气动调节阀的常见故障与维护处理策略

马志江

摘  要：随着我国化工生产技术的提升，在实际生产中会利用各种仪表设备来测量生产的各种参数，并执行信号转换和控制指令等操作。一旦仪表使用中出现问题会影响到化工设备指标，甚至阻碍其运行。因此，对于气动调节阀的选择和应用必须高度关注，利用科学有效的方法，使石油化工自动控制中气动调节阀的作用能够得到最大程度的发挥，实现石油化工企业可持续发展，并且在经济市场竞争异常激烈的环境下占有一席之地。

关键词：气动调节阀;故障;策略

引言

自动化控制系统是化工生产系统的神经中枢、安全保障和运行中心， 同时气动调节阀、仪表也是现代化工厂不可或缺的部分。因此对进气化炉的氧气流量进行了恒流量设定，若气化炉的氧气流量与设定的流量偏差超过偏差允许范围，并在几秒内不能修正到允许的偏差值内，就会引起气化单元的联锁停车，因此对调节阀出口氧气流量的稳定性要求较高，应避免流量出现大幅波动超过设定流量允许偏差。

1、气动调节阀的常见故障

1.1、调节阀填料泄露故障

具一般来说，在填料函中填充填料，然后通过压盖对其施加轴向压力。由于压力的作用，填料会发生一定程度的变形，产生径向力，然后与阀杆紧密接触。但是仔细看，这种接触状态并不是很均匀，有的部分接触松动，有的部分接触紧密，有的部分没有接触。就调节阀而言，其在运行过程中，阀杆也会随着填料进行相应运动，这种运动称为是轴向运动，因受到高温、高压以及强渗透力流体介质带来的影响，使得调节阀填料函成为发生泄漏故障问题比较多的位置。导致填料发生泄漏，主要在于界面发生泄漏，如果填料为纺织类填料，还会产生一定的渗漏问题，这里所讲的渗漏主要是指压力介质随着填料纤维间缝隙向外泄漏。对于阀杆和填料两者之间出现的界面泄露主要是因为填料与接触面之间的压力衰减，填料本身发生老化等方面因素导致，压力介质会通过填料和阀杆两者间隙处泄露。

1.2、振动问题

化工生产现场调节阀处于生产环境中，不可避免会产生振动，因此也容易引发故障。振动问题主要会引发故障现场，如固定螺丝出现滑动、定位器接线位置损坏等。大型生产设备更换不易，长期下去需要多次更新设备，会加大生产浪费。

1.3、生产过程常见故障

（1）调节阀不动作。无信号、无气源。 气源未开，由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵，压缩机故障;气源总管泄漏。 有气源，无信号。调节器故障，信号管泄漏;定位器波纹管漏气;调节网膜片损坏。 定位器无气源。 过滤器堵塞;减压阀故障，管道泄漏或堵塞。 定位器有气源，无输出。 定位器的节流孔堵塞。 有信号、无动作。 阀芯脱落，阀芯与社会或与阀座卡死;阀杆弯曲或折断;阀座阀芯冻结或焦块污物;执行机构弹簧因长期不用而锈死。 （2）调节阀的动作不稳定。气源压力不稳定。 压缩机容量太小;减压阀故障。 信号压力不稳定。 控制系统的时间常数（T=RC）不适当;调节器输出不稳定。 气源压力稳定，信号压力也稳定，但调节阀的动作仍不稳定。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;输出管、线漏气;执行机构刚性太小;阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。

1.4、阀门定位器故障

阀门定位器的工作原理是由阀杆位置传感器拾取阀门的实际开度信号，通过 A/D转化变为数字编码信号，与定位器的输入设定信号的数字编码在 CPU 中进行对比，计算二者偏差值，然后CPU通过控制压电阀来调节输出气源压力的大小，使输入信号与实际阀位达到新的平衡。阀门定位器自身的故障，也会造成调节波动，跟随性差。因其可靠性在现场无有效检查手段，不能排除此原因，最好是通过更换进行比对观察。

