氣動薄膜式調節閥故障處理辦法

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法

氣動調節閥是石油、化工、電力、冶金等工業企業廣泛使用的工業過程控制儀表之一。化工生產中調節閥在調節系統中是，它是組成工業自動化系統的重要環節，它如生產過程自動化的手腳。下面，就帶大家全面的了解氣動調節閥。

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法工作原理：
氣動調節閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執行器，并借助于電氣閥門定位器、轉換器、電磁閥、保位閥等附件去驅動閥門，實現開關量或比例式調節，接收工業自動化控制系統的控制信號來完成調節管道介質的：流量、壓力、溫度等各種工藝參數。氣動調節閥的特點就是控制簡單，反應快速，且本質安全，不需另外再采取防爆措施。
氣動調節閥工作原理
氣動調節閥通常由氣動執行機構和調節閥連接安裝調試組成，氣動執行機構可分為單作用式和雙作用式兩種，單作用執行器內有復位彈簧，而雙作用執行器內沒有復位彈簧。其中單作用執行器，可在失去起源或突然故障時，自動歸位到閥門初始所設置的開啟或關閉狀態。氣動調節閥根據動作形式分氣開型和氣關型兩種，即所謂的常開型和常閉型，氣動調節閥的氣開或氣關，通常是通過執行機構的正反作用和閥態結構的不同組裝方式實現。

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法作用方式
氣開型（常閉型）是當膜頭上空氣壓力增加時，閥門向增加開度方向動作，當達到輸入氣壓上，閥門處于全開狀態。反過來，當空氣壓力減小時，閥門向關閉方向動作，在沒有輸入空氣時，閥門全閉。顧通常我們稱氣開型調節閥為故障關閉型閥門。氣關型（常開型）動作方向正好與氣開型相反。當空氣壓力增加時，閥門向關閉方向動作；空氣壓力減小或沒有時，閥門向開啟方向或全開為止。顧通常我們稱氣關型調節閥為故障開啟型閥門。
氣開氣關的選擇是根據工藝生產的安全角度出發來考慮。當氣源切斷時，調節閥是處于關閉位置安全還是開啟位置安全。舉例來說，一個加熱爐的燃燒控制，調節閥安裝在燃料氣管道上，根據爐膛的溫度或被加熱物料在加熱爐出口的溫度來控制燃料的供應。這時，宜選用氣開閥更安全些，因為一旦氣源停止供給，閥門處于關閉比閥門處于全開更合適。如果氣源中斷，燃料閥全開，會使加熱過量發生危險。又如一個用冷卻水冷卻的的換熱設備，熱物料在換熱器內與冷卻水進行熱交換被冷卻，調節閥安裝在冷卻水管上，用換熱后的物料溫度來控制冷卻水量，在氣源中斷時，調節閥應處于開啟位置更安全些，宜選用氣關式(即FO)調節閥。

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法閥門定位器
閥門定位器是調節閥的主要附件，與氣動調節閥大大配套使用，它接受調節器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動調節閥，當調節閥動作后，閥桿的位移又通過機械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統。閥門定位器按其結構形式和工作原理可以分成氣動閥門定位器、電-氣閥門定位器和智能式閥門定。
閥門定位器能夠增大調節閥的輸出功率，減少調節信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調節閥的正確定位。用執行機構分氣動執行機構，電動執行機構，有直行程、角行程之分。用以自動、手動開閉各類伐門、風板等。氣動調節閥是石油化工企業廣泛使用的儀表之一。它準確、正常地工作對保證工藝裝置的正常運行和安全生產有著重要的意義。

    1.1 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法檢修時的重點檢查部位
    1.1.1 閥體內壁
    在高壓差和有腐蝕性介質的場合，閥體內壁、隔膜閥的隔膜經常受到介質的沖擊和腐蝕，必須重點檢查耐壓耐腐情況。
    1.1.2 閥芯
    閥芯是調節閥的可動部件之一，受介質的沖蝕較為嚴重，檢修時要認真檢查閥芯各部是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差的情況下，閥芯的磨損因空化引起的汽蝕現象更為嚴重。損壞嚴重的閥芯應予更換。檢查密封填料：檢查盤根石棉繩是否干燥，如采用聚四氟乙烯填料，應注意檢查是否老化和其配合面是否損壞。
    1.1.3 閥座
    因工作時介質滲入，固定閥座用的螺紋內表面易受腐蝕而使閥座松弛。
    1.1.4 執行機構
    檢查執行機構中的橡膠薄膜是否老化，是否有龜裂現象。

