氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障分析和處理方法

　　氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是石油、化工、電力、冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀表之一?；どa(chǎn)中調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中是必不可少的，它是組成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，它如生產(chǎn)過程自動(dòng)化的手腳。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動(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、保位閥等附件去驅(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)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號(hào)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)。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的特點(diǎn)就是控制簡單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。下面，了解一下氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的常見故障及處理方法。

　　1、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。用小細(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(hào)而無動(dòng)作，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障或閥桿彎曲，或閥芯卡死。遇此情況，必須卸開閥門進(jìn)一步檢查。

　　2、調(diào)節(jié)閥卡堵

　　如果氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥桿往復(fù)行程動(dòng)作遲鈍，則閥體內(nèi)或有黏性大的物質(zhì)，結(jié)焦堵塞或填料壓得過緊，或聚四氟乙烯填料老化，閥桿彎曲劃傷等。調(diào)節(jié)閥卡堵故障大多出現(xiàn)在新投入運(yùn)行的系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期，由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在節(jié)流口和導(dǎo)向部位造成堵塞從而使介質(zhì)流通不暢，或調(diào)節(jié)閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大，導(dǎo)致小信號(hào)不動(dòng)作、大信號(hào)動(dòng)作過頭的現(xiàn)象。遇到此類情況，可迅速開、關(guān)副線或調(diào)節(jié)閥，讓贓物從副線或調(diào)節(jié)閥處被介質(zhì)沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿，在外加信號(hào)壓力的情況下，正反用力旋動(dòng)閥桿，讓閥芯閃過卡處。若不能解決問題，可增加氣源壓力、增加驅(qū)動(dòng)功率反復(fù)上下移動(dòng)幾次，即可解決問題。如果還是不能動(dòng)作，則需要對(duì)控制閥做解體處理，當(dāng)然，這一工作需要很強(qiáng)的專業(yè)技能，一定要在專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助下完成，否則后果更為嚴(yán)重。

　　3、調(diào)節(jié)閥泄漏

　　氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥泄漏一般有調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏、填料泄漏和閥芯、閥座變形引起的泄漏幾種情況，下面分別加以分析。

　　3.1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）距離不夠，造成閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導(dǎo)致不嚴(yán)而內(nèi)漏。同樣氣關(guān)閥閥桿太短，也可導(dǎo)致閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導(dǎo)致關(guān)不嚴(yán)而內(nèi)漏。解決方法：應(yīng)縮短（或延長）調(diào)節(jié)閥閥桿使調(diào)節(jié)閥長度合適，使其不再內(nèi)漏。

　　3.2調(diào)節(jié)閥填料泄漏

　　填料裝入填料函以后，經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸并非十分均勻，有些部位接觸的松，有些部位接觸的較緊，甚至有些部位根本沒有接觸上。調(diào)節(jié)閥在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)叫軸向運(yùn)動(dòng)。在使用過程中，隨著高溫、高壓和滲透性強(qiáng)的流體介質(zhì)的影響，調(diào)節(jié)閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對(duì)于紡織填料還會(huì)出現(xiàn)滲漏（壓力介質(zhì)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(shí)壓力介質(zhì)就會(huì)沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。為了使填料裝入方便，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(hù)環(huán)，注意該保護(hù)環(huán)與填料的接觸面不能為斜面，以防止填料被介質(zhì)壓力推出。填料函與填料接觸部分的表面要精加工，以提高表面光潔度，減小填料磨損。填料選用柔性石墨，因?yàn)樗臍饷苄院?、摩擦力小，長期使用變化小，磨損的燒損小，易于維修，且壓蓋螺栓重新擰緊后摩擦力不發(fā)生變化，耐壓性和耐熱性良好，不受內(nèi)部介質(zhì)的侵蝕，與閥桿和填料函內(nèi)部接觸的金屬不發(fā)生點(diǎn)蝕或腐蝕。這樣，有效地保護(hù)了閥桿填料函的密封，保證了填料密封的可靠性，使用壽命也有很大地提高。

　　3.3閥芯、閥座變形泄漏

　　閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調(diào)節(jié)閥生產(chǎn)過程中的鑄造或鍛造缺陷可導(dǎo)致腐蝕的加強(qiáng)。而腐蝕介質(zhì)的通過，流體介質(zhì)的沖刷也會(huì)造成調(diào)節(jié)閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當(dāng)腐蝕性介質(zhì)在通過調(diào)節(jié)閥時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生對(duì)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(shí)間的推移，導(dǎo)致閥芯、閥座不匹配，存在間隙，關(guān)不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。把好閥芯、閥座的材質(zhì)選型關(guān)。選擇耐腐蝕的材料，對(duì)存在麻點(diǎn)、沙眼等缺陷的產(chǎn)品要堅(jiān)決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴(yán)重，可用細(xì)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(yán)重，則應(yīng)重新更換新閥。

