分（如低溫閥、高溫閥等）。我國(guó)目前大多數(shù)習(xí)慣是按壓力和結(jié)構(gòu)種類(lèi)來(lái)區(qū)分。即：按公稱(chēng)壓力分：≤1.6MPa為低壓閥、壓力2.5、4.0、6.4MPa為中壓閥、≥10MPa為高壓閥、超過(guò)100MPa為超高壓閥。

儀表閥是采用模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)器，又稱(chēng)模擬儀表閥。它確定受控對(duì)象參數(shù)的模擬形式測(cè)量值與給定值的偏差，并根據(jù)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)推動(dòng)執(zhí)行器消除偏差，使受控參數(shù)保持在給定值附近或按預(yù)定規(guī)律變化。
儀表閥按照所用的能源分為氣動(dòng)儀表閥、液動(dòng)儀表閥和電動(dòng)儀表閥三類(lèi)；按照原理和結(jié)構(gòu)又可分為自力式儀表閥、基地式調(diào)節(jié)儀表閥、簡(jiǎn)易調(diào)節(jié)儀表閥、單元組合儀表閥和組裝式綜合控制裝置等。
自力式儀表閥以被調(diào)介質(zhì)本身的能量或經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換后帶動(dòng)調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。浮球式液位調(diào)節(jié)器就是利用浮球在液面上受到的浮力使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，這種調(diào)節(jié)器不需要外來(lái)能源，是一種就地調(diào)節(jié)的裝置，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修，適用于控制精度要求不高的單參數(shù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在原理和結(jié)構(gòu)上與氣動(dòng)執(zhí)行器十分類(lèi)似，常被歸入執(zhí)行器類(lèi)。

基地式儀表閥是一種帶附加調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的指示記錄儀表。它接受檢測(cè)元件發(fā)來(lái)的信號(hào)，靠指示、記錄機(jī)構(gòu)的動(dòng)作帶動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，送到執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。動(dòng)圈式指示調(diào)節(jié)儀表、帶電動(dòng)調(diào)節(jié)器或氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的電動(dòng)和氣動(dòng)記錄儀表都屬于這種類(lèi)型，它們廣泛用于控制單臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備。
簡(jiǎn)易儀表閥是一種可直接接受檢測(cè)元件的信號(hào)，不帶指示機(jī)構(gòu)的，專(zhuān)用性較強(qiáng)且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)儀表。它也可以接受變送器的信號(hào)。無(wú)指示調(diào)節(jié)器和溫度報(bào)警器都屬于簡(jiǎn)易調(diào)節(jié)儀表，在中小型企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
單元組合儀表是由若干種具有獨(dú)立功能的標(biāo)準(zhǔn)單元組成的一套調(diào)節(jié)儀表。它完全適應(yīng)大型機(jī)組和過(guò)程控制方面的要求，可以實(shí)現(xiàn)多回路的復(fù)雜控制。
組裝式綜合控制裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)組裝式儀表，是按照一個(gè)大型機(jī)組或過(guò)程控制的要求，選用各種獨(dú)立的功能組件組合成的專(zhuān)用控制裝置。它可按用戶(hù)的需要組裝，因而具有很大的靈活性。
