成都华科PSA液动程控阀操作手册.docx
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成都华科PSA液动程控阀操作手册
概述-----------------------------------------------------------------02
手册内容范围--------------------------------------------------02
简介--------------------------------------------------------------02
型号组成及意义-----------------------------------------------02
规格及数量-----------------------------------------------------03
技术规范--------------------------------------------------------04
工作原理与结构--------------------------------------------------04
阀门控制原理框图--------------------------------------------04
阀门控制原理图及主要结构--------------------------------05
主要结构--------------------------------------------------------05
阀门结构尺寸--------------------------------------------------10
安装-----------------------------------------------------------------10
调试-----------------------------------------------------------------11
日常操作与维护--------------------------------------------------12
日常操作--------------------------------------------------------12
维护--------------------------------------------------------------12
故障指导-----------------------------------------------------------16
贮存与运输--------------------------------------------------------16
开箱与检查--------------------------------------------------------17
常用备品备件-----------------------------------------------------17
附图------------------------------------------------------------------19
概述
手册内容范围
本手册仅包括HTA系列金属密封蝶阀、SDFT系列液压执行器及配套控制系统的安装调试、操作维护和备件等信息。
其它相关附件信息，请参考相关手册。
只有经过培训合格或有经验的人员才能安装调试、操作和维护HTA系列金属密封阀门。
如果你对这些说明有任何疑问，请与成都华科阀门制造有限公司联系。
简介
HTA系列金属密封扭矩关闭型蝶阀是成都华西化工研究所多年来针对大型变压吸附（PSA）装置特殊工况而开发设计并由其下属全资子--公司成都华科阀门制造有限公司生产制造的一种专用阀。
作为一种直角旋转阀，它具有优良的关断特性；频繁操作条件下长周期的循环使用寿命和良好的双向服务功能。
除作为大型变压吸附（PSA）装置程序控制阀使用外，还可广泛应用于石油、化工、冶金等领域，是闸阀、截止阀、球阀和一般高性能蝶阀的良好替代品。
型号组成及意义
a.阀门型号组成及意义
HTA/-
--------使用温度
--------------驱动方式
-------------------连接形式
