氣動閥調試和常見故障分析與處理

唐志國

摘 要：隨著我國科技的不斷進步，工業改革進程在飛速開展，其中最顯著的特點是工業自動化。隨著工業自動化的進程不斷加快，電力、冶金、石油、化工等行業中對于氣動閥門的應用也越來越廣泛。氣動閥的使用過程直接影響工業自動化系統的進程，因此對其調試和常見故障分析是有必要并且迫在眉睫的。本文將對氣動閥調試和常見故障分析與處理提出建議，更好地利用氣動閥的功能，促進工業自動化系統建設。

關鍵詞：氣動閥;故障;分析;調試

中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0094-02

在工業生產進程自動化的快速推進過程中，氣動閥門成為一種在電力企業、化工企業、石油企業等眾多工業企業生產過程中的控制儀表，同時也是工業自動化系統的重要組成裝置。氣動閥在工業生產中的應用能夠便利工業生產，但其運行過程中可能出現的故障將會影響其正常化工業生產。為了盡量提升氣動閥的使用率，本文將對氣動閥調試和常見故障及處理方法提出相關建議。

1氣動閥結構組成

氣動執行機構、閥體和儀附件共同構成氣動閥門。其中氣動執行機構可分材質功能為薄膜式和活塞式兩種;閥體一般按其行程分為直行程和角行程;儀附件包括電磁閥、位置指示開關、空氣過濾減壓閥、定位器、電氣轉換器、手輪操作機構、氣源管等。

2氣動開關閥的調試

氣動開關閥的調試必須遵守其構成結構的性能，為確保正常使用閥門，氣動開關閥在安裝完成后的調試必須按以下順序和步驟進行。

2.1檢查氣動閥開關安裝的位置及管線連接

檢查事項：第一閥門安裝方向（針對有流向要求的）正確與否;第二確認減壓閥和電磁閥的出入口連接是否正確;第三關于連接閥門供氣回路的接頭牢固程度以及嚴密情況;最后確認電磁閥與位置開關接線位置的準確與否[1]。

2.2檢查閥門主要單體附件

對空氣過濾減壓閥進行檢查。首先安裝標準壓力表測量出口位置輸出壓力在對其檢查前，以確保閥門正常工作;其次對空氣過濾減壓閥是否泄漏進行檢驗以及吹掃;最后通過調整使空氣過濾減壓閥的出口壓力達到設定值。通過對壓力值的檢測確認閥門的連接路線以及各處接口是否存在問題。

對電磁閥進行檢查。根據安裝圖紙檢查并確認電磁閥的安裝口是否正確;檢查電磁閥線圈，確保接地現象不會發生，并確認電阻值是否在要求范圍內;最后通過對電磁閥通電的單體試驗測試其進氣以及排氣情況[2]。

對位置指示開掛進行檢查。將位置指示開關的搖臂進行上下扳動，然后使用萬用表對開關的觸點進行測量，判斷閉合與斷開功能是否正常。根據其情況確定位置指示開關是否正常工作以及其性能程度，詳細記錄開位置和關位置的不同，為后期的檢查提供標準。

2.3檢查啟動開關閥的性能

在檢查開關閥性能時，主要是對閥門工作行程和壓力值、執行機構的密封性及位置指示開關進行檢查，其中最為重要的是檢查閥門動作行程，具體的連接方式可以參考圖1。

具體的操作方式如下：第一，將減壓閥輸出壓力慢慢加大，然后觀察閥門動作是否平穩，如果輸出的壓力達到了額定值，可以使用檢漏液對閥門執行機構進行檢查;第二，將減壓閥輸出壓力慢慢減少直到零，觀察閥門動作的平穩狀況;第三，在調解壓力閥的輸出壓力時，可以對壓力值進行實時記錄，然后根據壓力值差設定閥門彈簧的范圍值。當氣動開關閥的現場檢查工作完畢后，需要對其進行遠程試驗：觀察控制室動作閥門及現場檢查閥門能否正常動作;對閥門的報警、動作時間和位置指示反饋等進行檢查，確保其控制回路及反饋回路是暢通的[3]。

