01 化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法問題類型

調(diào)節(jié)閥的故障問題一般分為兩類：一類是涉及與設(shè)備本身相關(guān)的問題，為功能性性質(zhì)；另一類則是涉及運(yùn)行條件而遇到的問題，為操作性質(zhì)的。二者通常相互關(guān)聯(lián)，出于高效解決問題的考量，最好是分開查看。

氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥簡稱為調(diào)節(jié)閥，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。調(diào)節(jié)閥是最終控制元件的泛使用的型式。其他的最終控制元件包括計(jì)量泵、調(diào)節(jié)擋板和百葉窗式擋板(一種蝶閥的變型)、可變斜度的風(fēng)扇葉片、電流調(diào)節(jié)裝置以及不同于閥門的電動(dòng)機(jī)定位裝置。盡管調(diào)節(jié)閥得到廣泛的使用，調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的其它單元大概都沒有像它那樣少的維護(hù)工作量。在許多系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥經(jīng)受的工作條件如溫度、壓力、腐蝕和污染都要比其它部件更為嚴(yán)重，然而，當(dāng)它控制工藝流體的流動(dòng)時(shí)，它必須令人滿意地運(yùn)行及最少的維修量。

調(diào)節(jié)閥由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。調(diào)節(jié)閥通常分為直通單座式調(diào)節(jié)閥和直通雙座式調(diào)節(jié)閥兩種，后者具有流通能力大、不平衡辦小和操作穩(wěn)定的特點(diǎn)，所以通常特別適用于大流量、高壓降和泄漏少的場(chǎng)合。

1.0、化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法功能性問題

（1）閥門無法響應(yīng)給定的輸入信號(hào)。

（2）閥門未按正確方向移動(dòng)。

（3）接收到最大輸入信號(hào)時(shí),閥門無法到達(dá)全行程。

（4）閥門操作不穩(wěn)定。

（5）閥門卡澀和不動(dòng)作。

（6）閥門沒有*切斷流量(的泄漏等級(jí)內(nèi))

（7）斷電時(shí),閥門無法執(zhí)行正確的安全功能

（8）閥門不能通過限位開關(guān)或位置變送器正確顯示位置。

（9）如果安裝了電磁閥,閥門不能正確執(zhí)行其功能。

（10）閥門未達(dá)到所需的行程動(dòng)作速度。

1.2、操作性問題

（1）閥門未通過所需的流量。

（2）閥門無法實(shí)現(xiàn)所需的控制功能(即壓力,溫度,流量或液位控制)

（3）閥門操作不穩(wěn)定。

（4）閥門在使用中振動(dòng)。

（5）閥門有噪聲或在下游系統(tǒng)中產(chǎn)生噪聲。

（6）閥門在使用中不穩(wěn)定。

（7）閥門有卡澀或凍結(jié)的趨勢(shì)。

（8）閥體或內(nèi)件遭受嚴(yán)重腐蝕。

（9）閥桿有旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。

（10）閥門閥芯離開閥座有時(shí)突然起跳，未平穩(wěn)從閥座趨于移開。

（11）閥門靠近閥座時(shí)有突然關(guān)閉的趨勢(shì)。

（12）填料泄漏。

（13）墊片泄漏。

2 化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法診斷方法

調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)問題，往往是多種原因組合在一起產(chǎn)生的，所以在問題診斷的過程中需綜合考量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的解決。因?yàn)?，調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)功能性問題最為復(fù)雜，下面重點(diǎn)對(duì)功能性問題診斷進(jìn)行論述。

2.1、功能性問題

（1）調(diào)節(jié)閥無法相應(yīng)給定的輸入信號(hào)

針對(duì)一問題須從失電、執(zhí)行器功率（動(dòng)力）損耗、閥門卡澀等角度進(jìn)行分析診斷。

（2）閥門未按正確方向移動(dòng)

針對(duì)一問題須從執(zhí)行器動(dòng)作錯(cuò)誤、定位器動(dòng)作錯(cuò)誤和執(zhí)行器的輸入信號(hào)錯(cuò)誤三個(gè)角度進(jìn)行診斷。

