浅谈气动调节阀运行中的常见故障及处理

刘同玲 鲍春荣 张璟 王秀红 邢河宁

摘要：气动调节阀是联合站库调控分水器的主要阀门，是分水器生产自动化的主要组成部分。本文主要介绍了气动阀工作原理、日常维护及常见故障，并对常见故障提供解决方案。

关键词：气动阀门；工作原理；故障分析；巡检注意

气动阀门具有结构简单，易维护，动作过程中因气体本身的缓冲特性，不易因卡住而损坏的优势。可是由于受气源及室外温度等因素的影响，气动调节阀运行中也会出现故障。以下就以运行中的常见故障展开分析讨论。

1.气动阀工作原理

图1为气动调节阀内部结构图，其原理就是以压缩空气为动力源，接收岗位工业自动化控制信号及计算机的远程控制，以氣体压缩弹簧，并推动推杆向下移动，来控制阀芯开关，实现开关量或比例式调节。气动调节阀的特点是控制简单、反应迅速且本质安全，不需要其他防爆措施。

气动调节阀动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to open）是当空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时阀门全闭。所以有时气开型阀门又称故障关闭型。（Fail to Close FC）气关型（Air to close）动作方向正好与气开型相反。我单位采用气关型阀门。是当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作，当空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故气关阀又叫故障开启型气动阀（Fail to Open FO）。

我站3#出油气动调节阀工作运行时根据分水器油位、水位信号，通过工控机自动调节出油阀开度，当自动调节系统出现故障时，可切换为计算机远程手动开度调节，不出现气管线跑油、油管线窜气，确保分水器正常运行。

2.运行中常见故障与分析

根据国际电工委员会（IEC）对调节阀（国外叫做控制阀Control Value）的定义，调节阀由执行机构和阀体部件两部分，即

其中执行机构故障约占常见故障的80%，阀体部件故障主要是由于阀杆、阀座的机械故障，发生率较低。常见故障现象主要有：

2.1气动调节阀不能动作

2.2气动调节阀动作迟钝

2.3气动调节阀外漏

2.4定位器故障

3.故障分析

3.1气动调节阀不能动作

气动调节阀不能动作是常见故障中最多发的。故障现象及原因如下：

3.1.1.无信号、无气源。

①气源未开，②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，③压缩机故障；④气源总管泄漏。

3.1.2.有气源，无信号。

①调节器故障，②信号管泄漏；③定位器波纹管漏气；④调节网膜片损坏。

3.1.3.定位器无气源。

①过滤器堵塞；②减压阀故障I③管道泄漏或堵塞。

3.1.4.定位器有气源，无输出。

定位器的节流孔堵塞。

3.1.5.有信号、无动作。

①阀芯脱落，②阀芯与与阀座卡死；③阀杆弯曲或折断；④阀座阀芯冻结或焦块污物；⑤执行机构弹簧因长期不用而锈死。

3.2气动调节阀动作迟钝

在系统的运行过程中，阀杆的正常工作是关键关节，但是由于长时间没有合理维护或者清洗等原因，阀杆容易发生动作迟钝现象。常见的有阀杆往复行程迟钝与单方向行程迟钝两种故障现象。当阀体内有泥浆或颗粒性大的物质，容易产生堵塞或结焦现象，会影响往复行程的流利性，针对这种，故障可在阀前安装管道过滤器，并定期冲刷清洗或增大节流间隙，也可将直通阀门改为角形阀门，从而使阀杆运行更加顺畅。如果阀门中的四氟填料由于长时间的使用而硬化变质，需要更换填料。如果阀门中的阀杆只在某单方向行程中动作迟钝，则考虑阀门气室中薄膜破损漏气，从而导致输出力达不到要求，而引起阀杆动作迟钝，这时应及时更换薄膜。导致动作迟钝的原因还有阀杆单程定位器与气室连接管线漏气或气源压力不足等，如果定位器的输出压力不足，则应增加气源压力，然后连接好气源管线，并进一步地检查定位器。

3.3气动调节阀外漏

对调节阀出现外漏情形，如果调节阀经常在低温环境中工作且其填料未使用密封油脂的，可以考虑增加密封油脂，如果条件许可时，可将其密封填料取出换成新的油脂填料，提高阀杆密封性能。在装备或装置的大修时，及时的增加填料盒中的填料，以延长调节阀的有效工作时间。对于调节阀工作温度波动大、工作环境变化幅度大情形，使用四氟填料进行填充的，如果密封性能下降快。还可以考虑更换为石墨填料，由于石墨填料柔软，使用寿命长。

3.4定位器故障

在仪表的工作过程中，由于一些原因导致放大器不能正常工作或仪表不能正常显示工作状态，会导致阀门定位器无输出现象。这种故障的原因很多，应根据具体故障根源进行维修和处理。如果恒节流孔堵塞或恒节流中的“O”型圈损坏，则会引起气动放大器背压室没有压力或者压力很小，从而导致放大器不工作，气源无法输出，这时可疏通节流孔，更换“O”型圈。如果喷嘴挡板长时间没有清洗，喷嘴挡板表面不清洁，或者喷嘴安装不规范，导致喷嘴、挡板不能正常使用，从而使得节流孔及背压室中气压达不到要求，气动放大器也就不能正常工作，针对这种故障，可以清洗挡板，正确安装喷嘴。

4.巡检注意事项

针对常见故障发生原因，在日常巡检中注意调节阀的运行情况，检查阀位指示器和调节器输出是否吻合；定期对气动调节阀检查气源和减压阀有无泄露，发现问题及时处理；应经常保持调节阀的卫生以及各部件完整好用。定期检查起源干燥处理装置是否运行正常，春秋季节加强气动阀进口段的放空，防止气体中余液的聚集。

参考文献：

[1]正英 《气动调节阀常见故障及原理分析》科技信息（期刊论文），2013（16）

[2]鲁振甫 《浅析气动调节阀的选型》中国化工贸易 2014 6（21）