控制閥在煉油及化工(gōng)行(xíng)業應用廣泛，是生産過程中用來控制流體流量、壓力和(hé)液位的一(yī)種常用的調節設備。在控 制閥的應用中，計算和(hé)選型是前提，安裝和(hé)調試是關鍵，使用和(hé)維護是目的。控制閥如(rú)果選型不當，安裝不當或者調 試不好，就起不到調節作(zuò)用。因此熟悉掌握控制閥工(gōng)作(zuò)原理和(hé)維修技能(néng)相當重要(yào)。

控制閥原理

氣動控制閥以壓縮空氣為(wèi)動力源，通(tōng)過氣缸、薄膜為(wèi)執行(xíng)機構，并借助電氣閥門定位器、轉換器、電磁閥，保位 閥等附件，實現開(kāi)關量或者連續調節，接收DCS的控制信号來調節介質的流量、壓力、溫度等各種工(gōng)藝參數(shù)。氣動閥 主要(yào)分為(wèi)氣開(kāi)型和(hé)氣關型兩種，特點是控制簡單、反應快(kuài)速、本質安全、不需要(yào)采用防爆措施。

控制閥故障形式及原因

氣動控制閥故障形式主要(yào)為(wèi)：內(nèi)漏閥門不動作(zuò)、開(kāi)度波動較大、出現卡塞現象、動作(zuò)正常但(dàn)流量未變化。原因主 要(yào)有：閥體故障、氣缸故障、定位器故障、DCS故障、控制電纜故障、維修保養不到位、閥門品質問(wèn)題、選型或者設 計原因、氣動元件故障。

    01、閥體故障及對策

    常見(jiàn)故障

    1）蝶閥金(jīn)屬閥座損壞導緻閥體被卡住；蝶閥固定插銷脫落或者半球閥閥芯與閥杆連接螺栓 滑絲，主要(yào)表現為(wèi)閥軸看(kàn)起來已經動作(zuò)但(dàn)實際閥芯并未動作(zuò)

    2）球閥閥體內(nèi)部磨損導緻閥門容易被卡或者閥門動作(zuò)遲緩；球閥軟密封墊圈損壞導緻閥門 內(nèi)漏或者被卡。

    3）半球閥閥軸軸套損壞導緻閥門動作(zuò)困難。

    4）蒸汽閥閥杆密封因高溫老(lǎo)化導緻蒸汽洩漏；蒸汽閥消音闆脫落，導緻閥門經常被卡住而 且管道(dào)噪音異常大。

    5）閥杆內(nèi)部磨損或者腐蝕導緻閥門內(nèi)漏；閥杆填料處密封件損壞而洩漏。

    原因對策

    1）閥芯閥座洩漏的産生原因為(wèi)閥芯閥座表面磨損或者被腐蝕，執行(xíng)機構作(zuò)用力太小，閥座 螺紋被磨損而松動。故障處理方式：改善研磨結合面，調整執行(xíng)機構和(hé)閥杆的連接，擰緊螺栓或者更換閥芯閥座。

    2）閥座環與閥體之間(jiān)洩漏的産生原因為(wèi)擰緊力矩太小，閥體表面光(guāng)潔度差，墊片不合适， 閥體有小孔或者有毛刺。故障處理方式：加大擰力，重新清洗和(hé)處理閥體，更換合适的墊片，重新将閥體焊接處理。

    3）填料洩漏的産生原因為(wèi)閥杆光(guāng)潔度不好或者産生彎曲，填料蓋沒有壓緊或者填料類型不合理，填料層堆得太高， 填料出現腐蝕坑或者填料蓋變形損壞。故障處理方式：磨光(guāng)閥杆并壓直，重新擰緊或更換填料；安裝間(jiān)隔環，減少(shǎo)高 度，改為(wèi)性能(néng)好的填料，修理更換壓蓋及相關的法蘭螺栓等。