-------------------------公称通径
--------------------------------公称压力
1、连接方式：
1）、法兰式：
1
2）、对夹式：
2
3）、支耳式：
3
2、驱动方式：
1）、电动：
1
2）、液动：
2
3）、气动：
3
4）、手动：
4
5）、手动+电动：
5
6）、手动+液动：
6
7）、手动+气动：
7
3、使用温度：
1）、低温：
-100℃∽-32℃L
2）、常温：
-32℃∽120℃N
3）、中温：
120℃∽425℃M
4）、高温：
425℃∽700℃H
例：
HTA150/300-12N
DN300、150磅级、法兰式、液动常温蝶阀
b.液压执行器型号组成及意义
SDFT/
----------------------输出扭矩
-----------------------------液压缸直径
----------------------------------系列号
1、系列号：
2、液压缸直径：
常用直径系列：
40,63,80,90,110,125,140,160等，单位mm
3、输出扭矩：
常用扭矩系列：
14,24,40,67,125,160,220,300,400,630,800,1200等,单位Kgf·m
例：
SDFT80/125
SDFT系列、缸径为80、输出扭矩为125Kgf·m的液压执行器
规格及数量
公称压力
ANSIClass300#
公称通径
DN80
DN100
DN150
DN200
DN250
型号
HTA300/80-12N
HTA300/100-12N
HTA300/150-12N
HTA300/200-12N
HTA300/250-12N
液压执行器
SDFT40/24
SDFT63/40
SDFT63/67
SDFT80/125
SDFT80/160
数量（台）
24
4
4
1
1
技术规范
基础数据：
公称通径
DN80~DN600
公称压力
5.0MPa
适用温度
-20℃~200℃
连接方式
法兰式
HG20617-97RF
密封等级
ANSIⅥ级
介质适应性
一般腐蚀状态的气体、液体
与执行器有关的功能
1.驱动类型
液压驱动
2.驱动油压
4.5~5.0MPa
3.油液型号
推荐用L-HV32号液压油
4.动作速度
2~60s可调
5.阀位检测
可选
阀门设计制造：
符合ANSIB16.34
连接端类型和等级
主法兰：
与HG20617-97RFPN2.0标准一致；
阀门与SDFT系列执行器连接：
符合ISO5211之规定；
液压执行器的技术要求
液压缸设计：
参考JB5123-91，GB6577-86，GB6578-86，GB2879-86，GB2880-81，GB7938-87标准设计。
液压缸的试验：
按GB/T15622-1995标准进行试验。
液压缸驱动油压：
4.5~5.0Mpa。
阀门推荐介质流向：
介质沿有助于阀门关闭的方向或与阀体上箭头方向一致。
工作原理与主要结构
阀门控制原理框图
如上框图所示，该型液动程控蝶阀的控制系统包括液压油源、电磁阀、液压执行器、电气控制系统、位置传感器等控制组件构成。
输入的开阀、关阀等阀门动作信号通过电气控制转换元件转换成电磁阀的驱动信号，用电磁阀的通断来控制液压执行器的输出，从而达到控制蝶阀动作的目的。
并通过位置传感器所检测到的信号来判断阀门是否动作到位。
阀门控制原理图及说明
按上述原理图，该型阀门控制系统具有以下主要功能以满足PSA装置及其他相关工艺要求的运行需要。
1．启闭速度可调该型阀门控制回路为典型的回油节流调速回路，阀门的启闭速度在2~60s内任意可调。
2．双向缓冲功能
3．二位四通电磁阀控制
主要结构
1.阀门部分
a.主要技术特性
♦90︒往复回转：
90°往复回转即可实现阀门开关与调节，操作方便、迅速、可靠。
易于配置各类手动、气动、电动、液动驱动装置；
♦独特的角偏心几何设计：
在常规位置双偏心结构基础上配置独特的角偏心设计。
这一独特的偏心组合，既利用了凸轮效应，又完全消除摩擦磨损，从而实现阀门在90°行程上，阀座与阀板上的密封圈之间无摩擦磨损，去除了磨损和泄漏的可能性。
♦扭矩密封：
彻底改变位置密封阀中由阀座弹性提供密封比压的方式，改由外加扭矩提供密封比压。
使得阀门严密关断与介质的流向、压力无关。
♦弹性金属对金属密封结构：
