氣動調節閥的常見故障與維護處理策略

馬志江

摘 ?要：隨著我國化工生產技術的提升，在實際生產中會利用各種儀表設備來測量生產的各種參數，并執行信號轉換和控制指令等操作。一旦儀表使用中出現問題會影響到化工設備指標，甚至阻礙其運行。因此，對于氣動調節閥的選擇和應用必須高度關注，利用科學有效的方法，使石油化工自動控制中氣動調節閥的作用能夠得到最大程度的發揮，實現石油化工企業可持續發展，并且在經濟市場競爭異常激烈的環境下占有一席之地。

關鍵詞：氣動調節閥;故障;策略

引言

自動化控制系統是化工生產系統的神經中樞、安全保障和運行中心， 同時氣動調節閥、儀表也是現代化工廠不可或缺的部分。因此對進氣化爐的氧氣流量進行了恒流量設定，若氣化爐的氧氣流量與設定的流量偏差超過偏差允許范圍，并在幾秒內不能修正到允許的偏差值內，就會引起氣化單元的聯鎖停車，因此對調節閥出口氧氣流量的穩定性要求較高，應避免流量出現大幅波動超過設定流量允許偏差。

1、氣動調節閥的常見故障

1.1、調節閥填料泄露故障

具一般來說，在填料函中填充填料，然后通過壓蓋對其施加軸向壓力。由于壓力的作用，填料會發生一定程度的變形，產生徑向力，然后與閥桿緊密接觸。但是仔細看，這種接觸狀態并不是很均勻，有的部分接觸松動，有的部分接觸緊密，有的部分沒有接觸。就調節閥而言，其在運行過程中，閥桿也會隨著填料進行相應運動，這種運動稱為是軸向運動，因受到高溫、高壓以及強滲透力流體介質帶來的影響，使得調節閥填料函成為發生泄漏故障問題比較多的位置。導致填料發生泄漏，主要在于界面發生泄漏，如果填料為紡織類填料，還會產生一定的滲漏問題，這里所講的滲漏主要是指壓力介質隨著填料纖維間縫隙向外泄漏。對于閥桿和填料兩者之間出現的界面泄露主要是因為填料與接觸面之間的壓力衰減，填料本身發生老化等方面因素導致，壓力介質會通過填料和閥桿兩者間隙處泄露。

1.2、振動問題

化工生產現場調節閥處于生產環境中，不可避免會產生振動，因此也容易引發故障。振動問題主要會引發故障現場，如固定螺絲出現滑動、定位器接線位置損壞等。大型生產設備更換不易，長期下去需要多次更新設備，會加大生產浪費。

1.3、生產過程常見故障

（1）調節閥不動作。無信號、無氣源。 氣源未開，由于氣源含水在冬季結冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，壓縮機故障;氣源總管泄漏。 有氣源，無信號。調節器故障，信號管泄漏;定位器波紋管漏氣;調節網膜片損壞。 定位器無氣源。 過濾器堵塞;減壓閥故障，管道泄漏或堵塞。 定位器有氣源，無輸出。 定位器的節流孔堵塞。 有信號、無動作。 閥芯脫落，閥芯與社會或與閥座卡死;閥桿彎曲或折斷;閥座閥芯凍結或焦塊污物;執行機構彈簧因長期不用而銹死。 （2）調節閥的動作不穩定。氣源壓力不穩定。 壓縮機容量太小;減壓閥故障。 信號壓力不穩定。 控制系統的時間常數（T=RC）不適當;調節器輸出不穩定。 氣源壓力穩定，信號壓力也穩定，但調節閥的動作仍不穩定。定位器中放大器的球閥受臟物磨損關不嚴，耗氣量特別增大時會產生輸出震蕩;定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀;輸出管、線漏氣;執行機構剛性太小;閥桿運動中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現象。

1.4、閥門定位器故障

閥門定位器的工作原理是由閥桿位置傳感器拾取閥門的實際開度信號，通過 A/D轉化變為數字編碼信號，與定位器的輸入設定信號的數字編碼在 CPU 中進行對比，計算二者偏差值，然后CPU通過控制壓電閥來調節輸出氣源壓力的大小，使輸入信號與實際閥位達到新的平衡。閥門定位器自身的故障，也會造成調節波動，跟隨性差。因其可靠性在現場無有效檢查手段，不能排除此原因，最好是通過更換進行比對觀察。

