机械隔膜计量泵安全阀损坏的原因和预防

机械隔膜计量泵安全阀损坏,最常见的原因有四个:阀长期频繁起跳把密封面磨坏,药液结晶或腐蚀让阀芯卡死,整定压力和管路实际压力不匹配,安装位置或方向不对。找原因时先看安全阀为什么会动作,再看阀本身,多数情况下阀坏只是结果,真正的问题出在出口管路上。
本文适用于电机驱动的机械隔膜计量泵,比如普罗名特 ProMinent Sigma 系列这一类。液压隔膜泵多了泵内油路安全阀,不在本文范围里。
安全阀在计量泵出口管什么
计量泵是容积泵,每个冲程都把固定体积的药液硬推出去。出口阀被误关、注入点结垢,泵不会自己停,压力会一路往上顶,直到隔膜、泵头或管道先撑不住。
出口安全阀就是这道保险:压力超过整定值时阀芯被顶开,药液泄回药箱或吸入侧,压力降下来后再关闭。它和背压阀不是一回事,背压阀是让出口始终保持一个稳定压力,防虹吸、稳流量;安全阀平时是关着的,只在超压时才打开。两者的区别可以看这篇计量泵泄压阀和背压阀的区别。
机械隔膜计量泵安全阀损坏有哪些表现
机械隔膜计量泵安全阀损坏,现场一般能看到下面几种情况:

图 1:ProMinent 普罗名特 ProMinent 冲洗及溢流阀组件。图片来源:ProMinent官网
- 回流管一直有药流回药箱,泵的实际出药量明显变少。
- 出口压力表读数上不去,比平时低一截。
- 阀体、阀盖结合处渗液,周围有白色结晶。
- 出口真憋压时,安全阀却不动作,压力表指针一直往上走。
前三种是“关不严”,第四种是“打不开”。打不开最危险,泵头、隔膜和管件都可能被顶坏,发现打不开要立即停泵处理,不能带病运行。
计量泵安全阀损坏原因逐个看
频繁起跳,密封面被冲坏
每起跳一次,高速药液就从阀芯和阀座之间的窄缝冲过去,一天跳几十次,密封面很快就被冲出沟槽。频繁起跳通常是管路在“教”你:出口阀开度不够、注入点被堵、过滤器脏了,或者整定压力定得太贴近工作压力。
结晶、腐蚀和材质不匹配
次氯酸钠、碱液、PAC 这类药剂,停泵后留在阀腔里的药液会慢慢析出结晶,阀芯被粘住,下次就打不开或者关不严。换了药剂却没换安全阀,弹簧和密封圈被腐蚀,也会出问题。阀体、阀芯、弹簧和密封件的材质要和药剂对上,弹簧是否接触介质也要问清楚。
整定压力不对
整定压力太低,泵正常运行时就会顶开,阀天天在动;太高则起不到保护作用,等它打开时泵头可能已经变形。现场比较稳妥的做法是:整定值高于管路最高工作压力,同时低于泵的额定压力,具体数值按泵的铭牌和管路设计来定。整定和复核的方法可以参考加药装置安全阀怎么整定。
装错位置或装反
安全阀必须装在泵出口和第一个关断阀之间,否则关断阀一关,安全阀被隔在外面,等于没装。有的现场把安全阀装反、回流管接到了高位或者回流管上又加了阀门,阀一打开回流不畅,压力照样降不下来。
现场怎么判断是阀坏了还是管路有问题
建议按这个顺序查,前面的步骤简单,能排除一大半问题:
- 断电,把出口泄压,确认压力表回零,戴好护目镜和手套再动手。
- 检查出口关断阀、注入点阀门是不是全开,过滤器和注入点有没有堵。
- 看回流管:正常运行时回流管不应持续有药,有药说明阀关不严或者整定太低。
- 拆下安全阀,看阀芯和阀座有没有沟槽、结晶,弹簧有没有锈蚀变形。
- 清洗或更换后在试验台或现场缓慢升压,确认起跳和回座都正常再投用。
如果清洗后还是频繁起跳,问题基本在管路,机械隔膜计量泵安全阀损坏只是表象,换多少个阀都没用。
怎么预防安全阀反复损坏
预防的思路很简单:让它少动作,动作时不受伤,停用时不结晶。
- 背压阀和安全阀分开装,背压阀负责稳压,安全阀只管超压,别让安全阀兼职。
- 整定值和工作压力之间留出余量,管路有脉动的加装阻尼器,避免压力峰值把阀顶开。
- 易结晶药剂停泵前用清水冲一遍泵头和阀腔,长时间停用要排空。
- 每次检修隔膜时顺带检查安全阀,密封件按易损件备货。
想了解安全阀和背压阀配合使用的道理,可以看计量泵安装背压阀的主要目的;整机和配件选型可以在机械隔膜计量泵和普罗名特计量泵页面对照。
结论
机械隔膜计量泵安全阀损坏,很少是阀本身质量的问题,更多是频繁起跳、结晶腐蚀、整定不当和安装错误造成的。排查时先泄压、断电,再从出口阀门、注入点、回流管查到阀芯阀座;预防时让背压阀和安全阀各管各的,整定值留余量,易结晶介质停泵冲洗。把介质、流量、工作压力和管路走向发给我们,联系选型帮您核对安全阀规格和整定值。
常见问题
安全阀起跳一次就要换吗?
不用。偶尔起跳是正常保护,回座后回流管不再出药、压力正常,就可以继续用。
安全阀能不能用背压阀代替?
不建议。背压阀开启压力通常低,起不到超压保护作用,两个阀最好各装一个。
计量泵安全阀损坏原因里,哪一个最常见?
现场最多的是结晶卡阀和频繁起跳冲坏密封面,尤其是次氯酸钠和碱液管线。
安全阀回流管接到哪里?
接回药箱或泵的吸入侧,管路要短、要通畅,中间不要加阀门,也不要往高处绕。
安全阀多久检查一次?
一般跟隔膜检修周期一起做,药剂容易结晶或腐蚀性强的管线可以缩短间隔,每次停泵检修都看一眼阀芯和弹簧。