調節閥發生故障因素:

1、前言

在自動化程度較高的化工控制系統，調節閥作為自動調節系統的終端執行裝置，接受控制信號實現對化工流程的調節。它的動作靈敏度直接關系著調節系統的質量。據現場實際統計有70%左右的故障出自調節閥。因此在日常維護中總結分析影響調節閥安全運行的因素及其對策。

2、卡堵

調節閥經常出現的問題是卡堵，常出現在新投運系統和大修投運初期，由于管道內焊渣、鐵銹等在節流口、導向部位造成堵塞使介質流通不暢，或調節閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大，導致小信號不動作大信號動作過頭的現象。

故障處理：可迅速開、關副線或調節閥，讓臟物從副線或調節閥處被介質沖跑。另一辦法用管鉗夾緊閥桿，在外加信號壓力情況下，正反用力旋動閥桿，讓閥芯閃過卡處。若不能則增加氣源壓力增加驅動功率反復上下移動幾次，即可解決問題。如若仍不動作，則需解體處理。

3、泄漏

3.1閥內漏，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，導致關不嚴而內漏。同樣氣關閥閥桿太短，導致閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導致關不嚴而內漏。

解決辦法：應縮短（或延長）調節閥閥桿使調節閥長度合適，使其不再內漏。

3.2 填料泄漏。填料裝入填料函以后，經壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性，使其產生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸是并不是非常均勻的。有些部位接觸的松，有些部位接觸的緊，甚至有些部位沒有接觸上。調節閥在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對運動，這個運動叫軸向運動。在使用過程中，隨著高溫、高壓和滲透性強的流體介質的影響，調節閥填料函也是發生泄漏現象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對于紡織填料還會出現滲漏（壓力介質沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏）。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減，填料自身老化等原因引起的，這時壓力介質就會沿著填料與閥桿之 間的接觸間隙向外泄漏。

解決對策：為使填料裝入方便，在填料函頂端倒角，在填料函底部放置耐沖蝕的間隙較小的金屬保護環（與填料的接觸面不能為斜面），以防止填料被介質壓力推出。填料函各部與填料接觸部分的金屬表面要精加工，以提高表面光潔度，減少填料磨損。填料選用柔性石墨，因其具有氣 密性好，摩擦力小，長期使用后變化小，磨損的燒損小，維修容易，壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發生變化，耐壓性和耐熱性良好，不受內部介質的侵蝕，與閥桿和填料函內部接觸的金屬不發生點蝕或腐蝕。這樣，有效地保護了閥桿填料函的密封，保證了填料的密封的可靠性和長期性。

3.3 閥芯、閥座變形泄漏。芯、閥座泄漏的主要原因是由于調節閥生產過程中的鑄造或鍛造缺陷可導致腐蝕的加強。而腐蝕介質的通過，流體介質的沖刷也可造成調節閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當腐蝕性介質在通過調節閥時，便會產生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨著時間 的推移，導致閥芯、閥座不配套，存在間隙，關不嚴發生泄漏。

解決方法：關鍵把好閥芯、閥座的材質的選型關、質量關。選擇耐腐蝕材料，對麻點、沙眼等缺陷的產品堅決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴重，可經過細砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴重，則應重新更換新閥。

4、振蕩

調節閥的彈簧剛度不足，調節閥輸出信號不穩定而急劇變動易引起調節閥振蕩。還有說選閥的頻率與系統頻率相同或管道、基座劇烈振動，使調節閥隨之振動。選型不當，調節閥工作在小開度存在著急劇的流阻、流速、壓力的變化，當超過閥剛度，穩定性變差，嚴重時產生振蕩。

解決對策：由于產生振蕩的原因是多方面的，因此具體問題具體分析。對振動輕微的振動，可增加剛度來消除。如選用大剛度彈簧，改用活塞執行結構。管道、基座劇烈震動通過增加支撐消除振動干擾；選閥的頻率與系統頻率相同，則更換不同結構的閥；工作在小開度造成的振蕩，則是選型不當流通能力 C值選大，必須重新選型流通能力 C值較小的或采用分程控制或子母閥以克服調節閥工作在小開度。