    1.2 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法日常維護
    當調節閥采用石墨-石棉為填料時，大約3個月應在填料上添加一次潤滑油，以保證調節閥靈活好用；如發現填料壓帽壓得很低，則應補充填料，如發現聚四氟乙燥填料硬化，則應及時更換；應在巡回檢查中注意調節閥的運行情況，檢查閥位指示器和調節器輸出是否吻合；對有定位器的調節閥要經常檢查氣源，發現問題及時處理；應經常保持調節閥的衛生以及各部件完整好用。
    1.3 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法常見故障及產生的原因

    1.3.1 調節閥不動作
    （1）故障現象：無信號、無氣源。原因：氣源未開；由于氣源含水在冬季結冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈；壓縮機故障；氣源總管泄漏。
    （2）故障現象：有氣源，無信號。原因：調節器故障；信號管泄漏；定位器波紋管漏氣；調節網膜片損壞。
    （3）故障現象：定位器無氣源。原因：過濾器堵塞；減壓閥故障；管道泄漏或堵塞。
    （4）故障現象：定位器有氣源，無輸出。原因：定位器的節流孔堵塞。
    （5）故障現象：有信號、無動作。原因：閥芯脫落；閥芯與襯套或與閥座卡死；閥桿彎曲或折斷；閥座閥芯凍結或焦塊污物；執行機構彈簧因長期不用而銹死。

    1.3.2 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法調節閥的動作不穩定
    （1）故障現象：氣源壓力不穩定。原因：壓縮機容量太小；減壓閥故障。
    （2）故障現象：信號壓力不穩定。原因：控制系統的時間常數（T＝RC）不適當；調節器輸出不穩定。
    （3）故障現象：氣源壓力穩定，信號壓力也穩定，但調節閥的動作仍不穩定。原因：定位器中放大器的球閥受臟物磨損關不嚴，耗氣量特別增大時會產生輸出震蕩；定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；輸出管、線漏氣；執行機構剛性太小；閥桿運動中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現象。

    1.3.3 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法調節閥振動
    （1）故障現象：調節閥在任何開度下都振動。原因：支撐不穩；附近有振動源；閥芯與襯套磨損嚴重。
    （2）故障現象：調節閥在接近全閉位置時振動。原因：調節閥選大了，常在小開度下使用；單座閥介質流向與關閉方向相反。
    1.3.4 調節閥的動作遲鈍
    （1）故障現象：閥桿僅在單方向動作時遲鈍。原因：氣動薄膜執行機構中膜片破損泄漏；執行機構中“O"型密封漏。
    （2）故障現象：閥桿在往復動作時均有遲鈍現象。原因：閥體內有粘物堵塞；聚四氟乙烯填料變質硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥；填料加得太緊，摩擦阻力增大；閥桿不直導致摩擦阻力大；沒有定位器的氣動調節閥也會導致動作遲鈍。

    1.3.5 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法調節閥的泄漏量增大
    （1）故障現象：閥全關時泄漏量大。原因：閥芯被磨損，內漏嚴重；閥未調好關不嚴。
    （2）故障現象：閥達不到全閉位置。原因：介質壓差太大，執行機構剛性小，閥關不嚴；閥內有異物；襯套燒結。
    1.3.6 氣動薄膜式調節閥故障處理辦法流量可調范圍變小
    主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調的最小流量變小。

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法安裝原則
(1)氣動調節閥安裝位置，距地面要求有一定的高度，閥的上下要留有一定空間，以便進行閥的拆裝和修理。對于裝有氣動閥門定位器和手輪的調節閥，必須保證操作、觀察和調整方便。
(2)調節閥應安裝在水平管道上，并上下與管道垂直， 一般要在閥下加以支撐，保證穩固可靠。對于特殊場合下，需要調節閥水平安裝在豎直的管道上時，也應將調節閥進行支撐(小口徑調節閥除外)。安裝時，要避免給調節閥帶來附加應力)。
(3)調節閥的工作環境溫度要在(－30～+ 60) 相對濕度不大于95% 95% ，相對濕度不大于95%。
(4)調節閥前后位置應有直管段，長度不小于10倍的管道直徑(10D)，以避免閥的直管段太短而影響流量特性。
(5)調節閥的口徑與工藝管道不相同時，應采用異徑管連接。在小口徑調節閥安裝時，可用螺紋連接。 閥體上流體方向箭頭應與流體方向一致。
(6)要設置旁通管道。目的是便于切換或手動操作， 可在不停車情況下對調節閥進行檢修。
(7)調節閥在安裝前要清除管道內的異物，如污垢、焊渣等。