3分析氣動開關閥的典型故障

3.1氣動開關閥動作不到位或者無法正常動作

造成氣動開關閥動作出現問題有以下幾種原因：電磁閥故障、執行機構發生故障、控制邏輯故障、閥體故障等。通常情況下，如果閥門出現不能正常動作的故障時，首先應該對氣源及空氣過濾減壓閥的出口壓力進行檢查，然后再對電磁閥和控制邏輯故障進行檢查，最后對執行機構進行檢查，判斷閥芯是否正常。

故障案例一。某電站設置了一個真空泵回路，一臺氣動隔離閥布置在了真空泵進料的管路上，而氣動隔離閥會隨著真空泵的啟動而全開，隨著停運而關閉。為了對真空泵進行保護，應該將真空泵的啟停和氣動隔離閥開關進行邏輯連鎖控制，氣動隔離閥在泵啟動之前就應該打開，否則會發生跳泵的情況。如果在運行過程中，泵不能自行啟動，此時應該對閥門的動作進行檢查，如果閥門動作、執行機構、氣源壓力及電磁閥的工作狀態是正常的，可以通過查閱資料得知：泵在啟動時，閥門的打開時間只有2s，不然就會跳泵，所以就可能存在閥門打開不及時導致的跳泵情況。在這種情況下，可以對氣動執行機進行保壓試驗，如果發現內漏情況，可以更換一些備件，然后回裝，可以確保真空泵的正常運行。

故障案例二。某電站在通風系統設置了一臺齒輪齒條式氣動開關閥，在閥門得氣時開，不得氣時關閉，在失氣時彈簧會自動復位，閥門就會出現開關不到位的問題，這時需要對氣源及電磁閥等進行檢查，確認沒有問題后，使用檢漏液檢查氣動執行機構的連接部位，如果在機構的齒輪軸端發現漏氣，這種情況就會導致氣壓不足，閥門開關不到位。解決的辦法是將氣動執行機構拆下，然后將齒輪軸取出，如果發現在O型密封圈的溝槽有變形的情況，那么就是密封失效，這時應該校正缺陷部位，進行打磨，更換密封件，然后隨氣動執行機構的動作進行檢查，如果一切正常，可以進行回裝，然后在線檢查，確保閥門能正常工作后，問題才真正得到解決。

3.2氣動開關閥在控制室的位置反饋故障

出現這種故障的原因有兩種：（1）當故障出現時，可以使用萬用表對在控制室的閥門位置指示開關進行測量，如果現場閥門位置開關處于不正確的狀態，就應該對位置指示開關進行現場測量，然后用手將位置開關搖臂扳動，對位置指示開關的動作進行檢查，判斷其是否到位，如果位置開關的位置沒有到位，依據接近閥門全關位置的關位置開關以及接近全開位置的開位置開關時動作，然后進行復位檢查，消除缺陷;（2）由機械方面引起，如果因為沒有調整好閥門氣缸動作機械限位，導致閥門應打開的位置并沒有正常打開，同時因機械限位，使閥門停止動作，而位置開關并沒有動作，從而造成控制室閥位出現指示不正常現象[4]。

4氣動調節閥常見故障分析

4.1磨蝕

造成磨蝕的原因是因為流體的速度過快，而流體中的顆粒會發生空化和閃蒸的情況，這種情況一般和系統的設計、管路的布置以及閥門選型的不合理有關系，解決磨蝕的根本方法是：設計者需要對系統所配置的閥門進行重新優化，使得閥門能夠滿足系統運行的需要。

4.2閥座環、閥芯及閥體的泄漏

導致閥座環及閥芯表面出現損壞的原因是：執行機構的作用力過小、閥座螺紋出現了松動或者腐蝕的情況、擰緊力矩過小以及閥體有氣孔等。解決這種問題的辦法是：對閥座進行研磨;將閥芯進行密封;將執行機構與閥桿間的連接進行調節;將閥芯、閥座更換;增大擰緊力矩;進行焊接修理等。