弹性金属密封圈在外加扭矩作用下，与阀座接触，使得弹性金属密封圈与金属阀座之间的接触角产生轻微的“契块效应”，使得密封圈发生柔动和径向压缩。
由于阀座与密封圈之间均匀接触及密封圈的柔性，使阀座360°周圈均匀荷载，从而实现用最小的扭矩实现最严密的关断。
♦外挡式防吹出阀杆设计：
阀杆设计为防吹出型，以免在阀杆与阀板连接处意外断裂时，阀杆崩出。
整个设计安全可靠。
♦轴承和填料设计：
采用四轴承（两个径向轴承和两个端面轴承）结构设计，轴承采用高强度涂层自润滑滑动轴承，支承可靠、强度好、寿命长。
填料采用柔性石墨环设计。
♦开关寿命100万次：
在比较纯净的介质中，阀门开关寿命可达100万次，达到国外同类产品水平。
♦泄漏等级ANSI
级：
双向泄漏等级达到ANSIB16.104Ⅵ级。
♦双向功能：
介质流向对阀门的操作和使用影响很小。
b.结构特点
♦扭矩密封结构
通用蝶阀为对称轴（中线型）结构，高性能蝶阀通常采用单偏心或双偏心结构。
单偏心结构是设计时将对称轴结构中的阀门轴中心线偏离密封面中心线A，即形成了单偏心结构；双偏心结构是设计时将单偏心结构中的阀门轴中心线再偏离阀体中心线B，即形成了双偏心结构。
从对称轴结构至双偏心结构的发展，并不改变其共同的密封原理：
阀芯转动挤压阀座，使阀座产生弹性变形，阀座弹性变形产生的弹性力作用于阀芯形成密封比压力实现密封。
其阀芯关闭位置为固定位置（一般由机械止位器限制），通常称为位置关闭型蝶阀，其密封破坏产生于阀座弹性失效（塑性变形、冷流等）和阀芯与阀座的磨损。
图一
HTA系列阀门革新的密封原理：
彻底改变由阀芯挤压阀座产生密封比压实现密封的方式，改由外加于阀门轴上的扭矩产生密封比压实现密封，彻底消除了因阀座弹性失效（塑性变形、冷流等）和阀座、阀芯磨损造成的密封失效。
数量级地提高了阀门的循环使用寿命。
结构实现：
在位置双偏心结构基础上将阀座中心线与阀体中心线斜置，形成一个角偏心α，并在阀芯密封面上配合一个相应的几何形状设计，使阀芯在90°开关转动行程中，阀芯上的密封圈与阀座之间完全无任何摩擦，阀门关闭后，由外加于阀门轴上的扭矩在密封圈与阀座之间产生一个合适的密封比压，保证阀门严密关断。
♦弹性金属密封
HTA系列阀门采用金属密封结构，不锈钢片加柔性填料（石墨或橡胶等）复合而成的密封圈置于阀板并具有一定的弹性。
阀门关闭过程中，外加关闭扭矩使弹性密封圈靠近阀座时产生一定的径向变形，密封面周圈保持均匀接触，实现阀门严密关断。
扭矩密封效应及密封副独特的自补偿能力确保阀门持续双向密封及长期的使用寿命。
弹性密封圈与阀座接触时弹性密封圈与阀座接触前
图二
2．驱动部分
SDFT系列液压驱动器主要采用了以下结构形式：
齿轮齿条式传动机构，独立双活塞结构，启闭回油节流调速及双向缓冲结构形式。
阀门结构尺寸
如下图所示：
公称通径
DN80
DN100
DN150
DN200
DN250
阀
门
尺
寸
A
210
255
320
380
445
B
168.5
200
270
330
387.5
C
114
127
140
152
165
D
158
175.5
218.5
280
312
E
447
525
580
670
757
F
242
265.5
305
373
420
G
540
610
686
745
828
H
132
154.5
175.5
191
224.5
I
355
400
451
536
613
φ
22
22
22
26
30
M
20
20
20
24
27
安装
1．安装阀门前，应先检查阀门，确保阀体内腔无异物存在。
2．在安装阀门之前，清除管线中的残留碎片、焊渣和其他异物。
3．介质流过阀门的流向必须与打印或安装在阀体上的流向箭头所指示的方向一致，双向使用时应使介质压较高的一种流向与阀体标识一致。
4．在管线上安装阀门时，应采用公认的连接方式，对法兰连接（仅适用于1000ºF以下）的阀门应在阀体和管法兰之间使用一个合适的垫片；当阀门通径较大（一般大于DN1000）时或阀门质量较重（一般大于1000Kg）时，应按图纸要求作阀门安装支座或基础。
5．如果阀门出厂时在填料箱中未装填料或填料未实施预紧，则应在阀门使用前安装并预紧填料。
详情请参考“填料维护”里提供的指导。
6．液压执行器（SDFT系列）液压管及电磁阀、传感器接线安装：
所有液压管均采用1Cr18Ni9Ti型不锈钢管（部分接头可用碳钢制作），并采用氩弧焊焊接，所有液压管都需作耐压15.0MPa的试验，其他如电磁阀、传感器的电气连接请参照电磁阀、传感器使用说明书或按其它指定方式进行连接。
