调节阀故障分析与对策研究

调节阀故障分析与对策研究

随着科学技术发展，各行业设备日益趋向自动化。气动调节阀作为自动调节系统中的重要仪表设备，在各操作环节中发挥着重要作用，它不仅可以稳定生产、优化控制、科学管理，而且可以控制各种介质的压力和流量。本文对气动调节阀常见故障及其原因进行了分析，并提出针对性的处理措施。

标签：调节阀;故障诊断;工作原理

引言：气动调节阀的动力源来自于对空气的压缩，是一种结构简单、性能稳定、操作可靠的自动执行器，随着工业生产自动化水平的提升，其在工业自动化领域的应用愈加广泛。在石油化工、化学以及电力冶金等生产过程中，气动调节阀是被广泛应用的控制仪表之一。它以压缩空气产生的压力作为动力，通过气缸进行调节作用的执行媒介，进而作用于阀门定位器、保位阀、电磁阀、以及转换器等附件驱动阀门，对开关的比例进行调节。然而，自动化控制系统出现的故障也大多集中在气动调节阀这一调节系统终端上。调节阀的作用主要在于通过对控制信号的接收，按照信号规律对管道中的介质流通的流量、压力、温度等系数进行控制，因此气动调节阀调节作用的灵敏程度决定着整个自动化控制系统的质量。

一、调节阀结构及工作原理

1.气动调节阀的结构及类型

气动调节阀由气动执行机构和阀体以及（气路）附件三部分组成。气动执行机构分为薄膜式和活塞式;阀体按其行程可分为直行程和角行程两种，按其结构分为直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、角形阀、隔膜阀、蝶阀，球阀，按阀芯的的结构，调节阀的流量特性分类有直线型、等百分比型、快开型、抛物线型等，按调节形式分为两位式、断开型、调节型、切断调节型，按安全失效模式分为故障开、故障关、故障保位;附件包括定位器、E/P电气转换器、过滤减压阀、放大器、保卫阀、手轮机构等。

2.气动调节阀的工作原理

气动调节阀主要由气动执行机构、阀体、附件三部分组成。执行机构是调节阀的推力部件，执行机构以洁净压缩空气为动力，接收4～20毫安电信号或20～100KPa气信号，驱动阀体运动，改变阀芯与阀座间的流通面积，从而达到调节流量的作用。为了改善阀门的线性度，克服阀杆的摩擦力和被调介质工况（温度、压力）变化引起的影响，使用阀门定位器与调节阀配套，从而使阀门位置能按调节信号精确定位。

二、气动调节阀常见故障的处理措施

1.调节阀泄露量增大的处理措施

调节阀的阀芯磨损，应该替换新的阀芯，减少因为内漏而造成的泄漏量加大;调节阀内夹杂异物，应该使用清洁物品进行洗涤，排除异物;对于介质压差较大，应该对气动调节阀的执行机构加以改进，使气源增大，消除泄露;并且还应该在安装时，就选取长短适合的阀杆，避免因为阀门未完全关闭而产生的泄露。

2.调节阀不稳定的处理措施

对于信号压力不稳定的状况，应该保证电力网络系统的顺利运行;对于气源压力不稳定，重新整定定位器，必要时，还可以更换定位器，来保证气源压力的稳定性;可以通过重新安装阀杆或者添加润滑剂使阀杆的接触部位减小摩擦、顺利运行;调节定位器出管处的紧密度，消除漏气。

3.调节阀振动的处理措施

对于衬套和阀芯之前产生磨损，应该对衬套进行更换;对于气动调节阀附近存在新的震动源，应该仔细排查找出震动源，并予以消除;调节阀底座不平稳的状况，应该寻找新的底座加以替换;对于单座阀的关闭方向和介质流向不一致，应该进行分析判断，确定调节阀的正确安装方向，并及时调整.