2、气动调节阀处理策略

2.1、定期检修

其一，如果调节阀的环境是压差高、介质有腐蚀性的地方，由于环境因素的影响，调节阀的阀体内壁和隔膜会受到不同程度的介质腐蚀。因此，应重点检查调节阀的耐压性和耐腐蚀性。其二，对于同定阀座中的螺纹，其内表面在运行期间容易腐蚀影响，导致阀座出现松动问题，这部分应作为重点进行检查，另外，对高压差环境下调节阀还要对其阀座密封面是否受到冲蚀影响进行检查。其三，对于调节阀中的阀芯，受到介质冲刷腐蚀影响相对比较严重，在进行检修过程中重点对其磨损、腐蚀情况检查。其四，对膜片、“O”型圈以及其他密封垫是否发生老化、裂缝进行检查。对聚四氟乙烯填料、密封润滑油脂是否发生老化现象，配合面是否发生损坏进行检查，必要情况下可对其进行换新处理。在仪表自动化设备日常维护的过程中，分级维护可以发挥较好的作用，主要是因为不同阶段的维护和要求的针对性都比较强，科学划分设备类型，使用不同的维护级别完成设备维护情况，从而使日常设备维护的针对性得到全面的体现。在创建维护系统的时候，区域主管要定期检查所有的设备，责任落实到人，不断地提高设备维护质量。在维护特殊关键的设备时，需要高度重视其稳定性，采取分级管理的模式，突破重难点，不断地提升仪表自动化设备的维护水平和设备管理的针对性。

2.2、气动调节阀控制

调节阀以压缩气体为动力源，气缸为执行机构，通过阀门定位器、多路复用器、气动油门、电磁阀、调速阀、储气罐、气体过滤器等附件驱动阀门调节阀门开度，接收 DCS 系统的控制信号来完成管道介质的流量、压力、温度、液位等各种工艺过程参数调节。故障关：当无气源的时候，阀门关闭（带电磁阀的阀门电磁阀失电时，阀门关闭）;故障开：当无气源的时候，阀门打开（带电磁阀的阀门电磁阀失电时，阀门打开）;当信号压力增大时，推杆向下移动称为正作用执行机构;信号压力增大时，推杆向上移动称为反作用执行机构。

2.3、预防性维护

为了有效控制仪表自动化设备的故障，企业通常采用预防性维护方法，将所有故障扼杀在摇篮中。规范仪器设备的操作，不断优化和提升设备的生产、维护和管理水平，使仪表自动化设备能够实现平稳运行。在使用预防性维护措施的时候，维护人员需要全面掌握设备操作的客观规律，从而使设备操作应用规范变得更加规范、科学。在对仪表自动化设备实施科学化管理的过程中，需要不断地规范设备操作、维护和保养的相关制度，从而使设备故障的发生几率得到高效的控制。

2.4、 开展巡检工作

在仪器管理和维护过程中，日常检查是必要的，通过检查仪器，可以及时掌握其运行的相关信息。企业需要制定一个合理的检查制度，让每个员工都能了解自己的日常任务。在检查工作中，需要注意两个方面内容。（1）要合理划分巡检工作所需要的时间，可以具体到小时，让巡检人员严格遵循此项规定。在规定时间做好巡检工作，这样有规律的开展巡检工作，不仅可以有效提升仪表的运行效率，还可以减少仪表故障。（2）巡检工作按照小组形式进行，每一个小组有固定的人数要求，确保每一位工作人员都有相应的责任。这种分工明确、职责细化的方法，能够有效防止在面对问题时出現责任推诿的情况。

结束语

综上所述，要想切实做好对调节阀的维护工作，一方面需要一定的专业理论作为支撑;另一方面还要根据实际经验进行判断，以此来进一步提升对调节阀的维护水平，降低对调节阀的故障发生几率，在生产过程中会发生各种故障，严重影响了生产的稳定性。 因此，在化工生产过程中，如何分析、 解决和预处理仪器出现的故障对化工生产至关重要。

参考文献：

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[2]刘立群. 化肥装置调节阀故障诊断与研究[D].西安石油大学，2015.

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