調(diào)節(jié)閥故障分析與對(duì)策研究

孫建

摘?要：隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，各行業(yè)設(shè)備日益趨向自動(dòng)化。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的重要儀表設(shè)備，在各操作環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用，它不僅可以穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制、科學(xué)管理，而且可以控制各種介質(zhì)的壓力和流量。本文對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障及其原因進(jìn)行了分析，并提出針對(duì)性的處理措施。

關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)閥;故障診斷;工作原理

引?言：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)力源來(lái)自于對(duì)空氣的壓縮，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、操作可靠的自動(dòng)執(zhí)行器，隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提升，其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛。在石油化工、化學(xué)以及電力冶金等生產(chǎn)過(guò)程中，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是被廣泛應(yīng)用的控制儀表之一。它以壓縮空氣產(chǎn)生的壓力作為動(dòng)力，通過(guò)氣缸進(jìn)行調(diào)節(jié)作用的執(zhí)行媒介，進(jìn)而作用于閥門定位器、保位閥、電磁閥、以及轉(zhuǎn)換器等附件驅(qū)動(dòng)閥門，對(duì)開(kāi)關(guān)的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，自動(dòng)化控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障也大多集中在氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥這一調(diào)節(jié)系統(tǒng)終端上。調(diào)節(jié)閥的作用主要在于通過(guò)對(duì)控制信號(hào)的接收，按照信號(hào)規(guī)律對(duì)管道中的介質(zhì)流通的流量、壓力、溫度等系數(shù)進(jìn)行控制，因此氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)作用的靈敏程度決定著整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的質(zhì)量。

一、調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)及工作原理

1.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及類型

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥體以及（氣路）附件三部分組成。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分為薄膜式和活塞式;閥體按其行程可分為直行程和角行程兩種，按其結(jié)構(gòu)分為直通單座閥、直通雙座閥、套筒閥、角形閥、隔膜閥、蝶閥，球閥，按閥芯的的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)閥的流量特性分類有直線型、等百分比型、快開(kāi)型、拋物線型等，按調(diào)節(jié)形式分為兩位式、斷開(kāi)型、調(diào)節(jié)型、切斷調(diào)節(jié)型，按安全失效模式分為故障開(kāi)、故障關(guān)、故障保位;附件包括定位器、E/?P?電氣轉(zhuǎn)換器、過(guò)濾減壓閥、放大器、保衛(wèi)閥、手輪機(jī)構(gòu)等。

2.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥主要由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥體、附件三部分組成?。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)以潔凈壓縮空氣為動(dòng)力，接收?4～20?毫安電信號(hào)或?20～100KPa?氣信號(hào)，驅(qū)動(dòng)閥體運(yùn)動(dòng)，改變閥芯與閥座間的流通面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的作用。為了改善閥門的線性度，克服閥桿的摩擦力和被調(diào)介質(zhì)工況（溫度、壓力）變化引起的影響，使用閥門定位器與調(diào)節(jié)閥配套，從而使閥門位置能按調(diào)節(jié)信號(hào)精確定位。

二、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障的處理措施

1.調(diào)節(jié)閥泄露量增大的處理措施

調(diào)節(jié)閥的閥芯磨損，應(yīng)該替換新的閥芯，減少因?yàn)閮?nèi)漏而造成的泄漏量加大;調(diào)節(jié)閥內(nèi)夾雜異物，應(yīng)該使用清潔物品進(jìn)行洗滌，排除異物;對(duì)于介質(zhì)壓差較大，應(yīng)該對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)加以改進(jìn)，使氣源增大，消除泄露;并且還應(yīng)該在安裝時(shí)，就選取長(zhǎng)短適合的閥桿，避免因?yàn)殚y門未完全關(guān)閉而產(chǎn)生的泄露。

2.調(diào)節(jié)閥不穩(wěn)定的處理措施

對(duì)于信號(hào)壓力不穩(wěn)定的狀況，應(yīng)該保證電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的順利運(yùn)行;對(duì)于氣源壓力不穩(wěn)定，重新整定定位器，必要時(shí)，還可以更換定位器，來(lái)保證氣源壓力的穩(wěn)定性;可以通過(guò)重新安裝閥桿或者添加潤(rùn)滑劑使閥桿的接觸部位減小摩擦、順利運(yùn)行;調(diào)節(jié)定位器出管處的緊密度，消除漏氣。

3.調(diào)節(jié)閥振動(dòng)的處理措施

對(duì)于襯套和閥芯之前產(chǎn)生磨損，應(yīng)該對(duì)襯套進(jìn)行更換;對(duì)于氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥附近存在新的震動(dòng)源，應(yīng)該仔細(xì)排查找出震動(dòng)源，并予以消除;調(diào)節(jié)閥底座不平穩(wěn)的狀況，應(yīng)該尋找新的底座加以替換;對(duì)于單座閥的關(guān)閉方向和介質(zhì)流向不一致，應(yīng)該進(jìn)行分析判斷，確定調(diào)節(jié)閥的正確安裝方向，并及時(shí)調(diào)整.