（3）接收到最大輸入信號(hào)時(shí)，調(diào)節(jié)閥無法到達(dá)全行程

針對(duì)一問題現(xiàn)象的出現(xiàn)須從執(zhí)行器行程不足、定位器設(shè)置錯(cuò)誤、執(zhí)行器未正確連接到閥門和執(zhí)行器功率不足四個(gè)角度進(jìn)行診斷。

（4）調(diào)節(jié)閥動(dòng)作不穩(wěn)定

出現(xiàn)這種問題的可能原因如下：填料摩擦過大、執(zhí)行器和閥門未對(duì)準(zhǔn)、閥門本身的問題。

（5）閥門卡澀和不動(dòng)作

閥門應(yīng)該對(duì)信號(hào)變化做出平穩(wěn)的響應(yīng),當(dāng)閥門卡澀和不動(dòng)作時(shí),就會(huì)出現(xiàn)問題。如果閥門已經(jīng)正確響應(yīng),然后停止工作則可能是由于填料摩擦、閥門中的異物增加、電源中斷或膜片或執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)密封失效而引起的。

（6）閥門未*切斷流量(的泄漏等級(jí)內(nèi))

在調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)過程中，泄漏量被定義為泄漏等級(jí)。該泄漏等級(jí)與所制造的控制閥有關(guān)，控制閥的泄漏可能會(huì)隨著時(shí)間而增加。如果未達(dá)到泄漏等級(jí)則會(huì)出現(xiàn)問題，如果泄露問題迅速惡化，針對(duì)這兩種情況可以從下面找原因：閥門設(shè)置錯(cuò)誤、執(zhí)行機(jī)構(gòu)功率(或動(dòng)力)不足、填料摩擦過大、閥門中有異物、閥門閥座表面已磨損等。

（7）閥門因斷電或失去動(dòng)力源無法執(zhí)行正確安全功能

針對(duì)這一故障情況可以從故障打開、故障關(guān)閉、故障保持和無彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)等方面查找問題，進(jìn)行診斷解決。

（8）閥門未得到正確的位置指示

調(diào)節(jié)閥有時(shí)配有遠(yuǎn)程位置指示器，用以指示遠(yuǎn)程位置的閥門位置。這可以通過行程終點(diǎn)的限位開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，也可以通過位置發(fā)送器進(jìn)行連續(xù)的位置指示來實(shí)現(xiàn)。如果這些設(shè)備未正確運(yùn)行，可能會(huì)給出錯(cuò)誤的指示,可能會(huì)對(duì)工廠的運(yùn)行產(chǎn)生極大的影響。因此，出現(xiàn)這一的故障問題須重點(diǎn)從限位開關(guān)、位置發(fā)送器兩個(gè)角度進(jìn)行考量。

（9）安裝電磁閥，閥門不能正確執(zhí)行功能

對(duì)于電磁閥出現(xiàn)的故障，重要的是檢查連接是否正確，是否提供了電磁閥正確的額定電壓，以及閥的作用方式是否正確。如果給電磁閥通需電時(shí)，調(diào)節(jié)閥沒有正確的動(dòng)作，則需檢查電磁閥的管道連接和電磁閥的動(dòng)作方式。一般來講，除了電磁線圈偶爾需要更換外，電磁閥本身幾乎沒有什么問題。

（10）閥門未達(dá)到所需的動(dòng)作速度

對(duì)于氣動(dòng)和電動(dòng)液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)閥在的行程速度取決于行程，以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)殼體的體流過積以及可用的流體供應(yīng)。出現(xiàn)此類問題，需從電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和定位器四個(gè)方面進(jìn)行診斷，查找問題。

2.2、化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法操作性問題 

（1）閥門未通過所需流量

對(duì)于這個(gè)故障的診斷的思路主要要外部診斷和內(nèi)部診斷兩個(gè)。一般則從外部診斷開始，重點(diǎn)從操作條件正確與否、閥門是否打開正確開度、定位器校準(zhǔn)和設(shè)置等方面進(jìn)行逐一排查；如果通過外部診斷仍未發(fā)現(xiàn)故障原因所在，則重點(diǎn)從內(nèi)部診斷進(jìn)行排查，主要檢查閥門內(nèi)部流動(dòng)受阻或內(nèi)部尺寸不正確的情況。

