施薛瑞

摘 要：氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油化工生產(chǎn)裝置中最普遍的一種儀表設(shè)備，在化工生產(chǎn)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的好壞直接影響到系統(tǒng)的生產(chǎn)安全與產(chǎn)品質(zhì)量。在儀表自動(dòng)化程度較高的石油化工控制系統(tǒng)中，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的終端執(zhí)行儀表裝置，接收來(lái)自控制室發(fā)出的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油化工管道介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)，它的動(dòng)作靈敏度與穩(wěn)定性直接關(guān)系著整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量與安全。本文將對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)生故障的原因進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的處理方法。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)；調(diào)節(jié)閥；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；故障

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥具有價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、動(dòng)作可靠、防火防爆、維修簡(jiǎn)便，容易操作等特點(diǎn)，它能與氣動(dòng)調(diào)節(jié)儀表、氣動(dòng)單元組合儀表等配套使用，通過(guò)接受調(diào)節(jié)控制單元輸出的控制信號(hào)，借助執(zhí)行機(jī)構(gòu)去改變管道介質(zhì)的流量實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)流量、液位、壓力等參數(shù)的最終控制。

一、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理簡(jiǎn)述

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理是以壓縮空氣作為動(dòng)力源，以氣缸作為執(zhí)行器，同時(shí)借助定位器、電磁閥、電氣閥門轉(zhuǎn)換器等附件去驅(qū)動(dòng)閥門，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道介質(zhì)的開關(guān)量調(diào)節(jié)或比例式調(diào)節(jié)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收到自動(dòng)控制系統(tǒng)輸出的4-20mA模擬信號(hào)，按模擬信號(hào)的大小執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的推動(dòng)力，推動(dòng)閥體動(dòng)作，閥體是直接與管道中的調(diào)節(jié)介質(zhì)直接接觸的，以控制管道中介質(zhì)的流量、液位、壓力等工藝參數(shù)。

二、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常見的故障原因分析

（1）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定的原因分析

1）氣源不穩(wěn)定：一是減壓閥出現(xiàn)故障導(dǎo)致氣源壓力不穩(wěn)定；二是壓縮機(jī)容量太小。

2）輸出信號(hào)不穩(wěn)定：一是調(diào)節(jié)器不穩(wěn)定；二是沒(méi)有控制好系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)，從而導(dǎo)致輸出信號(hào)不穩(wěn)定。

3）閥桿與元件接觸部分出現(xiàn)了阻滯現(xiàn)象，閥桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到很大的摩擦阻力。

4）定位器中的放大器由于噴咀擋板不平行，致使擋板蓋不住噴咀。還有可能是由于放大器的球閥受贓物雜質(zhì)的影響出現(xiàn)磨損不能關(guān)嚴(yán)，從而導(dǎo)致耗氣量增大產(chǎn)生了震蕩。

5）輸出管線存在漏氣現(xiàn)象，密封不嚴(yán)，導(dǎo)致壓力不穩(wěn)定。

（2）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥沒(méi)有動(dòng)作的原因分析

1）沒(méi)有氣源沒(méi)有信號(hào)：一是氣源沒(méi)有打開；二是氣源風(fēng)管堵塞或過(guò)濾器、減壓閥堵塞失靈；三是氣源總管存在泄漏現(xiàn)象；四是壓縮機(jī)發(fā)生故障沒(méi)壓力氣體輸出。

2） 有氣源沒(méi)有信號(hào)：一是信號(hào)管發(fā)生泄漏；二是調(diào)節(jié)器發(fā)生故障；三是調(diào)節(jié)網(wǎng)膜片有損壞；四是定位器波紋管發(fā)生漏氣。

3）定位器無(wú)氣源：一是輸氣管道發(fā)生堵塞或泄漏現(xiàn)象；二是減壓閥發(fā)生故障；三是過(guò)濾器被雜物堵塞。

4）定位器有氣源而無(wú)輸出：一般是定位器的節(jié)流孔被雜質(zhì)污物堵塞。

5）有信號(hào)沒(méi)有動(dòng)作：一是閥桿折斷或彎曲，閥芯脫落；二是閥芯與閥座卡死不能動(dòng)作；三是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧因長(zhǎng)期不使用而產(chǎn)生銹死現(xiàn)象；四是閥芯、閥座凍結(jié)或因雜質(zhì)污物阻塞。

（3）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍的原因分析

1）調(diào)節(jié)閥定位器響應(yīng)性能較差，致使出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲鈍的現(xiàn)象。

2）調(diào)節(jié)閥體內(nèi)有雜質(zhì)贓物或黏性大的雜質(zhì)，出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致閥桿在進(jìn)行往復(fù)行程運(yùn)動(dòng)時(shí)遲緩。

3）氣源壓力低，或氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)中膜片損壞、活塞環(huán)密封泄漏出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

4）閥桿彎曲變形或不平直，致使摩擦阻力增大動(dòng)作遲鈍。

5）填料壓得太緊或填料質(zhì)量差老化嚴(yán)重。

（4）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥振動(dòng)或噪音大的原因分析

1）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在任何開度下都產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象：一是支撐不穩(wěn)定；二是調(diào)節(jié)閥附近存在振動(dòng)源；三是襯套與閥芯之間磨損嚴(yán)重。