2、儀表閥門(mén)的工作原理
氣動(dòng)閥門(mén)主要有，氣動(dòng)V型調(diào)節(jié)球閥、氣動(dòng)O型切斷球閥、扭距式汽缸球閥、電磁隔膜閥、氣動(dòng)直行程式隔膜閥、電動(dòng)閥。在生產(chǎn)過(guò)程中，為了使介質(zhì)的壓力、流量等參數(shù)符合工藝流程的要求，需要安裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的主要工作原理，是靠改變閥門(mén)閥瓣與閥瓣與閥座間的流通面積，達(dá)到調(diào)節(jié)參數(shù)的目的。
二、儀表閥門(mén)的故障維護(hù)
閥的主要故障元件有閥外體、閥芯、閥座，要經(jīng)常檢查閥體內(nèi)壁受腐蝕和磨損情況，特別是用于腐蝕介質(zhì)和高壓差、空化作用等惡劣工藝條件下的閥門(mén)，必須保證其耐壓強(qiáng)度和耐腐、耐磨性能；閥芯起到調(diào)節(jié)和切斷流體的作用，是活動(dòng)的節(jié)流元件，因此受介質(zhì)的沖刷、腐蝕、顆粒的碰撞最為嚴(yán)重，在高壓差、空化情況下更易損壞，所以要檢查它的各部分是否破壞、磨損、腐蝕，是否要維修或更換；閥座接合面是保證閥門(mén)關(guān)閉的關(guān)鍵，它受腐蝕磨損的情況比較嚴(yán)重，由于介質(zhì)的滲透，使固定閥座的螺紋內(nèi)表面常常受到腐蝕而松動(dòng)，要特別檢查這一部位。
不同類(lèi)型的調(diào)節(jié)閥及不同部位都有一些關(guān)鍵性元件，這些元件也是容易出故障的元件，如：氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，膜片對(duì)薄膜式氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，膜片是最重要的元件。在氣源系統(tǒng)正常的情況下，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，就應(yīng)該想到膜片是否破裂、是否沒(méi)安裝好。當(dāng)金屬接觸面的表面有尖角、毛刺等缺陷時(shí)就會(huì)把膜片扎破，而膜片絕對(duì)不能有泄漏。另外，膜片使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，材料老化也會(huì)影響使用?；钊麣鈩?dòng)、液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，因此活塞的損壞、磨損是絕對(duì)不允許的。接氣（液）管是輸入壓力通向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的通路，因此要經(jīng)常檢查是否接牢，不漏氣。推桿要檢查推桿有無(wú)彎曲、變形、脫落。推桿與閥桿連接要牢固，位置要調(diào)整好，這樣才能確保足夠的行程并關(guān)閉閥門(mén)。彈簧要檢查彈簧有無(wú)斷裂，制造、加工、熱處理不當(dāng)都會(huì)使彈簧斷裂，有些彈簧在過(guò)大的載荷作用下，也可能斷裂。
閥門(mén)是承受內(nèi)壓的機(jī)械產(chǎn)品，因而必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證長(zhǎng)期使用而不發(fā)生破裂或產(chǎn)生變形。閥門(mén)的密封性能是指閥門(mén)各密封部位阻止介質(zhì)泄漏的能力，它是閥門(mén)最重要的技術(shù)性能指標(biāo)。閥門(mén)的密封部位有三處：?jiǎn)㈤]件與閥座兩密封面間的接觸處；填料與閥桿和填料函的配和處；閥體與閥蓋的連接處。其中前一處的泄漏叫做內(nèi)漏，也就是通常所說(shuō)的關(guān)不嚴(yán)，它將影響閥門(mén)截?cái)嘟橘|(zhì)的能力。對(duì)于截?cái)嚅y類(lèi)來(lái)說(shuō)，內(nèi)漏是不允許的。后兩處的泄漏叫做外漏，即介質(zhì)從閥內(nèi)泄漏到閥外。外漏會(huì)造成物料損失，污染環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成事故。對(duì)于易燃易爆、有毒或有放射的介質(zhì)，外漏更是不能允許的，因而閥門(mén)必須具有可靠的密封性能。

