氣動調節閥常見故障及處理方法

董文娟

摘要：本文通過總廠各生產裝置氣動調節閥出現過的一些典型故障進行總結分析，并敘述了此類故障的排查方法和處理措施，為后續維護提供參考。

關鍵詞：調節閥;泄漏;振蕩;定位器

1前言

氣動調節閥是石油化工企業廣泛使用的工業過程控制儀表之一，它是組成工業自動化系統的重要環節。氣動調節閥是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執行器，并借助于閥門定位器、轉換器、電磁閥等附件驅動閥門，實現開關量或比例式調節，接收工業化自動控制系統的控制信號來完成調節管道介質的流量、壓力、溫度等各種工藝參數。它的特點是控制簡單，反應快速，且本質安全。所以它對保障工藝裝置的正常運行和安全生產有著重要的意義。調節閥作為常規化工儀表，出現異常現象時，其本身包含工藝與儀表兩種可能導致這些現象的原因。其中，前者正確的反映出工藝異常情況，后者則是由于儀表某一環節出現故障而引起工藝參數指示與實際的不符。然而這兩種因素總是容易一起出現，從而很難立即對故障出現在哪里做出準確判斷。下面就我廠使用的氣動調節閥出現的一些典型故障及處理措施總結歸納。

2故障及處理方法

2.1輸入控制信號調節閥不動作

首先確認氣動調節閥的氣源壓力是否正常，查找氣源故障。如果氣源壓力異常，送氣源調整減壓閥至規定氣源壓力;如果氣源壓力正常，則判斷定位器或電/氣轉換器的放大器有無輸出，若無輸出，則放大器恒節流孔堵塞，或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用細鋼絲疏通恒節流孔，清除污物或清潔氣源。如果以上皆正常，有信號而無動作，則執行機構故障或閥桿彎曲、閥芯卡死。遇此情況，必須拆卸閥門進一步檢查。

2.2調節閥振蕩并伴有噪聲

2.2.1調節閥振蕩

出現此類故障現象，說明選擇調節閥的平衡彈簧剛度不足，調節閥輸出信號不穩定而急劇變動引起調節閥振蕩。管道和基座劇烈振動，也會使調節閥隨之振動。控制閥流通能力選擇不當，使閥門經常處于小開度，調節閥工作在小開度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化，當超過閥的剛度，穩定性變差，嚴重時也會產生振蕩。調節閥周圍有振源且振源頻率與調節閥的固有頻率相同或相近也是造成調節閥振蕩的原因之一。由于產生振蕩的原因是多方面的，所以要具體問題具體分析。閥的頻率與系統的頻率相同時，清除調節閥附近振源，如振源不能清除時，可采取如下方法：對振動輕微的，可增加剛度來消除，如選用大剛度彈簧的調節閥，改用活塞執行結構等;管道、基座劇烈振動，可通過增加支撐消除振動干擾;共振嚴重時可更換不同結構的調節閥;工作在小開度造成的振蕩，則是選型不當造成的，具體說是由于閥的流通能力C值過大，必須重新計算流通能力選型，選擇流通能力C值較小的或采用分程控制克服調節閥工作在小開度時所產生的振蕩。

2.2.2調節閥有噪聲

當流體流經調節閥，如前后壓差過大就會產生針對閥芯、閥座等零部件的氣蝕現象，使流體產生噪聲。流體空化氣泡破裂產生的空化噪聲，壓縮流體通過調節閥的速度大于或等于音速產生的噪聲也會導致調節閥噪聲。前者是流通能力值選大了，必須重新選擇流通能力值合適的調節閥，以克服調節閥工作在小開度而引起的噪音。由于空化噪聲是伴隨流體閃蒸、空化時產生的，所以空化噪聲采取的處理辦法同減小閃蒸、空化的方法相同：采取分級降壓、多級減壓的特殊閥內件;控制介質流速，降低工作差壓;采用經硬化處理的閥內件，以提高閥內組件的表面硬度。

2.3調節閥泄漏

2.3.1調節閥外漏

調節閥外漏原因主要有：填料壓蓋沒有壓緊;四氟填料老化變質;密封墊損壞或閥體與上下閥蓋間緊固六角螺母松動。為提高填料對閥桿的密封性能，可采用增加填料的方法，如采用雙層、多層混合填料的形式。大量使用的四氟填料因其工作溫度在-40-250℃范圍內，當溫度上下限變化較大時，其密封性能明顯下降，老化快壽命短。柔性石墨填料可克服這些缺點，但柔性石墨的回差大。對于未使用密封油脂的調節閥，可考慮增加密封油脂來提高閥桿密封性能。目前，大部分密封墊片仍采用石棉板，在高溫下，密封性能較差，壽命短，易引起泄漏。這種情況可以考慮改用纏繞墊片、O型環等。

2.3.2調節閥內漏

閥桿長短不適，氣開閥閥桿太長，閥桿向上的（或向下）的距離不夠，造成閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸;閥芯或閥座腐蝕、磨損;介質壓差大，執行機構輸出力不足;閥體內有異物，這些都將導致閥關不嚴而內漏。解決辦法如下：應縮短（或延長）調節閥閥桿使調節閥長度合適;選擇合適的閥內件（閥芯、閥座、閥桿），要求較高時可選擇1Crl8Ni9Ti或其他不銹鋼;同時也可研磨密封面提高光潔度，減小或消除密封間隙;執行機構輸出力不足，則需要增大執行機構的輸出力，常用措施有移動彈簧工作范圍，改用小剛度的彈簧，增設定位器，提高氣源壓力及改用更大推力的執行機構;清理閥芯和閥座密封面上的雜質，使其不再內漏。

2.4閥動作遲緩跳躍

密封填料過緊或者損壞;上下導向套管變形;閥座、閥塞結垢嚴重;閥體內有雜物都會導致調節閥動作遲緩或跳躍。針對以上故障現象，我們可以采取以下處理措施：調整填料壓蓋，重新更換填料;更換新的導向管;清除雜物、異物。

2.5不能達到額定行程

未校準定位器，行程調整不當，彈簧執行機構的額定值過小都會導致調節閥的額定行程不足。處理此類故障時，需要調校定位器，重新調整行程，更換合適的彈簧。在日常維護中常遇到調節閥關不嚴的情況，此類故障是因為介質工作壓力大于執行機構推力，故需要適當提高氣源壓力或更換執行器才能讓調節閥達到全關狀態。出現此類現象，還有可能是閥內有硬物，導致閥芯關不到位，開大閥位沖走或解體取走硬物便可排除故障。

結束語

要提高調節閥故障的判斷能力，儀表維護人員除了對其工作原理、結構、性能等熟悉外，還需要了解工藝流程、工藝介質、設備特性及測量系統中的每個環節。由于氣動控制閥不能存儲自身任何信息，我廠引進了智能閥門定位器，在加氫車間被廣泛應用，此應用除了提高控制閥的調節品質外，對控制閥的診斷功能也進一步加強。