4.调节阀动作迟缓的处理措施

动作迟缓与膜片损坏有关，所以应该替换新的膜片;及时检查石墨一石棉填料润滑油和聚四氟乙烯填料，保证它们处于正常状态，必要时，进行更换;及时清理阀体内夹杂的异物，保证阀体的清洁度;处理阀杆，减小阀杆与周围元件之间的摩擦。

5.调节阀不动作的处理措施

对于有气源，但调节阀不工作，应该对指令线进行检查，排除故障;对于调节阀内的定位器未进行输出和显示时，应该更换定位器;对于阀芯和阀杆变形的，应该针对不同的变形情况进行更换和处理;还要把手轮放于适当位置。

三、调节阀的维护

1.调节阀的预见性维护

调节阀的预见性维护采用调节阀的运行信息，对这些信息进行分析，从而确定调节阀是否处于正常运行状态，当调节阀出现异常情况时，能够及时提供警示和报警信息，对调节阀进行维护，从而在2019年第7期保证不发生故障的前提下延长调节阀使用寿命。

2.调节阀的维修

调节阀维修分应急维修、定期维修和预见J陛维修。应急维修是调节阀出现故障，不能满足工艺操作要求时的维修。定期维修通常包括日常维修和与工艺停车大修同时进行的维修。预见性维修是根据预见性维护的分析结果，有针对性地对有关调节阀部件的维修。应急维修是调节阀发生故障后的维修，定期维修和预见性维修是调节阀发生故障前的维修。

3.調节阀的定期维修①气动执行机构膜片的更换气动薄膜执行机构的膜片在运行过程中受到伸缩，因此，容易疲劳损坏。更换时应采用同规格的橡胶膜片，固紧时应使膜片受力均匀，防止泄漏和压坏膜片。②研磨阀芯与阀座之间在运行一定时间后造成泄漏，汽缸的活塞与缸体之间也会造成内部泄漏，这时应进行研磨。可进行手工研磨、机械磨削、镀层处理和镶套等方法，研磨用的金刚砂粒度应合适，研磨力应均匀和合适。经研磨后，应进行抛光，并满足所需光洁度和精度要求，满足阀芯与阀座的对中要求等，在总装后需进行密封性测试。③填料函更换填料函更换时应采用同类型的填料函，更换时应小心将填料勾出，正确拆除填料，防止对阀杆造成损伤。新填料函的安装应按照说明书要求，切口应错位，防止阀杆的螺纹对填料的刮伤，填料的压紧力应均匀和合适，防止造成应力和增大摩擦力。④传动部件的更换调节阀和附件中的传动部件如果部分磨损可进行部件更换、修复等。在更换和修复后应保证传动灵活，传动问隙尽量小。⑤气动放大器的清洗因仪用压缩空气内的污物造成气动放大器的节流孔堵塞时应对节流孔进行清洗，可采用合适的钢丝进行疏通和清洗。回装时，放大器膜片应受力均匀，防止造成堵塞或泄漏。

4.调节阀的预见性维修

调节阀预见性维修与预见性维护是结合进行的。根据预见性维护分析结果，进行有针对性的预见性维修。例如，当预见性维护发现调节阀出现咬卡现象时，及时进行咬卡处理的维修工作。当遇见性维护发现调节阀泄漏量增大到一定程度时，及时进行研磨的预见眭维修，使事故消除在萌芽阶段的剖析，保证调节阀在调节系统中更加平稳的工作，只有细心做好现场调节阀出现故障的各种记录，认真分析出现故障的原因，针对故障原因精心做好调节阀的日常保养、定期维护、预维护等各项基本工作，才能降低故障率、延长使用周期、减少检修次数，进一步提高调节阀的可靠性，保证化工生产的平稳运行并提高仪表的控制率。

结论

气动调节阀故障类型较多，产生的原因也较为复杂，仅对其较为常见的故障及处理方法进行了分析。然而在实际运行中，一些偶然因素也会使气动调节阀产生故障，因此必须做好定期检修与日常的巡检工作，认真总结原因与处理经验，只有积极采取有效预防措施，才能确保气动调节阀在自动化控制系统中充分发挥作用，提高工业生产的生产效益。

参考文献：

[1]黄先平.气动调节阀常见故障原因及处理分析[J].科技创新与应用，2016（3）：109.

[2]巴勇.化工机械设备管理维保技术探讨[J].化工管理，2015（1）：136.