2）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在接近全閉位置時(shí)發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象：一是單座閥介質(zhì)流動(dòng)方向與關(guān)閉方向相反，方向不一致；二是調(diào)節(jié)閥型號(hào)不對(duì)選大了，常在小開度情況下選用了較大的調(diào)節(jié)閥使用。

（5）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉時(shí)滲漏量大原因分析

1）閥芯與閥座之間帶有夾雜贓物，導(dǎo)致出現(xiàn)卡死情況，致使芯不能動(dòng)作?；蜷y芯、閥座出現(xiàn)了嚴(yán)重磨損情況，密封不嚴(yán)導(dǎo)致內(nèi)部大量泄漏。

2）推桿與閥桿之間連接不準(zhǔn)確，閥桿彎曲后在動(dòng)作過(guò)程中被卡死，導(dǎo)致閥桿不能達(dá)到全關(guān)位置。

3）管道中介質(zhì)壓差太大，實(shí)際工況壓差大于設(shè)計(jì)壓差，操作氣壓不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，定位器在調(diào)試過(guò)程沒(méi)有達(dá)到全行程，致使氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥不能達(dá)到全閉合狀態(tài)。

4）在閥座下方的墊片因型號(hào)、尺寸、材質(zhì)等問(wèn)題密封不嚴(yán)，引起閥體連接部位產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，或調(diào)節(jié)閥體內(nèi)腔有砂眼等鑄造缺陷。

三、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的故障處理與維護(hù)措施

在石油化工生產(chǎn)裝置運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥常出現(xiàn)各種故障現(xiàn)象，一般與調(diào)節(jié)閥自身鑄造材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、輔助裝置、氣源是否清潔及其他外界影響因素有關(guān)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由于與管道介質(zhì)直接接觸，其性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量和安全，所以必須對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行定期檢修和經(jīng)常性檢查維護(hù)，尤其對(duì)使用條件惡劣和重要場(chǎng)合的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，更應(yīng)該重視定期檢修維護(hù)工作，以最大限度地消除可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)與隱患，減少安全事故的發(fā)生。

（1）氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥定期檢修時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)留意以下幾方面：

1）對(duì)于使用在介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)和高壓差場(chǎng)合的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由于閥體內(nèi)壁、隔膜經(jīng)常受到管道內(nèi)介質(zhì)的腐蝕和沖擊，應(yīng)該重點(diǎn)檢查耐腐蝕和耐壓情況。

2）應(yīng)重點(diǎn)檢查固定閥座用的螺栓，螺栓內(nèi)表面易受腐蝕而使閥座固定不緊固產(chǎn)生松動(dòng)；對(duì)高壓差下工作的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥還應(yīng)該檢查閥座密封面，檢查是否存在被沖蝕、汽蝕情況。

3）閥芯直接受管道內(nèi)介質(zhì)的沖刷、腐蝕狀況最為嚴(yán)重，在進(jìn)行檢修時(shí)要認(rèn)真檢查是否存在腐蝕、磨損嚴(yán)重情況，特別是在高壓差情況下閥芯因汽蝕現(xiàn)象磨損更為嚴(yán)重。

4）逐個(gè)檢查“O”型圈、膜片和其它密封墊片是否老化或裂化。

5）注意檢查聚四氟乙烯填料、密封潤(rùn)滑油脂是否老化、密封面是否被損壞，必要時(shí)應(yīng)該進(jìn)行更換。

（2）日常檢查維護(hù)

日常檢查維護(hù)也稱預(yù)防性維護(hù)，它是對(duì)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門發(fā)生故障前的計(jì)劃性檢維修。

安裝時(shí)預(yù)防性措施：

1）保持調(diào)節(jié)閥的衛(wèi)生，確保各個(gè)部件的完整耐用；對(duì)管道進(jìn)行沖洗，清除遺留在管道內(nèi)的垃圾雜質(zhì)等。

2）安裝調(diào)節(jié)閥時(shí)，避免用撬棒硬拉、硬彎管道，避免調(diào)節(jié)閥因長(zhǎng)期承受壓力，引起變形。

3）遠(yuǎn)離振動(dòng)源，與振動(dòng)較大的機(jī)械設(shè)備保持距離，從而減少振動(dòng)。

日常巡回檢查時(shí)預(yù)防性措施：

1）在巡回檢查過(guò)程中，應(yīng)該將注意力集中在調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行情況上。檢查閥位指示器和調(diào)節(jié)器的輸出保持吻合，對(duì)有定位器的調(diào)節(jié)閥，對(duì)其電源要經(jīng)常進(jìn)行檢查。

2）定期檢查或加潤(rùn)滑油，檢查填料是否滲漏。

3）定期清理調(diào)節(jié)閥，保持氣源干凈可靠，及時(shí)清理氣源管道內(nèi)的鐵銹和贓物。

結(jié)束語(yǔ)

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生故障的原因與工藝介質(zhì)、工藝的操作以及空壓機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行都有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，需要自動(dòng)化儀表維護(hù)人員采取適當(dāng)?shù)奶幚砗透倪M(jìn)辦法，提高氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的利用率，降低儀表設(shè)備的故障率，從而提高化工裝置的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

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