    4）閥杆及閥振動而導緻閥杆連接處脫開(kāi)或者折斷，産生原因為(wèi)力矩太大，銷子連接不合适。故障處理方式：改用閥 芯閥杆整體件或者焊接閥芯，将連接件連接牢固，消除振動因數(shù)。閥振動的産生原因為(wèi)密封填料洩漏，旁路未調好， 定位器增益太高，支撐不好有振動源。故障處理方式：潤滑填料并調整，重新調整旁路，選用低(dī)增益型定位器，将閥 固定牢固避開(kāi)振動源。

    02、氣缸故障原因及對策

    常見(jiàn)故障

    1）執行(xíng)機構限位螺栓脫落導緻氣缸漏氣，引起閥門不能(néng)動作(zuò)或者動作(zuò)遲緩，達不到預定開(kāi) 度。

    2）氣缸O形密封環損壞導緻漏氣，引起閥門動作(zuò)困難或者不能(néng)動作(zuò)。

    3）氣缸活塞變形導緻摩擦力增大，氣缸螺栓松動引起氣缸漏氣，從(cóng)而引起閥門動作(zuò)困難。

    4）氣缸帶動閥體動作(zuò)的聯動機構松脫或者生鏽導緻閥門動作(zuò)困難。

    5）氣缸容量偏小或者氣缸彈簧故障導緻閥門動作(zuò)困難。

    原因對策

    1）活塞密封處洩漏的産生原因為(wèi)氣缸光(guāng)潔度太差；活塞環裝配密封性不夠，密封環使用溫 度過高，密封件使用時(shí)間(jiān)太長(cháng)損壞。故障處理方式：研磨氣缸并重新調整氣缸限位螺栓，根據使用溫度重新選擇密封 環，更換時(shí)應正确安裝。

    2）氣缸限位螺栓松動的處理方式：重新将螺栓擰緊。

    3）活塞摩擦力大的處理方式：重新塗潤滑油，重新清洗及研磨氣缸和(hé)活塞。

    4）閥門動作(zuò)困難不能(néng)達到固定行(xíng)程，執行(xíng)機構彈簧定值不夠或者彈簧損壞，限位塊位置不 準。處理方式：校準、重調、更換彈簧。

    03、定位器故障原因及對策

    常見(jiàn)故障

    1）定位器電路闆故障引起閥門動作(zuò)不正常。

    2）小滑閥損壞或者有磨損引起閥門動作(zuò)異常，原因為(wèi)儀表空氣潔淨度不高，或者有髒物(wù)進 入定位器內(nèi)部導緻小滑閥磨損從(cóng)而引起閥門動作(zuò)異常。

    3）定位器比例閥損壞引起閥門動作(zuò)異常。

    4）滑動變阻器損壞導緻閥門定位不準，引起閥門動作(zuò)出現異常，主要(yào)原因為(wèi)環境溫度過高 且有水等其他(tā)液體進入導緻變阻器損壞。

    5）定位器氣源接口的O形密封環斷裂，導緻斷裂的O形密封環卡住小滑閥閥杆，使之不能(néng)動 作(zuò)。

    6）定位器葛蘭頭處密封性不好，導緻定位器電路闆進水損壞。

    7）因管道(dào)振動過大，周圍環境溫度過高，濕度過大，引起電路闆出現故障。

    原因對策

    1）葛蘭頭處密封問(wèn)題導緻定位器進水引起電路闆損壞。故障處理方式：提高葛蘭頭密封性 ，從(cóng)而避免定位器內(nèi)部進水導緻電路闆損壞。

    2）因儀表空氣濕度大且灰塵較多，導緻小滑閥進入髒物(wù)而引起小滑閥磨損，從(cóng)而使閥門動 作(zuò)不正常。故障處理方式：增加空氣過濾器以改善儀表空氣質量。

    3）因周邊溫度過高、濕度過大、振動過大導緻滑動變阻器及電路闆頻(pín)繁損壞。故障處理方 式：将電路闆和(hé)小滑閥及滑動變阻器分離，做(zuò)成分離式閥門定位器。

