调节阀发生故障因素及解决对策

今天科普一下， 调节阀发生故障因素以及解决办法，希望对大家有所帮助。

1、前言

在自动化程度较高的化工控制系统，调节阀作为自动调节系统的终端执行装置，接受控制信号实现对化工流程的调节。它的动作灵敏度直接关系着调节系统的质量。据现场实际统计有70%左右的故障出自调节阀。因此在日常维护中总结分析影响调节阀安全运行的因素及其对策。

2、卡堵

调节阀经常出现的问题是卡堵，常出现在新投运系统和大修投运初期，由于管道内焊渣、铁锈等在节流口、导向部位造成堵塞使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，造成摩擦力增大，导致小信号不动作大信号动作过头的现象。

故障处理：可迅速开、关副线或调节阀，让脏物从副线或调节阀处被介质冲跑。另一办法用管钳夹紧阀杆，在外加信号压力情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯闪过卡处。若不能则增加气源压力增加驱动功率反复上下移动几次，即可解决问题。如若仍不动作，则需解体处理。

3、泄漏

3.1阀内漏，阀杆长短不适。气开阀，阀杆太长阀杆向上的（或向下）的距离不够，造成阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。同样气关阀阀杆太短，导致阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。

解决办法：应缩短（或延长）调节阀阀杆使调节阀长度合适，使其不再内漏。

3.2 填料泄漏。填料装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触是并不是非常均匀的。有些部位接触的松，有些部位接触的紧，甚至有些部位没有接触上。调节阀在使用过程中，阀杆同填料之间存在着相对运动，这个运动叫轴向运动。在使用过程中，随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响，调节阀填料函也是发生泄漏现象较多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，对于纺织填料还会出现渗漏（压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏）。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐衰减，填料自身老化等原因引起的，这时压力介质就会沿着填料与阀杆之 间的接触间隙向外泄漏。

 

解决对策：为使填料装入方便，在填料函顶端倒角，在填料函底部放置耐冲蚀的间隙较小的金属保护环（与填料的接触面不能为斜面），以防止填料被介质压力推出。填料函各部与填料接触部分的金属表面要精加工，以提高表面光洁度，减少填料磨损。填料选用柔性石墨，因其具有气 密性好，摩擦力小，长期使用后变化小，磨损的烧损小，维修容易，压盖螺栓重新拧紧后摩擦力不发生变化，耐压性和耐热性良好，不受内部介质的侵蚀，与阀杆和填料函内部接触的金属不发生点蚀或腐蚀。这样，有效地保护了阀杆填料函的密封，保证了填料的密封的可靠性和长期性。

3.3 阀芯、阀座变形泄漏。芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中的铸造或锻造缺陷可导致腐蚀的加强。而腐蚀介质的通过，流体介质的冲刷也可造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以侵蚀或气蚀的形式存在。当腐蚀性介质在通过调节阀时，便会产生对阀芯、阀座材料的侵蚀和冲击使阀芯、阀座成椭圆形或其他形状，随着时间 的推移，导致阀芯、阀座不配套，存在间隙，关不严发生泄漏。

解决方法：关键把好阀芯、阀座的材质的选型关、质量关。选择耐腐蚀材料，对麻点、沙眼等缺陷的产品坚决剔除。若阀芯、阀座变形不太严重，可经过细砂纸研磨，消除痕迹，提高密封光洁度，以提高密封性能。若损坏严重，则应重新更换新阀。

4、振荡

调节阀的弹簧刚度不足，调节阀输出信号不稳定而急剧变动易引起调节阀振荡。还有说选阀的频率与系统频率相同或管道、基座剧烈振动，使调节阀随之振动。选型不当，调节阀工作在小开度存在着急剧的流阻、流速、压力的变化，当超过阀刚度，稳定性变差，严重时产生振荡。

解决对策：由于产生振荡的原因是多方面的，因此具体问题具体分析。对振动轻微的振动，可增加刚度来消除。如选用大刚度弹簧，改用活塞执行结构。管道、基座剧烈震动通过增加支撑消除振动干扰；选阀的频率与系统频率相同，则更换不同结构的阀；工作在小开度造成的振荡，则是选型不当流通能力 C值选大，必须重新选型流通能力 C值较小的或采用分程控制或子母阀以克服调节阀工作在小开度。

5、阀门定位器故障

5.1 普通定位器采用机械式力平衡原理工作，即喷嘴挡板技术，主要存在以下故障类型：

1）因采用机械式力平衡原理工作，其可动部件较多，容易受温度，振动的影响，造成调节阀的波动；

2）采用喷嘴挡板技术，由于喷嘴孔很小，易被灰尘或不干净的气源堵住，是定位器不能正常工作；

3）采用力的平衡原理，弹簧的弹性系数在恶劣现场下发生改变，造成调节阀非线性导致控制质量下降。

5.2 智能定位器由微处理器(cpu)、A/D,D/A转换器及等部件组成，其工作原理与普通定位器截然不同。给定值和实际值的比较纯是电动信号，不再是力平衡。因此能够克服常规定位器的力平衡的缺点。但在用于紧急停车场合时，如紧急切断阀、紧急放空阀等。这些阀门要求静止在某一位置，只有紧急情况出现时，才需要可靠地动作。长时间停留在某一位置容易使电气转换器失控造成小信号不动作的危险情况。此外用于阀门的位置传感电位器由于工作在现场，电阻值易发生变化造成小信号不动作，大信号全开的危险情况。因此为了确保智能定位器的可靠性和可利用性，必须对它们进行频繁的测试

调节阀发生故障解决对策：

调节阀在使用过程中的优点

（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。

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