NUMATICS電磁閥常見(jiàn)故障分析與改進(jìn)措施
1、概述

　　NUMATICS電磁閥以其耐壓、耐溫(高低溫) 、耐腐蝕(多種材料配置) 、具備雙向密封功能、耐磨損和使用壽命長(zhǎng)等越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的開(kāi)啟與關(guān)閉,為系統(tǒng)的穩(wěn)定與控制發(fā)揮了重要的作用。

2、NUMATICS電磁閥分類(lèi)

　　NUMATICS電磁閥的閘板形式分類(lèi)(新結(jié)構(gòu)未列入) ,其主要有Z40、Z41、Z42和Z44等結(jié)構(gòu)(圖1) 。用戶(hù)選型時(shí)應(yīng)以工況要求為原則,參考選擇合適型號(hào)。并在安裝、調(diào)試和維護(hù)等方面規(guī)范操作,以避免或杜事故的發(fā)生。

3、NUMATICS電磁閥常見(jiàn)事故

3.1、NUMATICS電磁閥閥桿斷裂或變形

(1)斷裂

　　閥桿斷裂般發(fā)生在上下螺紋根部,此處截面積zui小,易出現(xiàn)應(yīng)力集中及超標(biāo)現(xiàn)象。尤其當(dāng)工作條件較大地偏離設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)。如某電廠(chǎng)曾多次發(fā)生DN175電動(dòng)閘閥開(kāi)啟后閥桿梯型螺紋退刀槽處拉斷的事故。調(diào)查發(fā)現(xiàn),閥門(mén)的閥蓋預(yù)緊螺母松動(dòng),閥蓋上移,閥桿螺母卡住,顯然這是電裝行程調(diào)試過(guò)位,保護(hù)力矩過(guò)大引起的事故。

　　另類(lèi)閥桿斷裂事故則發(fā)生于開(kāi)啟瞬間。表現(xiàn)為閘板尚未脫離閥座,閥桿即在上或下螺紋根部斷裂。其原因通常認(rèn)為是閘板卡住,這其實(shí)只是部分原因或次要原因。個(gè)重要原因是閥體中腔關(guān)閉后的異常升壓,亦即閥門(mén)關(guān)閉后,封閉于上下游兩側(cè)密封面之間的中腔流體壓力遠(yuǎn)高于上游壓力的現(xiàn)象。

　　產(chǎn)生這種現(xiàn)象有兩種原因。其中腔流體被上游流體加熱升溫發(fā)生膨脹,導(dǎo)致壓力劇烈升高。其二閘板關(guān)閉瞬間流體封閉于中腔,無(wú)法外流,中腔空間被閥桿進(jìn)步擠壓,由于液體的可壓縮性十分有限,也會(huì)使壓力劇增,這現(xiàn)象尤其易發(fā)生在發(fā)電廠(chǎng)的Z962類(lèi)主給水閘閥上。同時(shí),其異常升壓般會(huì)成幾何數(shù)增加,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)閥桿強(qiáng)度設(shè)計(jì)極限。

(2) 變形

　　閥桿彎曲般出現(xiàn)在電動(dòng)閥門(mén)電裝調(diào)試不當(dāng)時(shí), 如關(guān)閉力矩過(guò)大又未設(shè)行程保護(hù)或失調(diào)等, 其對(duì)閥門(mén)的破壞非常大。

3.2、泄漏

(1) 外漏

　　閥門(mén)殼體般采用鑄件加工。雖然鍛件可以代替鑄件用于高溫高壓工況, 但受工藝或成本的限制, 大規(guī)格殼體通常用鑄件制造。由于鑄件存在氣孔、夾渣、裂紋、縮松和疏松等缺陷, 這些缺陷在閥門(mén)的運(yùn)行中會(huì)隨時(shí)暴露, 成為威脅安全運(yùn)行的隱患。某電廠(chǎng)2007年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明, 閥門(mén)外漏事故中, 37%為殼體鑄造缺陷引發(fā)。其余則為閥桿、中法蘭及端法蘭密封出現(xiàn)故障引發(fā)。

　　密封件損壞也將導(dǎo)致系統(tǒng)介質(zhì)外漏。如閥桿密封處外漏般由填料壓板的活節(jié)螺栓未及時(shí)壓緊引起, 旦發(fā)生常導(dǎo)致重大事故。另個(gè)原因是閥桿表面因處理工藝或材料選擇不當(dāng)被介質(zhì)腐蝕或填料不合格腐蝕了閥桿密封表面。閥桿上下運(yùn)動(dòng)會(huì)由其表面銹蝕處帶出填料微粒, 反復(fù)多次即出現(xiàn)填料間隙泄漏, 此時(shí)如維護(hù)不當(dāng), 高壓或高速介質(zhì)在極短時(shí)間內(nèi)將填料沖出, 形成泄漏。同樣, 以石墨不銹鋼絲纏繞材料作密封件的高壓自緊密封閥門(mén)及以不銹鋼帶石墨纏繞墊的中法蘭密封閥門(mén)亦應(yīng)防止此類(lèi)情況的發(fā)生。再個(gè)原因也常引起介質(zhì)的外漏, 即填料壓蓋與閥桿間配合間隙過(guò)大, 閥桿上下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, 會(huì)因間隙過(guò)大反復(fù)摩擦填料帶出微末, zui終使填料壓緊比壓下降, 導(dǎo)致泄漏。

(2) 內(nèi)漏

　　引起閥門(mén)內(nèi)漏的原因很多, 新閥門(mén)運(yùn)行不久即發(fā)生內(nèi)漏和關(guān)不到位, 應(yīng)為密封面夾雜異物。因此新安裝閥門(mén)產(chǎn)品投運(yùn)前認(rèn)真檢查, 仔細(xì)沖管可減輕這類(lèi)事故的發(fā)生。