警告：
1.如果阀门组件安装在使用工况超出“技术规范”或对应的铭牌所给出的极限，会导致阀门事故，从而引发人身伤害或设备破坏。
2.订货时，阀门的配置和结构形式及材料是为满足特定的压力、温度、介质特性等要求而选择设计的，故未先征询成都华科阀门制造有限公司意见前，切勿将该阀门用于其他工况。
3.填料泄漏可能导致人身伤害。
阀门填料在出厂前已紧固。
但是，填料可能需要一些重新调整以满足特定的使用工况。
调试
阀门上管线后应和装置进行联调，主要调试内容包括：
调试准备，阀门动作及开关速度调整，阀位检测位置状态调整等。
调试准备：
在阀门动作调试前应对所有液压管道进行清洗，并确认所有液压管道都作了耐压试验并合格；确认电磁阀及传感器的接线正确。
阀门动作及开关速度调整：
按要求连接管路，开启液压系统（液压泵站），对液压缸逐渐升压至阀门的额定工作驱动油压，反复切换电磁阀数次，调整液压执行器两缸盖上的“节流阀芯”位置使阀门的启闭速度符合工艺要求。
阀位检测位置状态调整：
将阀门置全开位，调整传感器位置以保证此时传感器有信号输出；将阀门置全关位，调整传感器位置以保证此时传感器有信号输出；
注意：
华科阀门公司电感式传感器的正面有效感应距离为≤4mm。
日常操作与维护
日常操作
该阀门属于程控阀门在日常工作中都是按装置设定程序运行的，故，其日常操作很少。
但在每个班应至少到现场巡视一遍，观察阀门的填料处是否有泄漏的存在并及时在线处理；并观察液压执行器是否有工作液外泄漏的现象并作相应处理。
维护
阀门的零部件在使用过程中会产生正常磨损，因此必须根据要求进行检查和更换。
检查和更换的频率视使用工况的严厉程度而定。
本节内容包括填料维护、阀内件维护、液压执行器维护。
几乎所有维护都可在线进行。
由于成都华科阀门制造有限公司非常注意产品零件的制造（热处理、公差要求等），故请只用成都华科阀门制造有限公司提供的替换件。
填料维护
在阀门使用过程中，填料部分是整个阀门维护频率最高的部分。
如果在使用过程中出现填料泄漏，如图3所示，拧紧填料压盖螺
图3
母，直到泄漏停止。
若拧紧至填料压环上的凸肩接触到上盖时，仍不能阻止其泄漏，请按“填料安装要求”更换新填料。
如果填料较新，并紧贴阀杆，拧紧填料压盖螺母也不能阻止泄漏，则应检查阀杆是否有磨损或有缺口，检查填料箱壁是否有缺口或划痕。
填料安装要求：
安装时，最底三圈用柔性石墨盘根填料，灯笼圈之后用V型F4自紧式填料。
如图3示安装。
更换填料：
旋下填料压盖螺母，从阀体上取出填料压盖、压环；从填料箱中取出旧填料，要小心避免划伤阀杆和填料箱壁。
清洁所有金属件上的残留物质；安装“填料安装要求”重新装入新填料；重新装配填料压环、压盖和填料压盖螺母；拧紧螺母直到工作状态下不泄漏为止。
警告：
1.在拧紧填料时，注意不要将螺母拧得太紧，以免产生过大的摩擦力，从而影响填料寿命。
2.在安装填料时，注意应将填料45º切口间隔安装，以免装上新填料后仍然泄漏。
内件拆卸
1.将阀门从管线上卸下并将阀门置于全开位置。
卸下连接阀板与压圈的螺丝，将密封圈压圈取下。
便可对主密封圈及其密封垫进行维护。
2.按更换填料的步骤拆下其余部分，可对阀杆和填料箱进行维护。
阀座与主密封圈的维护
在ANSI/FCI70-2-1998及API598-96标准里，对金属对金属密封阀门的阀座都是允许有一定泄漏量的，但是如果泄漏量超过了标准或工艺允许的泄漏范围，就需要对阀座和阀座密封表面进行修磨。
除非密封表面有深度划痕，一般情况下是可以通过研磨使密封效果得到改善。
使用粒度为300至600目的优质研磨膏进行研磨，研磨膏应涂在阀座的密封表面上。
液压执行器的维护
在阀门使用过程中，液压执行器的活塞密封件及齿轮轴密封件磨损是液压执行器维护的重点。
在使用过程中，如果发现阀门启闭速度不正常的变慢或爬行现象严重，则可能是液压执行器活塞密封件损伤产生内漏的缘故。
此时应检查更换活塞密封件。
在使用过程中，如果发现阀门启闭速度不正常的变慢或爬行现象严重，则可能是单向节流阀堵塞的缘故。
此时应检查疏通单向节流阀，必要时应更换之。
在使用过程中，如果发现阀门启闭时爬行现象严重，则可能是液压缸活塞及齿条和齿轮轴密封件损伤使其静摩擦系数增大，导致静摩擦力远大于滑动摩擦力缘故。
此时应检查更换密封件。