儀表閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置有以下幾種：
手動(dòng)裝置
由人力驅(qū)動(dòng)的減速裝置，用以減小手動(dòng)操作儀表閥門(mén)所需要的力，通常有多圈回轉(zhuǎn)式和部分回轉(zhuǎn)式兩種。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單﹑操作簡(jiǎn)便。它常用于驅(qū)動(dòng)公稱(chēng)通徑小于300毫米的儀表閥門(mén)。
齒輪傳動(dòng)裝置是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大。
氣動(dòng)裝置,液動(dòng)裝置
多數(shù)由壓縮氣體或液壓驅(qū)動(dòng)的壓力缸構(gòu)成)，少數(shù)由氣動(dòng)馬達(dá)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的減速機(jī)構(gòu)成。前一種廣泛用作部分回轉(zhuǎn)式和直線往復(fù)式驅(qū)動(dòng)﹔后一種可以用作多圈回 轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)，有的可以與電動(dòng)裝置通用。它們都有結(jié)構(gòu)緊湊﹑啟閉迅速的特點(diǎn)，適用于室內(nèi)或有腐蝕﹑易燃易爆的環(huán)境﹔其缺點(diǎn)是配管較復(fù)雜，不適于遠(yuǎn)距離控制。氣動(dòng)裝置的壓力一般為(4～6)×105帕，出力較小。液動(dòng)裝置采用較高的壓力，出力較大。
電動(dòng)裝置
用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)儀表閥門(mén)的裝置。有的由電磁力驅(qū)動(dòng)儀表閥門(mén) (見(jiàn)電磁閥)。儀表閥門(mén)的電動(dòng)裝置有多回轉(zhuǎn)式和部分回轉(zhuǎn)式兩種型式。其特點(diǎn)是電力供應(yīng)方便﹑容易調(diào)整﹑出力大，適合于遙控和自動(dòng)控制的需要，使用較為廣泛。但在設(shè)計(jì)制造時(shí)需要考慮室外﹑易燃易爆等環(huán)境條件對(duì)電動(dòng)裝置的影響，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。
氣液聯(lián)動(dòng)裝置和電液聯(lián)動(dòng)裝置
由壓縮氣體或電力作為動(dòng)力源的液壓機(jī)構(gòu)組成。常見(jiàn)的為部分回轉(zhuǎn)式，其特點(diǎn)是動(dòng)作迅速﹑出力大，可驅(qū)動(dòng)大口徑的儀表閥門(mén)。這種裝置常用于石油和天然氣長(zhǎng)距離輸送管道的截?cái)嚅y或緊急自動(dòng)截?cái)嚅y。

過(guò)程檢測(cè)與控制儀表日常維護(hù)----定期排污

定期排污主要有兩項(xiàng)工作，其一是排污，其二是定期進(jìn)行吹洗。這項(xiàng)工作應(yīng)因地制宜，并不是所有過(guò)程檢測(cè)儀表都需要定期排污。 
1．排污
排污主要是針對(duì)差壓變送器、壓力變送器、浮筒液位計(jì)等儀表，由于測(cè)量介質(zhì)含有粉塵、油垢、微小顆粒等在導(dǎo)壓管內(nèi)沉積（或在取壓閥內(nèi)沉積），直接或間接影響測(cè)量。排污周期可由儀表工根據(jù)實(shí)踐自行確定。 
定期排污應(yīng)注意事項(xiàng)如下：
① 排污前，必須和工藝人員聯(lián)系，取得工藝人員認(rèn)可才能進(jìn)行；
② 流量或壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)排污前，應(yīng)先將自動(dòng)切換到手動(dòng)，保證調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度不變；
③ 對(duì)于差壓變送器，排污前先將三閥組正負(fù)取壓閥關(guān)死；
④ 排污閥下放置容器，慢慢打開(kāi)正負(fù)導(dǎo)壓管排污閥，使物料和污物進(jìn)入容器，防止物料直接排入地溝，否則，一來(lái)污染環(huán)境，二來(lái)造成浪費(fèi)；