故障案例：某電站設置了一臺膜片式啟動控制流量調節閥，由于采用的是波紋管式密封的結構，所以在閥門全關的狀態如果還存在微小流量，那么極有可能是閥門內漏。而正確的處理方法是：對閥門動作、電磁閥、定位器等進行檢查后一切正常，接下來就要對其解體進行檢查，將閥芯取出，檢查密封面是否有問題，由于波紋管具有彈性作用，所以閥芯與閥座想要緊密貼合需要閥桿向下施加壓力，當閥桿下移到一定位置時，使得閥芯與閥座貼合，將這個位置進行標記，然后將執行機構回裝，進行動作試驗，試驗無異常，確認故障消除。

4.3填料泄漏

關于填料泄漏，其發生的主要原因是粗糙度高的閥桿表面與填料間存在微小的外漏通道;其他可能原因為閥桿彎曲、填料蓋壓過于松散、填料選用不當以及填料層堆積過高等。可通過打磨使閥桿光滑、調直閥桿、重新擰緊填料壓蓋;重新挑選合適的填料或降低填料高度等方法解決填料的泄漏問題[5]。

4.4活塞環密封處泄漏

造成此類問題的原因如下：氣缸表面粗糙度太高以及內徑偏差不適當、活塞環安裝不當使密封性不足、密封件類型較差性能不夠和密封件使用時間過長存在損壞等。解決方法：打磨氣缸，修理氣缸內徑;正確安裝活塞環，保證良好的密封性;按照實際更要求換密封環類型;重新更換密封環。

4.5閥卡堵

一旦閥桿的往復形成動作出現了遲鈍的情況，那么閥體內極有可能存在大的顆粒異物或者填料壓得太緊，也有可能是聚四氟乙烯填料出現老化以及閥桿出現彎曲劃傷等原因。調節閥出現卡堵一般出現在系統運行初期，因為管道內的焊渣以及其他異物會在節流口等部位造成堵塞。解決這種障礙的的方法有：如果是異物造成的調節閥卡堵，應該將閥門解體，清潔閥內的雜質，然后進行檢修;如果是因為填料老化，就應該及時更換填料;如果是因為填料壓得太緊，應該適當旋松填料壓蓋，重復閥門全開、全關的動作，直到閥門動作恢復正常。

4.6閥門沒有動作

造成閥門沒有動作的原因有以下幾個：沒有氣源或者氣源的壓力不足;供氣管出現斷裂或變形;執行機構出現故障和泄漏的情況;閥桿或者軸發生卡死現象。解決手段：（1）檢查并修理氣源;（2）修理或更換執行機構故障部件和密封件;（3）若由于摩擦過大引起卡住，可對閥桿或軸進行適當潤滑;（4）對閥內件損壞件進行修復或更換并重裝等[6]。

5結語

在核電及化工行業中，氣動開關閥以及氣動調節閥的應用領域越發廣泛，并且有助于推進核電廠系統的安全可靠運行進程，對提升核電產業升級具有重大意義。相信通過本文可以為其存在的缺陷提供處理方法和思路，并且對核電廠的安全穩定運行具有一定的積極意義。

參考文獻

[1] 王琪.氣動薄膜式執行機構故障分析及處理[J].南方農機，2019，50（3）：25-26.

[2] 李長松.加熱爐氣動快切閥故障原因分析與改進[J].冶金管理，2019（1）：52.

[3] 丁盼盼，王德勝.空分裝置調試運行總結[J].化肥工業，2017，44（6）：64-66+81.

[4] 康亮，丁澤龍.閥門的常見故障及維修策略探析[J].化工管理，2017（36）：176.

[5] 李奇，彭文，張晞，等.螺桿活塞串聯高壓空壓機組調試故障分析[J].設備管理與維修，2017（1）：34-36.

[6] 李燦.閥門的常見故障及維修策略探究[J].建材與裝飾，2016（33）：163-164.