（2）閥門無法實(shí)現(xiàn)所需的控制功能

調(diào)節(jié)閥的壓力、溫度或流量功能無法實(shí)現(xiàn)。首先需要診斷的是這些功能無法實(shí)現(xiàn)的性質(zhì)是的還是間歇性的。如果是性的，則問題可能會(huì)涉及容量不足或過剩，或閥門無所保持穩(wěn)定流量等。如果是間歇性的，則需要從重新校準(zhǔn)定位器、檢查密封墊片、閥門是否卡澀等方面考量。

（3）閥門運(yùn)行不穩(wěn)定

尋找調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定情況的原因，應(yīng)重點(diǎn)從執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門內(nèi)件、定位器、管線流體等角度進(jìn)行查找診斷。

（4）閥門在使用中振動(dòng)

產(chǎn)生振動(dòng)的原因一般從磨損、管線流體、管道配置（管路結(jié)構(gòu)）三個(gè)角度進(jìn)行診斷。

（5）閥門或下游系統(tǒng)有噪聲

調(diào)節(jié)閥的噪聲具體分為機(jī)械、氣體動(dòng)力和液體動(dòng)力三類，機(jī)械噪聲一般與閥門內(nèi)部組件磨損有關(guān)系，氣體動(dòng)力噪聲一般與流體速度過高有關(guān)系，液體動(dòng)力噪聲通常與空化液體有關(guān)。

（6）閥門在使用中不穩(wěn)定

調(diào)節(jié)閥在使用過程中呈現(xiàn)出不穩(wěn)定的問題，一般多由選型錯(cuò)誤、閥內(nèi)件選擇錯(cuò)誤、介質(zhì)工藝流動(dòng)條件等造成的。

（7）閥門有卡澀或凍結(jié)趨勢(shì)

假設(shè)閥門在寒冷且沒有壓力的情況下運(yùn)行良好，則閥門卡澀或無法*移動(dòng)的原因可能是異物。高溫運(yùn)行條件導(dǎo)致的熱膨脹或變形，以及平衡式閥內(nèi)件密封問題，則榮以產(chǎn)生閥門有卡澀或凍結(jié)趨勢(shì)。

（8）閥體或內(nèi)件遭受嚴(yán)重腐蝕

針對(duì)閥體、內(nèi)件遭受腐蝕的問題，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。如果已知所處理的流體含有高濃度的固體顆粒，則需要通過涂層或襯里來保護(hù)閥體；閥座區(qū)域的腐蝕很普遍，通常是安裝不正確造成的，需確保正確安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)；如果閥內(nèi)件發(fā)生腐蝕，則需要考慮更換材料或者使用其他的閥內(nèi)件。

（9）閥桿有旋轉(zhuǎn)

這種情況發(fā)生的概率較低，一般與流體流動(dòng)過程中形成的干擾有關(guān)系。對(duì)于這一故障的處理，一般有如下幾種常見的方案供選擇：一是在執(zhí)行機(jī)構(gòu)支架上座防轉(zhuǎn)裝置，二是在管道中放置一個(gè)導(dǎo)向葉片（導(dǎo)流翼），三是將一個(gè)流體導(dǎo)向葉片并入閥內(nèi)件中，四是選擇采用不同的閥內(nèi)件設(shè)計(jì)。

（10）閥門離開閥座突然起跳未平穩(wěn)移開

對(duì)于這種故障的出現(xiàn)，一般從下面三個(gè)角度進(jìn)行診斷。如果閥門在閥座位置上產(chǎn)生起跳，可能是由于閥塞在閥座上卡澀或閥座密封處過寬引起的；如果閥塞和閥座密封的角度如果相差太大，則會(huì)產(chǎn)生相互干擾的趨勢(shì)，特別是執(zhí)行器負(fù)載較高的情況下，則會(huì)引發(fā)故障；如果閥座密封面過寬，通常是過度研磨所致。通過采用正確的閥座幾何形狀，一般能解決上述問題。