⑤ 由于閥門(mén)質(zhì)量差，排污閥門(mén)開(kāi)關(guān)幾次以后會(huì)出現(xiàn)關(guān)不死的慰問(wèn)，應(yīng)急措施是加盲板，保證排污閥處于不泄漏，以免影響測(cè)量精確度。
⑥ 開(kāi)啟三閥組正負(fù)取壓閥，擰松差壓變送器本體上排污（排氣）螺絲進(jìn)行排污，排污完成擰緊螺絲；
⑦ 觀察現(xiàn)場(chǎng)指示儀表，直至輸出正常，若是調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將手動(dòng)切換與自動(dòng)。 
2．吹洗
吹洗是利用吹氣或沖液使被測(cè)介質(zhì)與儀表部件或測(cè)量管線不直接接觸，以保護(hù)測(cè)量?jī)x表并實(shí)施測(cè)量的一種方法。吹氣是通過(guò)測(cè)量管線向測(cè)量對(duì)象連續(xù)定量地吹入氣體。沖液是通過(guò)測(cè)量管線向測(cè)量對(duì)象連續(xù)定量地沖入液體。
對(duì)于腐蝕性、粘稠性、結(jié)晶性、熔融性、沉淀性介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，并采用隔離方式難以滿(mǎn)足要求時(shí)，才采用吹洗。
典型吹洗方式如圖6-1-1所示。
吹洗應(yīng)注意事項(xiàng)如下：
① 吹洗氣體或液體必須是被測(cè)工藝對(duì)象所允許的流動(dòng)介質(zhì),通常它應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:
a. 與被測(cè)工藝介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
b. 清潔，不含固體顆粒；
c. 通過(guò)節(jié)流減壓后不發(fā)生相變；
d. 無(wú)腐蝕性；
e. 流動(dòng)性好。
② 吹洗液體供應(yīng)源充足可靠，不受工藝操作影響。
③ 吹洗流體的壓力應(yīng)高于工藝過(guò)程在測(cè)量點(diǎn)可能達(dá)到的最高壓力，保證吹洗流體按設(shè)計(jì)要求的流量連續(xù)穩(wěn)定地吹洗。
④ 采用限流孔板或可調(diào)阻力的轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量和控制吹洗液體或氣體的流量。
⑤ 吹洗流體入口點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近儀表取源部件（或靠近測(cè)量點(diǎn)），以便使吹洗流體在測(cè)量管線中產(chǎn)生的壓力降保持在最小值。 
⑥ 為了盡可能減小測(cè)量誤差，要求吹洗流體的流量必須恒定。根據(jù)吹洗流體的種類(lèi)、被測(cè)介質(zhì)的特性以及測(cè)量要求決定吹洗流量，下列吹洗流體數(shù)值供參考：
a. 流化床：吹洗流體為空氣或其他氣體時(shí)，一般為0.85 ~ 3.4Nm3/h。
b. 低壓儲(chǔ)槽液位測(cè)量：吹洗流體為空氣或其他氣體時(shí)，一般為0.03~0.045Nm3/h。
c. 一般流量測(cè)量：吹洗流體為氣體時(shí)，一般為0.03~0.14Nm3/h；吹洗流體為液體時(shí)，一般為0.014 ~ 0.036m3/h。

儀表閥門(mén)是一種管路附件，現(xiàn)已廣泛地運(yùn)用于控制輸送水、油品和氣等介質(zhì)流體中，備受市場(chǎng)用戶(hù)的關(guān)注。具體來(lái)講，儀表閥門(mén)有以下幾種用途：
(1)接通或截?cái)喙苈分械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、隔膜閥、蝶閥等。
   (2)調(diào)節(jié)、控制管路中介質(zhì)的流量和壓力。如節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、安全閥等。
   (3)改變管路中介質(zhì)流動(dòng)的方向。如分配閥、三通旋塞、三通或四通球閥等。
   (4)阻止管路中的介質(zhì)倒流。如各種不同結(jié)構(gòu)的止回閥、底閥等。
(5)分離介質(zhì)。如各種不同結(jié)構(gòu)的蒸汽疏水閥、空氣疏水閥等。
(6)指示和調(diào)節(jié)液面高度。如液面指示器、液面調(diào)節(jié)器等。
(7)其他特殊用途。如溫度調(diào)節(jié)閥、過(guò)流保護(hù)緊急切斷閥等。