解析调节阀发生故障的影响因素及处理措施

日期：2019-04-09 来源：

随着我国的炼油厂不断增多和发展，调节阀在炼油厂中的应用也越来越广泛，调节阀是应用最广泛的仪表之一。调节阀在生产过程中占据着重要作用，对生产过程自动化的基础。调节阀的正常使用对保 证生产的质量和安全有重要作用，是维持工艺过程正常运行的重要保障。调节阀在工作过程中，由于调节 阀动作不稳定、反应迟钝、调节阀振动等原因发生故障，影响设备的正常稳定运行，损害企业的经济效益。

近年来，我国科学技术不断发展，使得企业生产的自动化程度不断提高。调节阀保证生产过程自动化的重要部分。调节阀是自动调节系统中的终端执行装置，是通过对控制信号的接收对生产工艺流程进行调节。调节阀的结构比较简单、性能稳定性高、价格低廉、具有防火防爆的作用，能够与气动、电动调节仪表搭配使用，自动化程度较高。

调节阀在使用过程中的优点是：

（1）动作敏捷，能够及时完成各项调节命令；

（2）和大气缸搭配使用，有较大矩推动力；

（3）在恶劣的工作环境下的性能较稳定，能够正常运行；

（4）安全性能高。调节阀的正常工作与否和工作敏捷性会对生产质量和效率有直接影响作用。

因此，对于调节阀在使用过程中发生故障的影响因素的分析和解决对策尤为重要。

1 调节阀发生的常见故障及其影响因素

1.1 卡堵

卡堵是调节阀中经常出现的问题，经常发生在新投入运行的系统和经过大修重新投运时期。这是由于管道内部焊渣、铁屑等杂质在节流口和导向部位聚集而产生堵塞现象。发生卡堵后，会使介质流通不畅或者调节阀在检修中填料过紧，使摩擦力变大，产生小信号不动作、大信号动作过头的现象。

1.2 调节阀泄漏

调节阀泄漏一般包括阀内漏、填料泄漏、阀芯和阀座变形导致的泄漏。

（1）阀泄漏，是由于阀杆的长度不合适，气开阀的阀杆长度过长，使阀杆向上或者向下的距离太短，导致阀芯和阀座之间存在空隙，没有完全接触，从而产生阀内漏现象。

（2）填料泄漏，将填料装到填料函，会对调节阀施加轴向压力。由于填料发生塑性变形，会产生径向压力，与阀杆接触紧密，但是接触不均匀。调节阀在工作过程中，阀杆和填料间会发生轴向运动。在高温、高压的环境下，受到高渗透性流体介质的影响，容易发生填料泄漏。

（3）阀芯和阀座变形泄漏，主要是因为调节阀在生产过程中，铸造或锻造过程中的强腐蚀作用和腐蚀介质通过流体介质的冲刷。腐蚀作用主要是侵蚀和气蚀。调节阀中通过高腐蚀性介质时，会对阀芯和阀座进行侵蚀和冲击，使之发生变形，随着时间的推移，会产生阀芯和阀座不匹配的现象，他们之间存在间隙，而产生关不严而发生泄漏。

1.3 调节阀振荡

调节阀振荡产生的原因是调节阀的弹簧刚度不足、调节阀输出信号不稳定而产生的急剧变动、调节阀的频率和系统的频率相同、管道和基座剧烈振动。还有调节阀选型不当，在调节阀小开度工作时，产生剧烈的流阻、流速和压力的变化，当这种变化超过调节阀的刚度时，使调节阀的稳定性降低，严重的情况下会产生调节阀振荡。

1.4 调节阀不动作

调节阀不动作的故障现象包括：

（1）无信号、无气源。产生的原因是气源没有打开或者气源发生故障，风管堵塞或者减压阀由于堵塞失效，压缩机发生故障灯；

（2）有气源，无信号。产生原因是定位器由于波纹管破裂产生漏气现象而发生故障，或者转换器发生故障；

（3）定位器无气源。产生原因是过滤器、减压器发生堵塞现象而失效；

（4）定位器有气源但是无输出。产生原因是定位器节流孔内有堵塞物而发生故障；

（5）有信号，无动作。产生原因是阀芯脱落；阀杆弯曲或折断。

1.5 调节阀动作不稳定

调节阀动作不稳定原因是：

（1）压缩机容量太小，导致减压阀发生故障，从而产生气源压力不稳定的现象；

（2）调节器不稳定，控制系统的时间常数不合适，从而产生信号压力不稳定现象；

（3）阀杆在运动中的摩擦阻力很大，在接触过程中会发生阻滞现象；

（4）定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；定位器中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀。