　　4、調(diào)節(jié)閥振蕩

　　調(diào)節(jié)閥的彈簧剛度不足，調(diào)節(jié)閥輸出信號(hào)不穩(wěn)定而急劇變動(dòng)易引起調(diào)節(jié)閥振蕩。還有所選閥的頻率與系統(tǒng)頻率相同或管道、基座劇烈振動(dòng)，使調(diào)節(jié)閥隨之振動(dòng)。選型不當(dāng)，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)產(chǎn)生振蕩。由于產(chǎn)生振蕩的原因是多方面的，要具體問題具體分析。對(duì)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；閥的頻率與系統(tǒng)的頻率相同時(shí)，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，必須重新選型，選擇流通能力C值較小的或采用分程控制或采用子母閥以克服調(diào)節(jié)閥工作在小開度所產(chǎn)生的振蕩。

　　5、調(diào)節(jié)閥噪音大

　　當(dāng)流體流經(jīng)調(diào)節(jié)閥，如前后壓差過大就會(huì)產(chǎn)生針對(duì)閥芯、閥座等零部件的氣蝕現(xiàn)象，使流體產(chǎn)生噪聲。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，下面介紹幾種消除噪音的方法。

　　5.1消除共振噪音法

　　只有調(diào)節(jié)閥共振時(shí)，才有能量疊加而產(chǎn)生100多分貝的強(qiáng)烈噪音。有的表現(xiàn)為振動(dòng)強(qiáng)烈，噪音不大，有的振動(dòng)弱，而噪音卻非常大；有的振動(dòng)和噪音都較大。這種噪音產(chǎn)生一種單音調(diào)的聲音，其頻率一般為3000～7000赫茲。顯然，消除共振，噪音自然隨之消失。

　　5.2調(diào)節(jié)閥消除汽蝕噪音法

　　汽蝕是主要的流體動(dòng)力噪音源?？栈瘯r(shí)，汽泡破裂產(chǎn)生高速?zèng)_擊，使其局部產(chǎn)生強(qiáng)烈湍流，產(chǎn)生汽蝕噪音。這種噪音具有較寬的頻率范圍，產(chǎn)生格格聲，與流體中含有砂石發(fā)出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。

　　5.3調(diào)節(jié)閥使用厚壁管線法

　　采用厚壁管是聲路處理辦法之一。使用薄壁可使噪音增加5分貝，采用厚壁管可使噪音降低0～20分貝。同一管徑壁越厚，同一壁厚管徑越大，降低噪音效果越好。如DN200管道，其壁厚分別為6.25、6.75、8、10、12.5、15、18、20、21.5mm時(shí)，可降低噪音分別為－3.5、－2（即增加）、0、3、6、8、11、13、14.5分貝。當(dāng)然，壁越厚所付出的成本就越高。

　　5.4調(diào)節(jié)閥采用吸音材料法

　　這也是一種較常見、最有效的聲路處理辦法?？捎梦舨牧习≡胍粼春烷y后管線。必須指出，因噪音會(huì)經(jīng)由流體流動(dòng)而長距離傳播，故吸音材料包到哪里，采用厚壁管至哪里，消除噪音的有效性就終止到哪里。這種辦法適用于噪音不很高、管線不很長的情況，因?yàn)檫@是一種較費(fèi)錢的辦法。

　　5.5調(diào)節(jié)閥串聯(lián)消音器法

　　適用于作為空氣動(dòng)力噪音的消音，它能夠有效地消除流體內(nèi)部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級(jí)。對(duì)質(zhì)量流量高或閥前后壓降比高的地方，本法最有效而又經(jīng)濟(jì)。使用吸收型串聯(lián)消音器可以大幅度降低噪音。但是，從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般限于衰減到約25分貝。

　　5.6調(diào)節(jié)閥隔音箱法

　　使用隔音箱、房子和建筑物，把調(diào)節(jié)閥噪音源隔離在里面，使外部環(huán)境的噪音減小到人們可以接受的范圍內(nèi)。

　　5.7串聯(lián)節(jié)流法

　　在調(diào)節(jié)閥的壓力比高（△P/P1≥0.8）的場合，采用串聯(lián)節(jié)流法，就是把總的壓降分散在調(diào)節(jié)閥和閥后的固定節(jié)流元件上。如用擴(kuò)散器、多孔限流板，這是減少噪音辦法中最有效的。為了得到最佳的擴(kuò)散器效率，必須根據(jù)每件的安裝情況來設(shè)計(jì)擴(kuò)散器（實(shí)體的形狀、尺寸），使閥門產(chǎn)生的噪音級(jí)和擴(kuò)散器產(chǎn)生的噪音級(jí)相同。

　　5.8選用低噪音閥

　　低噪音調(diào)節(jié)閥根據(jù)流體通過閥芯、閥座的曲折流路（多孔道、多槽道）的逐步減速，以避免在流路里的任意一點(diǎn)產(chǎn)生超音速。有多種形式，多種結(jié)構(gòu)的低噪音閥（有為專門系統(tǒng)設(shè)計(jì)的）供使用時(shí)選用。當(dāng)噪音不是很大時(shí)，選用低噪音套筒調(diào)節(jié)閥，可降低噪音10～20分貝，這是最經(jīng)濟(jì)的低噪音閥。