濾池氣動(dòng)門型閘板閥故障判斷及處理

1、誘池九動(dòng)門型閘做冏故障判斷g處謖（中國石化揚(yáng)子分公司水廠南京210048）摘要簡要介紹了氣動(dòng)門型閘板閥的結(jié)構(gòu)原理。對氷廠濾池氣動(dòng)門型閘板閥多種故障的原因 進(jìn)行分析旳斷，包括閘閥打不開和關(guān)閉不嚴(yán)的多種情況，并分別提出解決和修復(fù)的方法。關(guān)鍵詞濾池氣動(dòng)門型閘板閥故隱分析處理氣動(dòng)門型閘板閥又稱氣動(dòng)壁板閥或氣動(dòng)矩形閘 門，具有易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、止水嚴(yán)密、結(jié)構(gòu)簡單、 開關(guān)靈活、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，因此被水廠廣泛使用。 揚(yáng)子石化水廠1997年投產(chǎn)的二期工程中的護(hù)濾池 采用了德國ADAMS公司生產(chǎn)的門型閘板閥，配套 英國DAVIS公司氣動(dòng)系統(tǒng)，共計(jì)16臺(tái)（套），用于8格V型濾池的進(jìn)水和反沖洗排水。進(jìn)水閥閘板尺

2、寸500 mmX 500 mm,排水閥閘板尺寸800 mmX 800 mm。經(jīng)過多年的使用，該閥門的一些故障也陸 續(xù)岀現(xiàn)?，F(xiàn)從該氣動(dòng)門型閘板閥的結(jié)構(gòu)原理岀發(fā), 分析和判斷一些問題及故障發(fā)生的原因，并提出處 理及解決的方法。1結(jié)構(gòu)原理氣動(dòng)門型閘板閥是一種借助壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的閥 門。使用壓縮空氣作為工作動(dòng)力，通過氣缸內(nèi)活塞 的上下垂直移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閘板的上下運(yùn)動(dòng)。圖1為該 閥門的現(xiàn)場實(shí)物及結(jié)構(gòu)示意。該閘板閥在結(jié)構(gòu)上分為氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)和閘板執(zhí) 行機(jī)構(gòu)兩部分。氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)由電磁閥、氣缸、活塞及連桿組 成?？刂葡到y(tǒng)發(fā)出開閥指令電磁閥得電后動(dòng)作。 壓縮空氣從氣缸下氣孔進(jìn)入氣缸，將活塞上頂，氣缸 上部的氣體被擠壓排

3、出，活塞向上移動(dòng)閘板被提 起。反之，壓縮空氣從氣缸上氣孔進(jìn)入氣缸，將活塞 下壓,氣缸下部的氣體被擠壓排出，閘板下移。閘板執(zhí)行機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)套管、閥桿、垂直截面為楔 形的鑄鋼閘板、鑄鋼框架、銅壓塊等組成。其中調(diào)節(jié) 套管是連接活塞連桿與閥桿的部件，通過它能調(diào)節(jié) 活塞與閘板間的距離。銅壓塊分別安裝在框架兩 側(cè)，與框架構(gòu)成密封面一側(cè)垂直的V形楔形閘b 結(jié)構(gòu)示恵圖 I 氣動(dòng)門型閘板閥現(xiàn)場實(shí)物及結(jié)構(gòu)示意板在V形槽中起落。該閘板閥為硬密封，閘板與框架上都鑲有密封 銅條。在閥門關(guān)閉狀態(tài)，由于銅壓塊對閘板的擠壓 和氣缸向下的氣壓及閘板的自巫，使得閘板與框架 的銅密封面緊密貼合。而且閘板閥的安裝有方向 性，水流方向從

4、閘板到框架，在水體靜壓的作用下, 兩者的貼合更加緊密，保障了閘板閥的密閉性。2閘板閥打不開的原因分析及處理對閘板打不開的故障進(jìn)行分析,主要原因來自于氣源、電磁閥、氣缸與活塞、閘板等幾個(gè)方面。2.1氣源壓力不足髙質(zhì)量的干燥氣源（即儀表風(fēng)）是氣動(dòng)閥門啟 動(dòng)的動(dòng)力，壓力要求一般在0. 4 MPd以上。揚(yáng)子 水廠廠區(qū)內(nèi)有6臺(tái)滑片式壓縮機(jī)，為全廠218臺(tái)套 氣動(dòng)閥門提供儀表風(fēng)，型號(hào)為CompAre-V07,流 量為1. 25 m3/min,在正常情況下3用3備，壓力 設(shè)定在0. 450 75 MP&,壓縮機(jī)隨壓力上下限反 饋?zhàn)詣?dòng)運(yùn)行。氣源壓力不足的原因主要有壓縮機(jī)進(jìn)氣量不 足、內(nèi)漏打不上壓、自動(dòng)停止運(yùn)行