5、閥門定位器故障

5.1 普通定位器采用機械式力平衡原理工作，即噴嘴擋板技術，主要存在以下故障類型：

1）因采用機械式力平衡原理工作，其可動部件較多，容易受溫度，振動的影響，造成調節閥的波動；

2）采用噴嘴擋板技術，由于噴嘴孔很小，易被灰塵或不干凈的氣源堵住，是定位器不能正常工作；

3）采用力的平衡原理，彈簧的彈性系數在惡劣現場下發生改變，造成調節閥非線性導致控制質量下降。

5.2 智能定位器由微處理器(cpu)、A/D,D/A轉換器及等部件組成，其工作原理與普通定位器截然不同。給定值和實際值的比較純是電動信號，不再是力平衡。因此能夠克服常規定位器的力平衡的缺點。但在用于緊急停車場合時，如緊急切斷閥、緊急放空閥等。這些閥門要求靜止在某一位置，只有緊急情況出現時，才需要可靠地動作。長時間停留在某一位置容易使電氣轉換器失控造成小信號不動作的危險情況。此外用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現場，電阻值易發生變化造成小信號不動作，大信號全開的危險情況。因此為了確保智能定位器的可靠性和可利用性，必須對它們進行頻繁的測試

調節閥發生故障解決對策：

調節閥在使用過程中的優點

（1）動作敏捷，能夠及時完成各項調節命令；

（2）和大氣缸搭配使用，有較大矩推動力；

（3）在惡劣的工作環境下的性能較穩定，能夠正常運行；

（4）安全性能高。調節閥的正常工作與否和工作敏捷性會對生產質量和效率有直接影響作用。

    因此，對于調節閥在使用過程中發生故障的影響因素的分析和解決對策尤為重要。

1 調節閥發生的常見故障及其影響因素1.1卡堵

卡堵是調節閥中經常出現的問題，經常發生在新投入運行的系統和經過大修重新投運時期。這是由于管道內部焊渣、鐵屑等雜質在節流口和導向部位聚集而產生堵塞現象。發生卡堵后，會使介質流通不暢或者調節閥在檢修中填料過緊，使摩擦力變大，產生小信號不動作、大信號動作過頭的現象。

1.2調節閥泄漏

調節閥泄漏一般包括閥內漏、填料泄漏、閥芯和閥座變形導致的泄漏。（1）閥泄漏，是由于閥桿的長度不合適，氣開閥的閥桿長度過長，使閥桿向上或者向下的距離太短，導致閥芯和閥座之間存在空隙，沒有完全接觸，從而產生閥內漏現象。（2）填料泄漏，將填料裝到填料函，會對調節閥施加軸向壓力。由于填料發生塑性變形，會產生徑向壓力，與閥桿接觸緊密，但是接觸不均勻。調節閥在工作過程中，閥桿和填料間會發生軸向運動。在高溫、高壓的環境下，受到高滲透性流體介質的影響，容易發生填料泄漏。（3）閥芯和閥座變形泄漏，主要是因為調節閥在生產過程中，鑄造或鍛造過程中的強腐蝕作用和腐蝕介質通過流體介質的沖刷。腐蝕作用主要是侵蝕和氣蝕。調節閥中通過高腐蝕性介質時，會對閥芯和閥座進行侵蝕和沖擊，使之發生變形，隨著時間的推移，會產生閥芯和閥座不匹配的現象，他們之間存在間隙，而產生關不嚴而發生泄漏。

1.3調節閥振蕩

調節閥振蕩產生的原因是調節閥的彈簧剛度不足、調節閥輸出信號不穩定而產生的急劇變動、調節閥的頻率和系統的頻率相同、管道和基座劇烈振動。還有調節閥選型不當，在調節閥小開度工作時，產生劇烈的流阻、流速和壓力的變化，當這種變化超過調節閥的剛度時，使調節閥的穩定性降低，嚴重的情況下會產生調節閥振蕩。

1.4調節閥不動作

調節閥不動作的故障現象包括：（1）無信號、無氣源。產生的原因是氣源沒有打開或者氣源發生故障，風管堵塞或者減壓閥由于堵塞失效，壓縮機發生故障燈；（2）有氣源，無信號。產生原因是定位器由于波紋管破裂產生漏氣現象而發生故障，或者轉換器發生故障；（3）定位器無氣源。產生原因是過濾器、減壓器發生堵塞現象而失效；（4）定位器有氣源但是無輸出。產生原因是定位器節流孔內有堵塞物而發生故障；（5）有信號，無動作。產生原因是閥芯脫落；閥桿彎曲或折斷。

1.5調節閥動作不穩定

調節閥動作不穩定原因是：（1）壓縮機容量太小，導致減壓閥發生故障，從而產生氣源壓力不穩定的現象；（2）調節器不穩定，控制系統的時間常數不合適，從而產生信號壓力不穩定現象；（3）閥桿在運動中的摩擦阻力很大，在接觸過程中會發生阻滯現象；（4）定位器中放大器的球閥受臟物磨損關不嚴，耗氣量特別增大時會產生輸出震蕩；定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀。