如果发现液压缸有外泄漏，应及时更换密封件。
如果更换密封件后，仍会出现速度异常变慢等故障，则应检查油缸是否被划伤。
如果在阀门工作时，液压执行器压力波动异常，则应检查电磁阀或液压站是否工作正常。
如果发现该阀处液压油压力低，而油源及其他部位都正常，则应检查电磁阀是否处关闭状态或电磁阀有内漏过大。
更换密封件：
拧下液压缸螺杆上的螺母，卸下缸底，缓慢推出活塞，取下各密封件；，卸下缸头，缓慢推出驱动轴，取下各密封件；按备件清单上的要求购买密封备件，并按图4所示装上各处密封件；并按GB15622-1995对液压缸重新试验。
图4
警告：
1.拧紧液压缸螺杆上的螺母时，不要将螺母拧得太紧，以免因为压力过大使油缸变形而影响活塞密封效果。
2.在拆卸和安装时，要小心避免划伤油缸内壁和活塞杆，以活塞免密封失效。
故障指导
故障现象
可能原因
解决办法
备注
阀门不动作
1．驱动液压系统压力低
2．电磁换向阀阀芯卡死
3．电磁换向阀失效
4．驱动头齿条或拨叉上单向阀卡死
1．调整到正常压力
2．拆卸、清洗电磁换向阀或重新清洗液压系统并更换清洁液压油
3．更换电磁换向阀
4．拆修
上轴端泄漏
．填料压盖螺钉松动
．填料失效
．拧紧
．加填料或更换
下轴端泄漏
．下法兰螺钉松动
．垫片损坏
．拧紧
．更换
主法兰联接处泄漏
．螺杆松动
．密封衬垫损坏
．拧紧
．更换
阀门内漏
．液压系统压力低，操作扭矩不够
．密封圈损坏
．调整到正常压力
．卸下阀门，更换密封圈
阀门开关速度慢
．驱动头节流开口过小
2．蓄能器氮气泄漏造成蓄能器失效
．驱动头齿条或拨叉上单向阀卡死
．驱动头端盖上单向阀卡死
．调整螺钉并锁紧
．补充氮气至正常压力
．拆修
．拆修
贮存与运输
1.产品应贮存在干燥的室内，排放整齐，标识清楚，不允许相互磕碰；不允许露天存放。
2.对于已装箱的产品可以叠放，但重叠的层数不得超过3层；远距离运输时，叠放层次不得多于2层。
3.对于装箱存放时间多于6个月的产品，在出厂时要开箱重新检验，以确保产品的所有密封部位都是有效合格的。
4.产品发至用户处存放时间超过3个月时，在用户安装使用前，用户应开箱重新检验；存放时间超过12个月时，在使用前必须更换部分密封件，以确保用户更好的使用公司产品。
5.在运输过程中应确保阀门是处于关闭位置的；并不允许有任何的相互磕碰。
开箱及检查
1.开箱时应确保阀门包装箱已按包装箱侧面标识位置放置平稳，然后用适宜的工具撬开箱盖。
2.开箱后应首先检查纸质随即资料是否齐备；随箱所附的资料包括产品合格证、装箱单、产品使用说明书等。
3.按装箱单上提供的产品型号及相关随机产品附件型号和数量逐一检查箱内产品。
如有不符，请及时与我们联系。
常用备品备件
序号
名称
HTA300/80-12N
HTA300/100-12N
HTA300/150-12N
规格
数量
规格
数量
规格
数量
01
组合垫
D8
1
D8
1
d10
1
02
端盖密封圈
Φ43×Φ55×4.5
1
Φ45×Φ57×4.5
1
Φ53×Φ63×4.5
1
03
阀板密封圈
Φ68×Φ59×3.5
Φ92.5×Φ81.5×3.5
1
Φ120.5×Φ135.5×3.5
1
04
填料
D25
1套
D28
1套
D35
1套
05
内滑环
06
O型密封圈
07
O型密封圈
08
活塞总成
D40
2
D63
2
D63
2
09
外双三角组合封
D40
2
D63
2
D63
2
10
缓冲弹簧I
1
Φ14×Φ2×89.4
1
Φ14×Φ2×89.4
1
11
O型密封圈
40×3.5
2
63×3.5
2
63×3.5
2
12
O型密封圈
50×3.55
2
75×3.55
2
75×3.55
2
13
O型密封圈
82×3.5
1
110×3.5
1
110×3.5
1
14
单向阀弹簧
2
Φ14×Φ1.6×33.8
2
Φ14×Φ1.6×33.8
2
15
O型密封圈
30×3.55
1
50×3.55
1
50×3.55
1
16
轴用U型密封圈
D45
1
D55
1
D55
1
17
缓冲弹簧II
1
Φ14×Φ2×77.4
1
Φ14×Φ2×77.4
1
18
组合垫
d12
2
d12
2
d12
2
19
组合垫
d18
5
d18
5
d18
5
20
O型密封圈
14×1.9
4
14×1.9
4
14×1.9
4
21
O型密封圈
24×2.4
升级会员 