5、、過濾器阻塞、冷凝 器阻塞、干燥器中活性氧化鋁失效、氣源管線漏氣、 氣源管線被鐵銹等雜物或大量冷凝水阻塞等。處理方法:加強(qiáng)儀表風(fēng)系統(tǒng)的維護(hù)加強(qiáng)對壓 縮機(jī)系統(tǒng)、氣源干燥系統(tǒng)及管線的檢查對發(fā)現(xiàn)的 問題進(jìn)行分析判斷，及時(shí)處理，確保閥門終端氣 壓0. 4 MPa。2.2電磁閥的故障電磁閥起控制氣缸進(jìn)岀氣的作用，活動(dòng)閥芯的 位置決定電磁閥及氣缸的進(jìn)出氣方向。圖2為電磁 閥工作示意。該氣動(dòng)閘板閥選用的是單電控電磁閥，電磁線 圈得電后，在磁場力的作用下，活動(dòng)閥芯（鐵芯）做換 向動(dòng)作，失電后閥芯由彈簧的作用復(fù)位。電磁閥的常見故障有閥芯卡阻、閥芯串氣泄漏、 彈簧故障、進(jìn)岀氣孔阻塞、電磁線圈燒毀等。引起以 上故障

6、的主要原因之一就是儀表風(fēng)的質(zhì)量問題儀 表風(fēng)如果有雜質(zhì)，會(huì)造成閥芯的磨損，導(dǎo)致閥芯串氣 泄漏，雜質(zhì)還有可能阻塞氣管;儀表風(fēng)如果含水儀 大，會(huì)造成閥芯銹蝕卡阻,彈簧銹蝕斷裂，甚至造成 電磁線圈進(jìn)水燒毀。處理方法:要保證氣源的干燥，確保壓縮機(jī)冷 凝器和儀表風(fēng)干燥器工作正常，避免壓縮空氣的 冷凝水進(jìn)入氣源管線及電磁閥。對發(fā)生卡阻和氣 孔阻塞的電磁閥進(jìn)行解體清洗、疏通，對閥芯磨 損、彈簧損壞和電磁線圈燒毀的電磁閥進(jìn)行 更換。2.3氣缸及活塞漏氣活塞隨著開閥或關(guān)閥的指令，在氣缸中做上下 往復(fù)運(yùn)動(dòng)。開閥時(shí)氣缸下部進(jìn)氣將活塞上頂，關(guān)閥 時(shí)氣缸上部進(jìn)氣,將活塞下壓。故要求活塞與氣缸 內(nèi)壁有良好的密封性，否則會(huì)引

7、起氣缸串氣,特別是 在開閥時(shí)的泄漏危害更大，會(huì)造成活塞上升動(dòng)力的 損失,導(dǎo)致閘板無法提起。圖3為活塞及氣缸局部 結(jié)構(gòu)。國 3 活矯及氣缸局部結(jié)構(gòu)氣缸及活塞漏氣的主要原因有活塞上（）型圈 損壞、氣缸端蓋的密封環(huán)損壞、氣缸與活塞連桿間的 （）型圈損壞、氣缸刮花、氣缸機(jī)械損傷等。處理方法:發(fā)現(xiàn)氣缸外部漏氣，要及時(shí)更換氣缸 與端蓋間的密封環(huán)。發(fā)現(xiàn)氣缸內(nèi)部串氣，要及時(shí)更 換活塞上的O型圈。在開缸維修時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)缸內(nèi) 有刮花，一定要及時(shí)鋰平花點(diǎn)，避免刮傷O型圈。 在日常使用和檢修時(shí)，嚴(yán)禁對氣缸敲擊，避免氣缸變形。2.4銅壓塊將間板壓得過緊由于該閥門是硬密封，閘板上的銅條必須與 框架上的銅條緊密貼合才能保證