2、氣動調節閥處理策略

2.1、定期檢修

其一，如果調節閥的環境是壓差高、介質有腐蝕性的地方，由于環境因素的影響，調節閥的閥體內壁和隔膜會受到不同程度的介質腐蝕。因此，應重點檢查調節閥的耐壓性和耐腐蝕性。其二，對于同定閥座中的螺紋，其內表面在運行期間容易腐蝕影響，導致閥座出現松動問題，這部分應作為重點進行檢查，另外，對高壓差環境下調節閥還要對其閥座密封面是否受到沖蝕影響進行檢查。其三，對于調節閥中的閥芯，受到介質沖刷腐蝕影響相對比較嚴重，在進行檢修過程中重點對其磨損、腐蝕情況檢查。其四，對膜片、“O”型圈以及其他密封墊是否發生老化、裂縫進行檢查。對聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否發生老化現象，配合面是否發生損壞進行檢查，必要情況下可對其進行換新處理。在儀表自動化設備日常維護的過程中，分級維護可以發揮較好的作用，主要是因為不同階段的維護和要求的針對性都比較強，科學劃分設備類型，使用不同的維護級別完成設備維護情況，從而使日常設備維護的針對性得到全面的體現。在創建維護系統的時候，區域主管要定期檢查所有的設備，責任落實到人，不斷地提高設備維護質量。在維護特殊關鍵的設備時，需要高度重視其穩定性，采取分級管理的模式，突破重難點，不斷地提升儀表自動化設備的維護水平和設備管理的針對性。

2.2、氣動調節閥控制

調節閥以壓縮氣體為動力源，氣缸為執行機構，通過閥門定位器、多路復用器、氣動油門、電磁閥、調速閥、儲氣罐、氣體過濾器等附件驅動閥門調節閥門開度，接收 DCS 系統的控制信號來完成管道介質的流量、壓力、溫度、液位等各種工藝過程參數調節。故障關：當無氣源的時候，閥門關閉（帶電磁閥的閥門電磁閥失電時，閥門關閉）;故障開：當無氣源的時候，閥門打開（帶電磁閥的閥門電磁閥失電時，閥門打開）;當信號壓力增大時，推桿向下移動稱為正作用執行機構;信號壓力增大時，推桿向上移動稱為反作用執行機構。

2.3、預防性維護

為了有效控制儀表自動化設備的故障，企業通常采用預防性維護方法，將所有故障扼殺在搖籃中。規范儀器設備的操作，不斷優化和提升設備的生產、維護和管理水平，使儀表自動化設備能夠實現平穩運行。在使用預防性維護措施的時候，維護人員需要全面掌握設備操作的客觀規律，從而使設備操作應用規范變得更加規范、科學。在對儀表自動化設備實施科學化管理的過程中，需要不斷地規范設備操作、維護和保養的相關制度，從而使設備故障的發生幾率得到高效的控制。

2.4、 開展巡檢工作

在儀器管理和維護過程中，日常檢查是必要的，通過檢查儀器，可以及時掌握其運行的相關信息。企業需要制定一個合理的檢查制度，讓每個員工都能了解自己的日常任務。在檢查工作中，需要注意兩個方面內容。（1）要合理劃分巡檢工作所需要的時間，可以具體到小時，讓巡檢人員嚴格遵循此項規定。在規定時間做好巡檢工作，這樣有規律的開展巡檢工作，不僅可以有效提升儀表的運行效率，還可以減少儀表故障。（2）巡檢工作按照小組形式進行，每一個小組有固定的人數要求，確保每一位工作人員都有相應的責任。這種分工明確、職責細化的方法，能夠有效防止在面對問題時出現責任推諉的情況。

結束語

綜上所述，要想切實做好對調節閥的維護工作，一方面需要一定的專業理論作為支撐;另一方面還要根據實際經驗進行判斷，以此來進一步提升對調節閥的維護水平，降低對調節閥的故障發生幾率，在生產過程中會發生各種故障，嚴重影響了生產的穩定性。 因此，在化工生產過程中，如何分析、 解決和預處理儀器出現的故障對化工生產至關重要。

參考文獻：

[1]談斐祺. 基于統計學習的氣動調節閥故障診斷研究[D].浙江大學，2016.

[2]劉立群. 化肥裝置調節閥故障診斷與研究[D].西安石油大學，2015.

[3]郝俊，劉姜斌.氣動調節閥在化工自動控制中的應用研究[J].信息化建設，2015（08）：338.