 (11)閥門靠近閥座時(shí)突然關(guān)閉

此故障產(chǎn)生的原因可能是閥門口徑選型過大、流向錯(cuò)誤或者閥內(nèi)件選型錯(cuò)誤。

（12）填料泄露

隨著調(diào)節(jié)閥使用時(shí)間的增加，填料發(fā)生泄露故障是很常見的。處理這方面問題一個(gè)比較科學(xué)的方法是，更換所有的填料，重點(diǎn)檢查閥桿表面和填料函孔，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。

（13）墊片泄露

產(chǎn)生閥門墊片泄露的最大因素一般是閥門位置，其次的因素是無法在閥蓋螺母時(shí)假正確扭矩載荷。因此，在安裝新的墊片時(shí)，應(yīng)正確地按方向施加扭矩，充分清潔密封表面以保證表面的清潔度。

化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法技術(shù)參數(shù)及性能：

閥體部分：

閥內(nèi)部件：

表1．可提供的用戶選擇

ZJHP氣動(dòng)薄膜單座調(diào)節(jié)閥材料及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法注：

1、以上為標(biāo)準(zhǔn)的配置結(jié)構(gòu)，閥座為金屬對(duì)金屬，PTFE軟閥座是VI級(jí)密封的可選件。還可提供用斯太萊合金涂層的硬化閥內(nèi)件。針對(duì)具體使用溫度，我們有更加合理的螺栓螺母選擇。

2、PTFE V形環(huán)閥桿填料是的標(biāo)準(zhǔn)配置也可選用柔性石墨，一個(gè)配備石墨填料的加長型閥蓋可用于溫度超過232℃（450華氏溫度）的場(chǎng)合。

3、標(biāo)準(zhǔn)的閥體材料是碳鋼和不銹鋼，還可以提供多種用于高腐蝕性應(yīng)用場(chǎng)合的合金材料。

03化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法 診斷工具

近些年來，在調(diào)節(jié)閥故障處理中，診斷設(shè)備利用率呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，這些診斷工具對(duì)于閥門進(jìn)行故障排除具有較好的作用。這里我們大致了解一下這些工具的功能和特點(diǎn)。

大多數(shù)診斷設(shè)備包括輸出所需計(jì)算數(shù)據(jù)的功能，這些數(shù)據(jù)也可以以圖形形式顯示。在調(diào)節(jié)閥實(shí)際的故障排除工作中，一些更復(fù)雜的設(shè)備在控制閥診斷中得以利用，如閥桿應(yīng)測(cè)量儀、聲學(xué)泄露檢測(cè)器等。之后，通過基準(zhǔn)數(shù)據(jù)評(píng)估未來的測(cè)試數(shù)據(jù)，以探究閥門的各項(xiàng)性能是否在下降，一般應(yīng)用振率振動(dòng)儀和聲納探測(cè)儀這類測(cè)量設(shè)備。不過需要強(qiáng)調(diào)的是，用戶必須擁有足夠的基準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)庫才能進(jìn)行有意義的比較。

目前，已經(jīng)有許多專業(yè)公司可以提供上述的檢測(cè)診斷服務(wù)和設(shè)備產(chǎn)品。未來，這種第三方的檢測(cè)服務(wù)將成為一種行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

04 化工氣動(dòng)薄膜式調(diào)節(jié)閥故障解決辦法結(jié)語

本文內(nèi)容是基于眾多調(diào)節(jié)閥的現(xiàn)場(chǎng)故障問題經(jīng)驗(yàn)整理而成，整個(gè)工作思路上重預(yù)防，突出分析，實(shí)操性較強(qiáng)，從方法一的預(yù)防防范到方法四的診斷工具的應(yīng)用，逐步深入，層層遞進(jìn)，對(duì)于調(diào)節(jié)閥故障的解決居有較高的參考價(jià)值。需要提醒讀者的是，雖然本文是針對(duì)控制故障排除的方法總匯，但是對(duì)于其他類型閥門的故障排除也具有共性的參考價(jià)值和意義。