8、不發(fā)生泄漏。 因此采用調(diào)整銅壓塊的方法，使閘板緊密地壓到 框架上。如果銅壓塊調(diào)得過緊，閘板與框架間的 摩擦阻力就過大。往往在空載時(shí)起落正常的閥 門,投用后加上了12 mH?。的水壓，閘板就不 能提起，原因就是銅壓塊將閘板壓得過緊。圖4為銅壓塊結(jié)構(gòu)示意。圖 4 鋼壓塊結(jié)構(gòu)示意處理方法:可適當(dāng)調(diào)整銅壓塊的松緊度,解決閘 板過緊的問題。先松開銅壓塊上下兩顆鎖緊螺栓, 調(diào)節(jié)中間定位螺栓，使閘板與框架之間的密封面剛 好緊密貼合，然后用鎖緊螺栓使銅壓塊的內(nèi)端面與 閘板的外斜面貼合，址后將鎖緊螺栓上的螺帽（鎖 母）匕緊。在操作中要注意上中下及左右兩側(cè)的銅 壓塊調(diào)整壓力一定要均衡,盡就保持一致，避免閘板 局部

9、受壓過大。2. 5閥桿變長、閘板下沉過深造成閘板過緊濾池在生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)閘板閥是關(guān)閉的水體受閘 板的阻擋，閘板內(nèi)外產(chǎn)生較大壓差。在閘板開啟過 程中，水體迅速泄出，水流對閘板就有強(qiáng)大的沖擊, 從而引起較大的振動(dòng)。日積月累，振動(dòng)可能使調(diào)節(jié) 套管的鎖母松動(dòng)。由于氣缸的進(jìn)氣孔在缸壁上，在進(jìn)氣的過程中, 待別是進(jìn)氣的瞬間，氣流對活塞產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)推 力。由于鎖母松了，活塞極易在這個(gè)推力作用下產(chǎn) 生旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致連桿與閥桿在調(diào)節(jié)套管位置產(chǎn)生相對 軸向位移，使閘板與活塞間的距離變長。圖5為調(diào) 節(jié)套管松動(dòng)情況示意。氣缸中活塞的上下位移行程長度是固定的， 而該閘板閥沒有設(shè)計(jì)阻止閘板下落的最終限位裝圖 5 調(diào)節(jié)藝管松動(dòng)情

10、況示意置。閘板在閥桿變長的狀態(tài)下起落，就有可能產(chǎn) 生兩個(gè)問題：一是閘板會(huì)在強(qiáng)勁的氣壓作用下向 下沖擊，使閘板下沉過深（如圖6所示），導(dǎo)致閘板 與銅壓塊之間的阻力增大，造成閘板卡死；二是強(qiáng) 勁的氣壓右可能造成閥桿彎曲和絲扣損壞的 故障。圖 6 閘板關(guān)閉位置情況對比處理方法:先關(guān)閉該閥的氣源松開氣源管接 頭,放掉氣缸中的余壓。再松開銅壓塊，使閘板松 動(dòng)，然后將調(diào)節(jié)套管按逆時(shí)針方向向上旋轉(zhuǎn)，使活 塞連桿上的絲扣盡量旋入調(diào)節(jié)套管中，然后鎖緊 套管上的鎖母，再用扳手順時(shí)針向下轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)套 管,使活塞與閘板間的距離縮短，這樣閘板就被提 升了，然后鎖定套管下鎖母,最后將銅壓塊調(diào)整到 適當(dāng)位置。3閘板閥封閉不嚴(yán)

11、的原因分析及處理濾池在正常備用狀態(tài)時(shí),進(jìn)水閘板閥如果封閉 不嚴(yán)，逬水總渠的水滲漏在濾池中，最終進(jìn)入清水 池，沒有浪費(fèi)掉，只是對備用濾池的環(huán)境有一定的影 響。但是如果濾池的濾料層、承托層等需要進(jìn)行檢 修時(shí)，該濾池就不能完全從系統(tǒng)中隔離出來從而影 響了檢修計(jì)劃的實(shí)施。排水閘板閥泄漏的危害更大。濾池在正常運(yùn) 行中生產(chǎn)損失就比較大，經(jīng)過前幾道工藝處理的濾前水就直接排入污泥系統(tǒng)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降 低，自用水率升高。如果排水閘板嚴(yán)重泄漏，該濾 池將不能使用圖7為排水閘板閥嚴(yán)重泄漏的 情況。圖 7 閘板泄漏的情況（從排水渠中閘板閥背后抿撮）閘板閥封閉不嚴(yán)密主要有兩個(gè)方面的原因，一 是閘板與框架之間的銅密封面