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法常見故障及處理1調節閥不動作
首先確認氣源壓力是否正常，查找氣源故障。如果氣源壓力正常，則判斷定位器或電/氣轉換器的放大器有無輸出；若無輸出，則放大器恒節流孔堵塞，或壓縮空氣中的水分聚積于放大器球閥處。用小細鋼絲疏通恒節流孔，清除污物或清潔氣源。
如果以上皆正常，有信號而無動作，則執行機構故障或閥桿彎曲，或閥芯卡死。遇此情況，必須卸開閥門進一步檢查。

2氣動薄膜式調節閥故障處理辦法卡堵
如果閥桿往復行程動作遲鈍，則閥體內或有黏性大的物質，結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。調節閥卡堵故障大多出現在新投入運行的系統和大修投運初期，由于管道內焊渣、鐵銹等在節流口和導向部位造成堵塞從而使介質流通不暢，或調節閥檢修中填料過緊，造成摩擦力增大，導致小信號不動作、大信號動作過頭的現象。
遇到此類情況，可迅速開、關副線或調節閥，讓贓物從副線或調節閥處被介質沖跑。另外還可以用管鉗夾緊閥桿，在外加信號壓力的情況下，正反用力旋動閥桿，讓閥芯閃過卡處。若不能解決問題，可增加氣源壓力、增加驅動功率反復上下移動幾次，即可解決問題。如果還是不能動作，則需要對控制閥做解體處理，當然，這一工作需要很強的專業技能，一定要在專業技術人員協助下完成，否則后果更為嚴重。

3氣動薄膜式調節閥故障處理辦法閥泄漏
調節閥泄漏一般有調節閥內漏、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。
（1）閥內漏
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，導致不嚴而內漏。同樣氣關閥閥桿太短，也可導致閥芯和閥座之間有空隙，不能充分接觸，導致關不嚴而內漏。解決方法：應縮短（或延長）調節閥閥桿使調節閥長度合適，使其不再內漏。
（2）填料泄漏
填料裝入填料函以后，經壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性變形，使其產生徑向力，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。調節閥在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對運動，這個運動叫軸向運動。在使用過程中，隨著高溫、高壓和滲透性強的流體介質的影響，調節閥填料函也是發生泄漏現象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對于紡織填料還會出現滲漏（壓力介質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，這時壓力介質就會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環，注意該保護環與填料的接觸面不能為斜面，以防止填料被介質壓力推出。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，因為它的氣密性好、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生變化，耐壓性和耐熱性良好，不受內部介質的侵蝕，與閥桿和填料函內部接觸的金屬不發生點蝕或腐蝕。這樣，有效地保護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）閥芯、閥座變形泄漏
閥芯、閥座泄漏的主要原因是由于調節閥生產過程中的鑄造或鍛造缺陷可導致腐蝕的加強。而腐蝕介質的通過，流體介質的沖刷也會造成調節閥的泄漏。腐蝕主要以侵蝕或氣蝕的形式存在。當腐蝕性介質在通過調節閥時，便會產生對閥芯、閥座材料的侵蝕和沖擊，使閥芯、閥座成橢圓形或其他形狀，隨著時間的推移，導致閥芯、閥座不匹配，存在間隙，關不嚴而發生泄漏。
把好閥芯、閥座的材質選型關。選擇耐腐蝕的材料，對存在麻點、沙眼等缺陷的產品要堅決剔除。若閥芯、閥座變形不太嚴重，可用細砂紙研磨，消除痕跡，提高密封光潔度，以提高密封性能。若損壞嚴重，則應重新更換新閥。

4氣動薄膜式調節閥故障處理辦法振蕩
調節閥的彈簧剛度不足，調節閥輸出信號不穩定而急劇變動易引起調節閥振蕩。還有所選閥的頻率與系統頻率相同或管道、基座劇烈振動，使調節閥隨之振動。選型不當，調節閥工作在小開度存在著劇烈的流阻、流速、壓力的變化，當超過閥的剛度，穩定性變差，嚴重時產生振蕩。
由于產生振蕩的原因是多方面的，要具體問題具體分析。對振動輕微的，可增加剛度來消除，如選用大剛度彈簧的調節閥，改用活塞執行結構等；管道、基座劇烈振動，可通過增加支撐消除振動干擾；閥的頻率與系統的頻率相同時，更換不同結構的調節閥；工作在小開度造成的振蕩，則是選型不當造成的，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節閥工作在小開度所產生的振蕩。