    4）因定位器O形密封環經常斷裂，導緻小滑閥閥杆被卡住，主要(yào)原因為(wèi)氣源壓力過大，正 常情況應為(wèi)0.5MPa左右，高于0.5MPa時(shí)會導緻密封圈老(lǎo)化加快(kuài)，容易損壞。故障處理方式：使氣源壓力保持在0.4MPa 左右，另外(wài)需提供質量更好的密封圈。

    04、工(gōng)藝及設計引起的故障及對策

    常見(jiàn)故障

    1）工(gōng)藝參數(shù)改變導緻管道(dào)壓差過大等原因引起的閥門不能(néng)動作(zuò)。

    2）因介質原因導緻閥體結垢，引起閥門動作(zuò)異常。

    3）因管道(dào)堵塞引起的閥門不能(néng)正常動作(zuò)。

    4）因設計選型原因，執行(xíng)機構偏小，力矩不夠，閥門不能(néng)正常動作(zuò)，閥體材質不合适，導 緻閥體損壞。

    原因對策

    1）壓差過大導緻控制閥不能(néng)正常開(kāi)啓。處理方式：在控制閥前後加裝1台旁通(tōng)閥。

    2）因工(gōng)藝原因閥體結垢而導緻控制閥不能(néng)正常開(kāi)啓。處理方式：增加沖洗水管，另外(wài)定期 拆開(kāi)閥門清洗閥體，必要(yào)時(shí)打磨閥芯。

    3）管道(dào)堵塞導緻控制閥不能(néng)動作(zuò)。處理方式：優化操作(zuò)方式，盡量不使管道(dào)堵塞，另外(wài)拆 開(kāi)管道(dào)沖洗閥門。

    4）關于設計選型問(wèn)題。處理方式：在設計階段盡量優化各種工(gōng)藝參數(shù)，保證選型時(shí)不會因 為(wèi)工(gōng)藝參數(shù)不準導緻選型出現問(wèn)題。

    05、DCS原因引起的故障及對策

    常見(jiàn)故障

    1）I/O卡件損壞沒有信号輸出導緻控制閥不能(néng)動作(zuò)。

    2）DCS輸出信号不穩定，導緻控制閥開(kāi)度波動，使控制閥動作(zuò)不正常。

    3）控制電纜損壞或者絕緣不好、接線松動導緻信号不正常從(cóng)而引起控制閥動作(zuò)不正常。

    4）由于保養不到位導緻定位器進水，氣缸腐蝕漏氣，氣源管卡套脫落漏氣等原因引起控制 閥動作(zuò)不正常。

    5）由于巡查不細緻，隐患未及時(shí)發現導緻進一(yī)步擴大，最終引起控制閥動作(zuò)異常。

    原因對策

    日常應做(zuò)好維修保養和(hé)巡檢工(gōng)作(zuò)，發現隐患及時(shí)處理；當控制閥開(kāi)度出現波動時(shí)及時(shí)檢查 PID參數(shù)設置是否正确并及時(shí)調整參數(shù)。

    06、氣動元件損壞導緻的故障及對策

    常見(jiàn)故障

    1）氣源軟管老(lǎo)化破損或者不鏽鋼氣源管漏氣導緻氣源壓力偏低(dī)，使控制閥動作(zuò)出現異常。

    2）空氣過濾器斷裂或者過濾器濾芯過髒導緻控制閥動作(zuò)出現異常。

    3）氣源壓力偏低(dī)或者氣源未開(kāi)導緻控制閥動作(zuò)出現異常。

    原因對策

    1）更換質量更好的氣源軟管或者空氣過濾器；定期巡檢，發現氣源軟管或者空氣過濾器有 破損漏氣迹象時(shí)，或者濾芯過髒需找機會盡快(kuài)更換。

    2）調整氣源壓力滿足氣動閥門最小氣源壓力要(yào)求。