12、的問題。二是鑄鋼框 架與混凝土墻面之間存在縫隙。3.1閘板與框架之間的密封問題以下三個(gè)原因可能導(dǎo)致銅密封面泄漏：（1）由于銅壓塊調(diào)整得不到位,沒有將閘板與框架緊密貼合，因此兩銅密封面接觸不嚴(yán)密,發(fā)生介 質(zhì)泄漏。（2）由于調(diào)節(jié)套管的鎖母松動(dòng),造成活塞與閘板間距變長。如果閥門在投用前銅壓塊壓得不是非 常緊，或者在使用過程中銅壓塊松動(dòng),閘板就會(huì)下沉 得很深。當(dāng)閘板下沉雖超過了框架的上密封面時(shí), 水流就從閘板上沿泄漏。（3）由于銅密封面損壞，造成泄漏。這主要有兩個(gè)方面的原因，一是長期使用造成銅密封面的磨 損和變形，二是密封面上由于卡住雜物或撞擊等因 索形成的機(jī)械硬傷。處理方法:對于閘板與框架銅密封面接

13、觸不緊 密造成的泄漏，采用前面所述的重新調(diào)整銅壓塊的 手段進(jìn)行處理。但是在調(diào)整時(shí)一定要注意不能壓得 過緊,否則又會(huì)造成閘板提不起來，閥門打不開的故 障，因此銅壓塊調(diào)整的松緊度要恰到好處。對于閘板下沉得太深，超過了框架的密封面，造 成閘板上沿泄漏的問題，采取利用調(diào)節(jié)套管提升閘 板的方法進(jìn)行消除。銅密封面損壞造成的泄漏是較難修復(fù)和處理 的。閘板和框架的銅密封面在出廠前都進(jìn)行過平面 研磨和密閉性加壓試驗(yàn)?？蚣鼙粷仓诨炷翂w 上后即使將銅條更換,要想進(jìn)行大平面研磨也是不 可能的。只能對損壞銅條的凸起部分進(jìn)行手工磨 鋰，盡量找平，對坑凹用環(huán)氧樹脂膠填補(bǔ)，固化后磨 平。密封面嚴(yán)重?fù)p壞和變形的閘板閥修復(fù)

14、難度更 大，建議報(bào)廢更換。3.2框架與墻面之間的縫隙問題鑄鋼框架是安裝在混凝土墻面上的，采用的是 預(yù)埋螺栓定位的安裝方法?？蚣芘c氣缸垂直軸向找 正后,框架被固定在墻面上，框架和墻體之間留冇找 正調(diào)整的間隙，最后在這個(gè)縫隙中灌入填充水泥。 正因?yàn)樘钤仕嗯c混凝土墻面不是一次性澆筑的, 如果當(dāng)時(shí)墻面處理得不太好，在使用過程中,就有個(gè) 別閘板閥的填充水泥塊發(fā)生了脫落，縫隙又重新出 現(xiàn)，水從縫隙中泄漏。處理方法:在處理框架與墻面之間的縫隙問題 之前，先用鋼絲刷去除縫隙之間的泥垢和青苔，用清 水沖刷干凈，然后使用一種被稱為“水不漏”的速凝 堵漏水泥進(jìn)行填補(bǔ)。速凝堵漏水泥具有無毒性、凝 結(jié)硬化速度快、強(qiáng)度高、粘接性強(qiáng)、微膨脹且密實(shí)的 特點(diǎn)，目前被廣泛運(yùn)用于工業(yè)、建筑等領(lǐng)域的設(shè)備與 構(gòu)筑物之間的防滲漏項(xiàng)目，是理想的堵漏、補(bǔ)裂、防 滲新型材料。4結(jié)論通過對氣動(dòng)閘板閥的具體故障進(jìn)行分析判斷. 査找問題的根源就可以找到解決問題的方法。目 前揚(yáng)