5氣動薄膜式調節閥故障處理辦法調節閥噪音大
當流體流經調節閥，如前后壓差過大就會產生針對閥芯、閥座等零部件的氣蝕現象，使流體產生噪聲。流通能力值選大了，必須重新選擇流通能力值合適的調節閥，以克服調節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。

（1）消除共振噪音法
只有調節閥共振時，才有能量疊加而產生100多分貝的強烈噪音。有的表現為振動強烈，噪音不大，有的振動弱，而噪音卻非常大；有的振動和噪音都較大。這種噪音產生一種單音調的聲音，其頻率一般為3000～7000赫茲。顯然，消除共振，噪音自然隨之消失。
（2）消除汽蝕噪音法
汽蝕是主要的流體動力噪音源。空化時，汽泡破裂產生高速沖擊，使其局部產生強烈湍流，產生汽蝕噪音。這種噪音具有較寬的頻率范圍，產生格格聲，與流體中含有砂石發出的聲音相似。消除和減小汽蝕是消除和減小噪音的有效辦法。
（3）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，可降低噪音分別為-3.5、-2（即增加）、0、3、6、8、11、13、14.5分貝。當然，壁越厚所付出的成本就越高。
（4）采用吸音材料法
這也是一種較常見、聲路處理辦法。可用吸音材料包住噪音源和閥后管線。必須指出，因噪音會經由流體流動而長距離傳播，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，因為這是一種較費錢的辦法。
（5）串聯消音器法本法
適用于作為空氣動力噪音的消音，它能夠有效地消除流體內部的噪音和抑制傳送到固體邊界層的噪音級。對質量流量高或閥前后壓降比高的地方，本法而又經濟。使用吸收型串聯消音器可以大幅度降低噪音。但是，從經濟上考慮，一般限于衰減到約25分貝。
（6）隔音箱法
使用隔音箱、房子和建筑物，把噪音源隔離在里面，使外部環境的噪音減小到人們可以接受的范圍內。
（7）串聯節流法
在調節閥的壓力比高（△P/P1≥0.8）的場合，采用串聯節流法，就是把總的壓降分散在調節閥和閥后的固定節流元件上。如用擴散器、多孔限流板，這是減少噪音辦法中。為了得到較佳的擴散器效率，必須根據每件的安裝情況來設計擴散器（實體的形狀、尺寸），使閥門產生的噪音級和擴散器產生的噪音級相同。
（8）選用低噪音閥
低噪音閥根據流體通過閥芯、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產生超音速。有多種形式，多種結構的低噪音閥（有為專門系統設計的）供使用時選用。當噪音不是很大時，選用低噪音套筒閥，可降低噪音10～20分貝，這是的低噪音閥。

氣動薄膜式調節閥故障處理辦法定位器故障
普通定位器采用機械式力平衡原理工作，即噴嘴擋板技術，主要存在以下故障類型：
（1）因采用機械式力平衡原理工作，其可動部件較多，易受溫度、振動的影響，造成調節閥的波動；
（2）采用噴嘴擋板技術，由于噴嘴孔很小，易被灰塵或不干凈的氣源堵住，使定位器不能正常工作；
（3）采用力的平衡原理，彈簧的彈性系數在惡劣現場會發生改變，造成調節閥非線性導致控制質量下降。
（4）智能定位器由微處理器（CPU）、A/D、D/A轉換器等部件組成，其工作原理與普通定位器截然不同，給定值和實際值的比較純是電動信號，不再是力平衡。因此能夠克服常規定位器的力平衡的缺點。但在用于緊急停車場合時，如緊急切斷閥、緊急放空閥等，這些閥門要求靜止在某一位置，只有緊急情況出現時，才需要可靠地動作，長時間停留在某一位置，容易使電氣轉換器失控造成小信號不動作的危險情況。此外。用于閥門的位置傳感電位器由于工作在現場，電阻值易發生變化造成小信號不動作、大信號全開的危險情況。因此，為了確保智能定位器的可靠性和可利用性，必須對它們進行頻繁地測試。