4.調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩的處理措施

動(dòng)作遲緩與膜片損壞有關(guān)，所以應(yīng)該替換新的膜片;及時(shí)檢查石墨一石棉填料潤(rùn)滑油和聚四氟乙烯填料，保證它們處于正常狀態(tài)，必要時(shí)，進(jìn)行更換;及時(shí)清理閥體內(nèi)夾雜的異物，保證閥體的清潔度;處理閥桿，減小閥桿與周圍元件之間的摩擦。

5.調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作的處理措施

對(duì)于有氣源，但調(diào)節(jié)閥不工作，應(yīng)該對(duì)指令線進(jìn)行檢查，排除故障;對(duì)于調(diào)節(jié)閥內(nèi)的定位器未進(jìn)行輸出和顯示時(shí)，應(yīng)該更換定位器;對(duì)于閥芯和閥桿變形的，應(yīng)該針對(duì)不同的變形情況進(jìn)行更換和處理;還要把手輪放于適當(dāng)位置。

三、調(diào)節(jié)閥的維護(hù)

1.調(diào)節(jié)閥的預(yù)見(jiàn)性維護(hù)

調(diào)節(jié)閥的預(yù)見(jiàn)性維護(hù)采用調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行信息，對(duì)這些信息進(jìn)行分析，從而確定調(diào)節(jié)閥是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)異常情況時(shí)，能夠及時(shí)提供警示和報(bào)警信息，對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行維護(hù)，從而在2019年第7期保證不發(fā)生故障的前提下延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥使用壽命。

2.調(diào)節(jié)閥的維修

調(diào)節(jié)閥維修分應(yīng)急維修、定期維修和預(yù)見(jiàn)J陛維修。應(yīng)急維修是調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障，不能滿足工藝操作要求時(shí)的維修。定期維修通常包括日常維修和與工藝停車大修同時(shí)進(jìn)行的維修。預(yù)見(jiàn)性維修是根據(jù)預(yù)見(jiàn)性維護(hù)的分析結(jié)果，有針對(duì)性地對(duì)有關(guān)調(diào)節(jié)閥部件的維修。應(yīng)急維修是調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障后的維修，定期維修和預(yù)見(jiàn)性維修是調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障前的維修。

3.調(diào)節(jié)閥的定期維修①氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片的更換氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜片在運(yùn)行過(guò)程中受到伸縮，因此，容易疲勞損壞。更換時(shí)應(yīng)采用同規(guī)格的橡膠膜片，固緊時(shí)應(yīng)使膜片受力均勻，防止泄漏和壓壞膜片。②研磨閥芯與閥座之間在運(yùn)行一定時(shí)間后造成泄漏，汽缸的活塞與缸體之間也會(huì)造成內(nèi)部泄漏，這時(shí)應(yīng)進(jìn)行研磨。可進(jìn)行手工研磨、機(jī)械磨削、鍍層處理和鑲套等方法，研磨用的金剛砂粒度應(yīng)合適，研磨力應(yīng)均勻和合適。經(jīng)研磨后，應(yīng)進(jìn)行拋光，并滿足所需光潔度和精度要求，滿足閥芯與閥座的對(duì)中要求等，在總裝后需進(jìn)行密封性測(cè)試。③填料函更換填料函更換時(shí)應(yīng)采用同類型的填料函，更換時(shí)應(yīng)小心將填料勾出，正確拆除填料，防止對(duì)閥桿造成損傷。新填料函的安裝應(yīng)按照說(shuō)明書(shū)要求，切口應(yīng)錯(cuò)位，防止閥桿的螺紋對(duì)填料的刮傷，填料的壓緊力應(yīng)均勻和合適，防止造成應(yīng)力和增大摩擦力。④傳動(dòng)部件的更換調(diào)節(jié)閥和附件中的傳動(dòng)部件如果部分磨損可進(jìn)行部件更換、修復(fù)等。在更換和修復(fù)后應(yīng)保證傳動(dòng)靈活，傳動(dòng)問(wèn)隙盡量小。⑤氣動(dòng)放大器的清洗因儀用壓縮空氣內(nèi)的污物造成氣動(dòng)放大器的節(jié)流孔堵塞時(shí)應(yīng)對(duì)節(jié)流孔進(jìn)行清洗，可采用合適的鋼絲進(jìn)行疏通和清洗。回裝時(shí)，放大器膜片應(yīng)受力均勻，防止造成堵塞或泄漏。

4.調(diào)節(jié)閥的預(yù)見(jiàn)性維修

調(diào)節(jié)閥預(yù)見(jiàn)性維修與預(yù)見(jiàn)性維護(hù)是結(jié)合進(jìn)行的。根據(jù)預(yù)見(jiàn)性維護(hù)分析結(jié)果，進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)見(jiàn)性維修。例如，當(dāng)預(yù)見(jiàn)性維護(hù)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)咬卡現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)進(jìn)行咬卡處理的維修工作。當(dāng)遇見(jiàn)性維護(hù)發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥泄漏量增大到一定程度時(shí)，及時(shí)進(jìn)行研磨的預(yù)見(jiàn)眭維修，使事故消除在萌芽階段的剖析，保證調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中更加平穩(wěn)的工作，只有細(xì)心做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)故障的各種記錄，認(rèn)真分析出現(xiàn)故障的原因，針對(duì)故障原因精心做好調(diào)節(jié)閥的日常保養(yǎng)、定期維護(hù)、預(yù)維護(hù)等各項(xiàng)基本工作，才能降低故障率、延長(zhǎng)使用周期、減少檢修次數(shù)，進(jìn)一步提高調(diào)節(jié)閥的可靠性，保證化工生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行并提高儀表的控制率。

結(jié)?論

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障類型較多，產(chǎn)生的原因也較為復(fù)雜，僅對(duì)其較為常見(jiàn)的故障及處理方法進(jìn)行了分析。然而在實(shí)際運(yùn)行中，一些偶然因素也會(huì)使氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生故障，因此必須做好定期檢修與日常的巡檢工作，認(rèn)真總結(jié)原因與處理經(jīng)驗(yàn)，只有積極采取有效預(yù)防措施，才能確保氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用，提高工業(yè)生產(chǎn)的生產(chǎn)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃先平.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見(jiàn)故障原因及處理分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（3）：109.

[2]巴勇.化工機(jī)械設(shè)備管理維保技術(shù)探討[J].化工管理，2015（1）：136.