调节阀故障原因及处理方法

调节阀故障原因及处理方法

1 、前言

在自动化程度较高的工业控制系统，特点是正迅速发展的用计算机优化控制，将使生产取得最大效益。调节阀在控制流体流量的工作过程中，作为自动调节系统的终端执行装置，接受控制操作信号，按控制规律实现对流量的调节。它的动作灵敏与否，直接关系着调节系统的质量。据现场实际工作统计，调节系统有70% 左右的故障出自调节阀。因此，保证调节阀可*、准确运行，一直是一个很重要的问题。

2 、调节阀的故障形式及原因

2.1 卡堵

调节阀经常出现的问题是卡堵，常发生于新投运系统和大修后投运初期，由于管道中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞，使被测介质流通不畅，或填料装填过实，致使摩擦力增大，造成信号小时动作不了，信号大时一旦动作又过头的现象。

2.2 泄漏

2.2.1 阀杆长短不合适泄漏

（1 ）风开阀，如图1 、图 2 ，当调节阀膜头接收入信号为0.02MPa 或0.02MPa 以下时，如果阀杆太长，阀杆向上（或向下）移动距离不够，造成阀芯和阀座之间的间隙，而不能充分接触，导致调节阀关

不严而内漏。

（2 ）风关阀，如图 3 、图 4 ，当调节阀信号为0.1MPa 或0.1MPa 以上时，如果阀杆太短，阀芯向下（或向上）移动距离不够，造成阀芯和阀座之间有间隙，而不能充分接触，导致调节阀关不严而内漏。

2.2.2 填料泄漏

填料装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力。由于填料的塑性，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触并不是非常均匀的。有些部位接触的紧，有些部位接触的松，还有些部位没有接触上。调节阀在使用过程中，阀杆同填料之间存在着相对运动，这个运动叫轴向运动。在使用过程中，随着高温、高压和渗透性强的流体介质的影响，调节阀填料函也是发生泄漏现象较多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，对于纺织填料还会出现渗漏（压力介质沿着填料纤维之间的微小缝隙向外泄漏）。阀杆与填料间的界面泄漏是由于填料接触压力的逐渐减弱，填料自身老化等原因引起的，这时压力介质就会沿着填料

与阀杆之间的接触间隙向外泄漏。

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图1 图2

2.2.3 阀芯、阀座变形泄漏

阀芯、阀座泄漏的主要原因是由于调节阀生产过程中的铸造或锻造缺陷所引起的。如细小的砂眼、局部擦伤等这些缺陷可导致腐蚀的加强。而腐蚀介质的通过，流体介质的冲刷也可造成调节阀的泄漏。腐蚀主要以浸蚀或气蚀的形式存在。浸蚀或气蚀是由于流体介质在阀体内的流动所引起的。当强酸、强碱等腐蚀性介质在通过调节阀时，便会产生对阀芯、阀座材料的浸蚀和冲击，使阀芯、阀座成椭圆形或其它形状，随着时间的推移，导致阀芯和阀座不配套，之间存在间隙，关不严发生泄漏。

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图3 图4

2.3 振荡

如调节阀的弹簧钢度不足，调节阀输出信号不稳定而急剧地变动，易引起调节阀振荡。还有管道或基座剧烈振动，使装于它们上面的调节阀随之振动。阀门定位器灵敏度过高，调节器输出信号微小的变化或漂移，即被放大后输给调节阀，这就和调节器输出信号不稳定一样。流通能力C 值选得过大，造成调节阀在小开度下工作。这样，节流间隙小，流速大，阀前后压力变化大。当越过阀的钢度时，阀稳定性变差，就会产生严重振荡。调节阀的预紧力不够，也会引起这种现象。

2.4 噪声

噪声和大气污染、水污染一样，是一种环境污泥，它的危害性已越来越为人们所重视。噪声不仅会降低人的工作效率，而且还会引起多种疾病。调节阀噪声的主要来源有三种。

（1 ）机构动力噪声

阀体内流体的冲击和不规则的压力波动引起可动零件的机构振动，如阀芯相对于导向面的横向运行。这种振动产生的噪声频率一般小于1500HZ ，当引起阀内组件（阀芯、阀杆等）在其固有频率下谐振时，不仅产生很大的机构噪声，其频率约为3000~7000HZ ，而且由于振动产生很大的应力，导致振动件的疲劳。

（2 ）液体动力噪声

当液体介质流经调节阀并产生空化现象时，由于汽泡的爆炸会产生噪声，并伴随有对阀芯、阀座、阀体等

零件的严重气蚀现象。

（3 ）气体动力噪声

可压缩流经调节阀时，其流速在节流最小截面处可达到音速，从而形成冲击波、喷射流、漩涡流等乱流。

乱流的能量在节流孔下游会重新转换成热能，同时，产生气体动力噪声。

2.5 膜片漏气

调节阀长期不停地工作，膜片一直处于伸缩状态，易产生老化变质，使其弹力减弱，工作不稳定，致使被控制的参数波动。调节阀在外加信号0.1MPa 时不能全开或全关，在外面泄气孔也有气漏出，证明膜片破

了。

3 、调节阀故障的处理方法

3.1 卡堵处理

可迅速开、关副线或调节阀，让脏物从副线或调节阀处被介质冲跑。解决的另一方法是用管钳或克丝钳夹紧阀杆，在外加信号压力情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯或阀杆闪过卡处。若不能，则把输入信号增大到0.1MPa 或0.14MPa ，利用膜片上大的压力信号来克服阀杆或阀座卡的部分，推动阀杆或阀芯的移动。这样上下来回移动几次，即可解决问题。但是这个外加压力信号不宜太大，如大于气源压力0.14MPa ，当膜片的压力信号一旦克服了卡滞力或静摩擦力，那么，这个大的力量会把阀杆压弯曲。

3.2 泄漏处理

3.2.1 阀杆不合适泄漏

应缩短（或伸长）调节阀阀杆，使调节阀阀杆长度合适，使其不再内漏。

3.2.2 填料泄漏

为使填料装入方便，在填料函顶端倒角，在填料函底部旋转耐冲蚀的间隙较小的金属保护环（与填料的接触面不能为斜面），以防止填料被介质压力推出。填料函各部与填料接触部分的金属表面要精加工，以提高其表面光洁度，减小填料磨损。填料选用柔性石墨，因其具有气密性好，摩擦力小，长期使用后变化小，磨损的烧损小，维修容易，压盖螺栓重新拧紧后摩擦力不发生变化，耐压性和耐热性良好，不受内部介质的侵蚀，与阀杆和填料函内部相接触的金属不发生点蚀或腐蚀。这样，有效地保护了阀杆填料函的密封，

保证了填料密封的可*性和长期性。

3.2.3 阀芯、阀座变形泄漏

首先严把质量关，对有点麻点、砂眼等缺陷的产品坚决剔除。若阀芯和阀座变形不太严重，可经过细砂纸研磨，消除痕迹，提高密封面光洁度，以提高密封性能。若损坏严重，则应更换新阀。

3.3 振荡处理

对振动和轻微振动，可增大钢度来消除。如选用大钢度的弹簧，改用活塞执行机构。还可更换节流件消除共振或增加阻尼即增加对振动的摩擦，对轻微的振动还是有一定作用。

3.4 噪声处理

3.4.1 机械动力噪声

减少阀内可动零件的导向间隙，增大阀杆尺寸，改变流动方向等，均可改善和消除这种机械噪声。

3.4.2 液体动力噪声