1.6調節閥動作遲鈍

氣動薄膜在運行中發生破損泄漏，使閥桿在單方向動作時遲鈍；定位器反應性能較弱，會導致調節閥動作遲鈍；調節閥內有鐵銹等阻塞物，發生堵塞現象，使調節閥在軸向運動中動作遲緩；填料質量差或者填料填充太緊密。使摩擦阻力增大，從而導致調節閥動作遲鈍的現象。

2 調節閥的故障處理措施和調節閥的維護2.1調節閥的故障處理措施

（1）調節閥出現卡堵問題后，要迅速開、關調節閥，使用流體介質將堵塞物沖跑；還可以利用管鉗將閥桿夾緊，在外加信號壓力的作用下，正反用力將閥桿炫動，使閥芯閃過卡處。此時若不能解決卡堵現象，可適當增加外源壓力和驅動功率，進行反復的移動，若不能回復動作，則需要專業人員進行控制閥解體處理。

（2）調節閥內漏后，要適當調節閥桿的長度，使閥桿長度適合，不再產生內漏；填料泄漏后，為了是填料便捷，需要在填料函頂端倒角，在填料函底部加入防腐蝕、間隙較小的金屬保護環，金屬保護環與填料的接觸面不能使斜面，防止填料受介質壓力而被推出。填料函與填料接觸部分的表面要進行精加工，能夠提高表面光潔度，降低填料磨損。填料要選擇柔性石墨最佳，以內柔性石墨的氣密性高、摩擦力小、長期使用后磨損小，并且容易維修，具有較高的耐壓性和耐熱性。閥芯和閥座變形泄漏，要嚴格選擇閥芯和閥座的材質，要選擇耐腐蝕性高材料，要將存在麻點、沙眼等缺陷的產品提出掉，使閥芯和閥座有較高的密封光潔度，當閥芯和閥座磨損、損壞嚴重時，要更換新閥。

（3）調節閥振蕩，當振蕩比較輕微時，可以增加彈簧的剛度，例如調節閥選擇剛度大的彈簧；當管道、基座劇烈振動時，要增加支撐來消除振動干擾；閥的頻率與系統頻率相同要對調節閥進行更換。

（4）調節閥不動作時，要對減壓閥進行調整，使壓力達到規定的氣源壓力；對定位器接頭和管線的泄漏點進行檢查，緊固或者更換接頭和管線；檢查定位器的放大孔、節流孔并進行維修。

（5）調節閥動作不穩定，要對信號管線、接頭、密封環等地方進行檢查，并消除泄漏；找到松動部件，并進行加緊；對摩擦力較大的部件添加潤滑油。

（6）調節閥動作遲緩，檢查摩擦力較大的部件，進行重新裝配；對填料壓蓋進行調整，并重新更換填料。

2.2調節閥的維護

調節閥在使用過程中發生故障，會對系統的正常穩定地運行產生巨大危害，因此要對調節閥進行維護，降低調節閥故障的發生率。

（1）被動性維護，當調節閥發生故障后，要對調節閥進行檢修，查明故障原因，并進行及時維修。

（2）預防性維護，要對調節閥進行定期清洗，保持調節閥的衛生和各個部件的完整耐用，定期對管道進行沖洗，要注意管道內的堵塞物和垃圾等，對調節閥的固定接件進行定期檢查，保證部件的防腐蝕性能和潤滑性。在安裝調節閥時，減少安裝中的硬拉硬彎現象，降低壓力和減少變形。保持調節閥和壓縮機的距離，從振動源上減少振動。要定期對調節閥進行巡檢，要密切關注調節閥的運行情況，檢查填料是否泄漏，定期對填料添加潤滑油。

（3）預測性維護，通過智能儀表或者其他診斷設備來獲取調節閥的運行信息，加強調節閥的調節品質和診斷功能。通過智能儀表或其他診斷設備的診斷，能夠及時發現調節閥存在的問題，并及時找到解決措施進行維護。加大智能型閥門定位器的開發和使用。

6、結束語

通過對調節閥故障原因分析，采取適當的處理、改進辦法，將大大提高調節閥的利用率，降低儀表故障率，對流程工藝的生產效率和經濟效益的提高以及能源消耗的降低都有著重要作用，可有效提高調節系統的質量，從而確保生產裝置長周期運行