氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見故障及處理方法

董文娟

摘要：本文通過總廠各生產(chǎn)裝置氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)過的一些典型故障進(jìn)行總結(jié)分析，并敘述了此類故障的排查方法和處理措施，為后續(xù)維護(hù)提供參考。

關(guān)鍵詞：調(diào)節(jié)閥;泄漏;振蕩;定位器

1前言

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油化工企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之一，它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是以壓縮空氣為動(dòng)力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥等附件驅(qū)動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)化自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。它的特點(diǎn)是控制簡單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全。所以它對保障工藝裝置的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)有著重要的意義。調(diào)節(jié)閥作為常規(guī)化工儀表，出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，其本身包含工藝與儀表兩種可能導(dǎo)致這些現(xiàn)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(huán)節(jié)出現(xiàn)故障而引起工藝參數(shù)指示與實(shí)際的不符。然而這兩種因素總是容易一起出現(xiàn)，從而很難立即對故障出現(xiàn)在哪里做出準(zhǔn)確判斷。下面就我廠使用的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)的一些典型故障及處理措施總結(jié)歸納。

2故障及處理方法

2.1輸入控制信號調(diào)節(jié)閥不動(dòng)作

首先確認(rèn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)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(diào)整減壓閥至規(guī)定氣源壓力;如果氣源壓力正常，則判斷定位器或電/氣轉(zhuǎn)換器的放大器有無輸出，若無輸出，則放大器恒節(jié)流孔堵塞，或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用細(xì)鋼絲疏通恒節(jié)流孔，清除污物或清潔氣源。如果以上皆正常，有信號而無動(dòng)作，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障或閥桿彎曲、閥芯卡死。遇此情況，必須拆卸閥門進(jìn)一步檢查。

2.2調(diào)節(jié)閥振蕩并伴有噪聲

2.2.1調(diào)節(jié)閥振蕩

出現(xiàn)此類故障現(xiàn)象，說明選擇調(diào)節(jié)閥的平衡彈簧剛度不足，調(diào)節(jié)閥輸出信號不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)引起調(diào)節(jié)閥振蕩。管道和基座劇烈振動(dòng)，也會使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)?？刂崎y流通能力選擇不當(dāng)，使閥門經(jīng)常處于小開度，調(diào)節(jié)閥工作在小開度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化，當(dāng)超過閥的剛度，穩(wěn)定性變差，嚴(yán)重時(shí)也會產(chǎn)生振蕩。調(diào)節(jié)閥周圍有振源且振源頻率與調(diào)節(jié)閥的固有頻率相同或相近也是造成調(diào)節(jié)閥振蕩的原因之一。由于產(chǎn)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(tǒng)的頻率相同時(shí)，清除調(diào)節(jié)閥附近振源，如振源不能清除時(shí)，可采取如下方法：對振動(dòng)輕微的，可增加剛度來消除，如選用大剛度彈簧的調(diào)節(jié)閥，改用活塞執(zhí)行結(jié)構(gòu)等;管道、基座劇烈振動(dòng)，可通過增加支撐消除振動(dòng)干擾;共振嚴(yán)重時(shí)可更換不同結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥;工作在小開度造成的振蕩，則是選型不當(dāng)造成的，具體說是由于閥的流通能力C值過大，必須重新計(jì)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(diào)節(jié)閥工作在小開度時(shí)所產(chǎn)生的振蕩。

2.2.2調(diào)節(jié)閥有噪聲

當(dāng)流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥，如前后壓差過大就會產(chǎn)生針對閥芯、閥座等零部件的氣蝕現(xiàn)象，使流體產(chǎn)生噪聲。流體空化氣泡破裂產(chǎn)生的空化噪聲，壓縮流體通過調(diào)節(jié)閥的速度大于或等于音速產(chǎn)生的噪聲也會導(dǎo)致調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥，以克服調(diào)節(jié)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(shí)產(chǎn)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(nèi)件;控制介質(zhì)流速，降低工作差壓;采用經(jīng)硬化處理的閥內(nèi)件，以提高閥內(nèi)組件的表面硬度。

2.3調(diào)節(jié)閥泄漏

2.3.1調(diào)節(jié)閥外漏

調(diào)節(jié)閥外漏原因主要有：填料壓蓋沒有壓緊;四氟填料老化變質(zhì);密封墊損壞或閥體與上下閥蓋間緊固六角螺母松動(dòng)。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(nèi)，當(dāng)溫度上下限變化較大時(shí)，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(diǎn)，但柔性石墨的回差大。對于未使用密封油脂的調(diào)節(jié)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(huán)等。

2.3.2調(diào)節(jié)閥內(nèi)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(zhì)壓差大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力不足;閥體內(nèi)有異物，這些都將導(dǎo)致閥關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決辦法如下：應(yīng)縮短（或延長）調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適;選擇合適的閥內(nèi)件（閥芯、閥座、閥桿），要求較高時(shí)可選擇1Crl8Ni9Ti或其他不銹鋼;同時(shí)也可研磨密封面提高光潔度，減小或消除密封間隙;執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力不足，則需要增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力，常用措施有移動(dòng)彈簧工作范圍，改用小剛度的彈簧，增設(shè)定位器，提高氣源壓力及改用更大推力的執(zhí)行機(jī)構(gòu);清理閥芯和閥座密封面上的雜質(zhì)，使其不再內(nèi)漏。

2.4閥動(dòng)作遲緩跳躍

密封填料過緊或者損壞;上下導(dǎo)向套管變形;閥座、閥塞結(jié)垢嚴(yán)重;閥體內(nèi)有雜物都會導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩或跳躍。針對以上故障現(xiàn)象，我們可以采取以下處理措施：調(diào)整填料壓蓋，重新更換填料;更換新的導(dǎo)向管;清除雜物、異物。

2.5不能達(dá)到額定行程

未校準(zhǔn)定位器，行程調(diào)整不當(dāng)，彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)的額定值過小都會導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的額定行程不足。處理此類故障時(shí)，需要調(diào)校定位器，重新調(diào)整行程，更換合適的彈簧。在日常維護(hù)中常遇到調(diào)節(jié)閥關(guān)不嚴(yán)的情況，此類故障是因?yàn)榻橘|(zhì)工作壓力大于執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力，故需要適當(dāng)提高氣源壓力或更換執(zhí)行器才能讓調(diào)節(jié)閥達(dá)到全關(guān)狀態(tài)。出現(xiàn)此類現(xiàn)象，還有可能是閥內(nèi)有硬物，導(dǎo)致閥芯關(guān)不到位，開大閥位沖走或解體取走硬物便可排除故障。

結(jié)束語

要提高調(diào)節(jié)閥故障的判斷能力，儀表維護(hù)人員除了對其工作原理、結(jié)構(gòu)、性能等熟悉外，還需要了解工藝流程、工藝介質(zhì)、設(shè)備特性及測量系統(tǒng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)。由于氣動(dòng)控制閥不能存儲自身任何信息，我廠引進(jìn)了智能閥門定位器，在加氫車間被廣泛應(yīng)用，此應(yīng)用除了提高控制閥的調(diào)節(jié)品質(zhì)外，對控制閥的診斷功能也進(jìn)一步加強(qiáng)。