1.6 调节阀动作迟钝

气动薄膜在运行中发生破损泄漏，使阀杆在单方向动作时迟钝；定位器反应性能较弱，会导致调节阀动作迟钝；调节阀内有铁锈等阻塞物，发生堵塞现象，使调节阀在轴向运动中动作迟缓；填料质量差或者填料填充太紧密。使摩擦阻力增大，从而导致调节阀动作迟钝的现象。

2 调节阀的故障处理措施和调节阀的维护

2.1 调节阀的故障处理措施

（1）调节阀出现卡堵问题后，要迅速开、关调节阀，使用流体介质将堵塞物冲跑；还可以利用管钳将阀杆夹紧，在外加信号压力的作用下，正反用力将阀杆炫动，使阀芯闪过卡处。此时若不能解决卡堵现象，可适当增加外源压力和驱动功率，进行反复的移动，若不能回复动作，则需要专业人员进行控制阀解体处理。

（2）调节阀内漏后，要适当调节阀杆的长度，使阀杆长度适合，不再产生内漏；填料泄漏后，为了是填料便捷，需要在填料函顶端倒角，在填料函底部加入防腐蚀、间隙较小的金属保护环，金属保护环与填料的接触面不能使斜面，防止填料受介质压力而被推出。填料函与填料接触部分的表面要进行精加工，能够提高表面光洁度，降低填料磨损。填料要选择柔性石墨最佳，以内柔性石墨的气密性高、摩擦力小、长期使用后磨损小，并且容易维修，具有较高的耐压性和耐热性。阀芯和阀座变形泄漏，要严格选择阀芯和阀座的材质，要选择耐腐蚀性高材料，要将存在麻点、沙眼等缺陷的产品提出掉，使阀芯和阀座有较高的密封光洁度，当阀芯和阀座磨损、损坏严重时，要更换新阀。

（3）调节阀振荡，当振荡比较轻微时，可以增加弹簧的刚度，例如调节阀选择刚度大的弹簧；当管道、基座剧烈振动时，要增加支撑来消除振动干扰；阀的频率与系统频率相同要对调节阀进行更换。

（4）调节阀不动作时，要对减压阀进行调整，使压力达到规定的气源压力；对定位器接头和管线的泄漏点进行检查，紧固或者更换接头和管线；检查定位器的放大孔、节流孔并进行维修。

（5）调节阀动作不稳定，要对信号管线、接头、密封环等地方进行检查，并消除泄漏；找到松动部件，并进行加紧；对摩擦力较大的部件添加润滑油。

（6）调节阀动作迟缓，检查摩擦力较大的部件，进行重新装配；对填料压盖进行调整，并重新更换填料。

2.2 调节阀的维护

调节阀在使用过程中发生故障，会对系统的正常稳定地运行产生巨大危害，因此要对调节阀进行维护，降低调节阀故障的发生率。

（1）被动性维护，当调节阀发生故障后，要对调节阀进行检修，查明故障原因，并进行及时维修。

（2）预防性维护，要对调节阀进行定期清洗，保持调节阀的卫生和各个部件的完整耐用，定期对管道进行冲洗，要注意管道内的堵塞物和垃圾等，对调节阀的固定接件进行定期检查，保证部件的防腐蚀性能和润滑性。在安装调节阀时，减少安装中的硬拉硬弯现象，降低压力和减少变形。保持调节阀和压缩机的距离，从振动源上减少振动。要定期对调节阀进行巡检，要密切关注调节阀的运行情况，检查填料是否泄漏，定期对填料添加润滑油。

（3）预测性维护，通过智能仪表或者其他诊断设备来获取调节阀的运行信息，加强调节阀的调节品质和诊断功能。通过智能仪表或其他诊断设备的诊断，能够及时发现调节阀存在的问题，并及时找到解决措施进行维护。加大智能型阀门定位器的开发和使用。

3 结论

随着我国科学技术不断发展，企业生产的自动化程度不断提高。调节阀保证生产过程自动化的重要部分。调节阀在生产过程中占据着重要作用，是生产过程自动化的基础。调节阀的正常使用对保证生产的质量和安全有重要作用，是维持工艺过程正常运行的重要保障。调节阀的优点是结构比较简单、性能稳定性高、价格低廉、具有防火防爆的作用，能够与气动、电动调节仪表搭配使用，自动化程度较高。调节阀在使用中发生故障，会直接影响整个系统的安全稳定运行。调节阀故障的原因多种多样，要针对故障的不同原因进行分析，结合实际工作情况对调节阀进行维护，对保障设备安全稳定运行和安全生产有重要作用，为企业对调节阀的管理提出了指导作用。

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