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天津不锈钢蝶阀厂家科普:液控蝶阀故障分析

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天津不锈钢蝶阀厂家科普:液控蝶阀故障分析

发布日期:2018-11-19 作者:不锈钢蝶阀 点击:


#7B循泵出口液控蝶阀

无法开关原因分析


01

事情经过

2018年4月,运行人员在对#7B循泵出口液控蝶阀进行操作时发现该阀门无法开、关,DCS页面上该阀门因超时翻黄报警,就地检查发现该液控蝶阀在开阀指令发出后开阀压力只有2MPa左右,且油动机持续运行不会停止,蓄能器压力只有14MPa左右。缺陷报修,联系厂家处理。


系统介绍

02

液控蝶阀是由PLC自动控制,液压站提供高压油,油压推动液动装置上的油缸活塞杆伸出或缩回,带动阀轴及蝶板做90°旋转来实现阀门开启和关闭,从而达到接通和截断水流的目的。

液压站靠电机带动油泵提供压力油,为蓄能器补充压力提供动力源,蓄能器中的压力油为阀门开启和关闭提供动力源;靠电磁换向阀切换供油方向控制阀门的开启或关闭;靠压力继电器来控制油泵电机动作来设定系统所需的压力值。


图一  液压原理图

阀门开启:图一中红色线路,按动开阀按钮,电路由PLC按程序启动油泵电机,油泵开始供油,开阀电磁阀YV1得电动作,阀门开启,开至15°时,凸块靠近接近开关SQ3,其常开接点闭合,经PLC按程序,开15度继电器发讯(该信号可联动开启循环水泵)阀门继续开启开到90度时,开阀到位接近开关SQ2动作,开阀到位指示灯亮,证明阀门已在90°位置,向DCS发出开到位讯号,开阀电磁阀YV1复位,油泵在达到系统压力上限时停止工作,开阀结束。

阀门关闭:图一中蓝色线路,按动关阀按钮,电路经由PLC按程序,使电磁阀YV2、YV3得电动作,蓄能器内压力油进入关阀腔,阀门开始关闭,关至15°时,凸块靠近接近开关SQ3,联动水泵关闭,之后关阀是慢关以减小水锤,关阀到位时,关阀到位接近开关SQ3动作,关到位指示灯亮,无源触点向DCS发出关到位讯号,电磁阀复位,关阀结束。

系统补压说明:

(a)蓄能器补压:若蓄能器内压力低于14MPa,压力继电器SP1复位,启动油泵向蓄能器补压,压力升至16MPa压力继电器SP2断开,油泵停止工作,蓄能器补压结束。

(b)全开补压:当阀门处于全开位置时,如果油缸开阀腔内压力低于3MPa时,压力继电器SP3复位,其接点接通, YV1、YV3得电向油缸补压,延时5秒,补压结束。

(c)全关补压:当阀门处于全关位置时,如果油缸关阀腔内压力低于3Mpa时,压力继电器SP4复位,其接点接通, YV2、YV3得电向油缸补压,延时5秒,补压结束。


03

故障分析

由于此次异常发生时,油泵运行状态下蓄能器压力始终在14MPa左右,无法上升至停泵压力16MPa,因此油泵持续运行不会停,油泵运行产生的热量在液压站控制柜空间内积聚,高温造成溢流阀的塑料外壳融化,如图二,说明油泵异常运行已经有很长时间。触摸油箱外壳温度很高,说明整箱油的温度都已经很高,但是在触摸蓄能器外壳时温度并不高,初步可以判断蓄能器内的油与油箱内的油没有交换过,这是不正常的。进一步对蓄能器进行检查,发现蓄能器内部的气囊气压已跑光,不能将蓄能器中的油压出,厂家对气囊重新充氮至8MPa,如图三。


1


图三  蓄能器气囊补压

2

油泵运行时蓄能器压力和开阀回路油压无法提升,蓄能器压力只有14MPa,开阀压力仅仅只有2MPa,从原理图上看,大致有两个原因可能造成这种情况:一是蓄能器补压管路和开阀管路上堵塞;二是油泵出口管路上有漏点,高压油经漏点直接返回油箱。

针对第一点,厂家将蓄能器补压管路和开阀管路上的相关设备进行解体清洗,包括图一中的电磁换向阀YV3(9)、液控单向阀(3)、电液换向阀YV1、YV2(6)叠加式液控单向阀(2)。用清洁的煤油清洗这些设备并用棉花擦干,清洗后的煤油中沉淀下很多细小的杂质,说明在长期的运行中这些设备内部积存了很多细屑,影响了油路的畅通。如图四、图五。

中的杂质

设备清洗后,油压仍然没有明显的提升,说明原因二管路存在漏点的可能性较大。厂家进一步对各阀门设备进行检查,发现去往蓄能器补压的液控单向阀(3)处有轻微的异常油流声,初步判断该阀门存在内部泄露的可能。为佐证判断,厂家从#8B循泵液压站上将该液控单向阀拆装到#7B液压站上,重新启动油泵试验,蓄能器压力能够上升至16MPa后自动停泵,由此可见,原先的液控单向阀的确内部存在泄漏点,使得油泵出口的高压油经过该泄漏点直接返回油箱,油压无法传递到蓄能器和开阀回路上,是造成系统油压无法建立的主要原因。


        经过这些处理后,进行该液控蝶阀的开、关试验,蓄能器压力能够维持并正常补压,开阀压力也能够达到要求值,但是关阀压力在阀门关闭状态下还无法维持,基本上一分钟左右压力就降到3MPa以下,需要蓄能器不停的对其补压,同时每隔几分钟油泵需要启动对蓄能器补压。基于这种现象,从原理图上分析,叠加式液控单向阀(2)在关阀回路侧存在内部漏点,对该阀解体后发现,关阀侧阀座油孔内存在一条细微的裂缝,如图6,高压油经此裂缝泄至油箱,使系统无法保压。更换阀座后关阀压力能够维持在15MPa左右稳定。


此次#7B液控蝶阀无法操作的故障是由多方面原因造成的,运行人员应加强巡检质量,及时发现设备运行中的异常情况,包括对系统压力、油温的检查,避免设备异常扩大化。


04

1、提高巡检质量,及时发现设备缺陷并报修消缺。

2、熟悉液压站工作原理,能够分析判断设备故障原因,为消缺提供帮助。


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