1原因分析

     1）當故障停車時，由填料沖出及閥門定位器反饋桿振松脫落，說明調節(jié)閥固有振動頻率與管道固有振動頻率相同，證明調節(jié)閥振動振幅很高，致使調節(jié)閥閥桿振動，填料被振松，在15.7MPa壓力之下調節(jié)閥被破壞。根據(jù)調節(jié)閥基本原理可知，調節(jié)閥在??壓情況下，據(jù)有關經(jīng)驗閥位*小控制在20%以上，但是，HV-301控制閥位（正常情況下）*大才有20%之下，調節(jié)閥長期在小開度以下工作*容易產(chǎn)生高頻振蕩，同時對調節(jié)閥內組件有著嚴重的破壞作用（閥內件沖刷腐蝕，配合間隙增大，整機同軸度下降）。這就是HV-301調節(jié)閥振源的重要組成部分。

     HV-301調節(jié)閥振動是不可忽視的，它將產(chǎn)生的后果是不可估量的，如果不及時采取有效的措施解決，振動直接影響調節(jié)閥的使用壽命。

表1 尿素裝置HV-301調節(jié)閥事故統(tǒng)計表 

     2）從故障停車的時間上看，閥桿斷裂十分頻繁，斷裂時間相隔67天和57天。原閥桿設計為Ф15.7mm，從這一點可以看出，金屬材料發(fā)生疲勞斷裂只有在交變外力或者在高頻振蕩外力的作用下產(chǎn)生。從這一基本原理來分析，毫無疑問的肯定，HV-301調節(jié)閥內組件有多處配合間隙已經(jīng)不符合設計要求，整機振動也來自于閥內件及流體的沖擊作用下。直接選擇閥桿與閥芯連接薄弱處斷裂。

     3）在大檢修期間解體檢查HV-301調節(jié)閥其結果與分析原因相吻合，發(fā)現(xiàn)閥桿導向套內孔為Ф16.7mm，比閥桿大1mm；閥芯與套筒配合間隙也是相當大的（間隙為0.78mm）；閥桿導向套與填料之間因為間隙大而造成填料沖出也是必然的；閥桿與閥芯連接處是普通連接（見圖1），相對強度低，應力比較集中，在高頻振蕩情況下，閥桿必然發(fā)生疲勞斷裂。

      2 改進方案

      針對上述原因提出新的改進方案

     1）由于閥桿不斷發(fā)生斷裂，說明閥桿強度低，抗疲勞強度極限短。以增強閥桿強度為目的，將原閥桿Ф15.7mm改為Ф17mm，比原閥桿粗1.3mm，見圖2。
     2）閥桿導向套與閥桿相配制作，填料函內孔擴大1mm，填料重新制作。
     3）HV-301調節(jié)閥長期處于小開度工作，說明調節(jié)閥選型不匹配，額定Cv值選的比較大，在現(xiàn)有閥的基礎上進行改進，將原套筒10-Ф14孔改為44-Ф6孔，流通面積比原流通面積減小19.2%，閥位控制可達45%以上，這樣從根本上解決調節(jié)閥固有振動問題，減小振源是延長調節(jié)閥使用壽命重要手段。
      4）上閥蓋閥桿導向套與改造后的閥桿采用較小間隙動配合。
     5）閥桿與閥芯連接處采用新型高強度連接方法，與改造前相比有減小應力集中、連接強度高、雙保險作用等優(yōu)點，見圖2。

     HV-301調節(jié)閥自從1999年9月20日改造上線安裝后運行至今（300多天）未出現(xiàn)一次事故，保證了裝置平穩(wěn)運行，為化肥廠提高經(jīng)濟效益打下了堅實的基礎。