调节阀和阀门定位器故障排除

摘 要：文章介绍了调节阀和阀门定位器在现场应用故障查找和快速排除，如：气源故障、压力低、压力高、无气源、气源含水等。阀座故障、调节阀模头故障。定值器故障和智能阀门定位器故障控制室DCS故障排除。

关键词：调节阀；阀门定位器；故障查找；快速排除故障

在化工生产过程中各种参数的控制是通过执行器完成，温度、压力、流量、液位是通过调节阀控制在相应范围，调节阀是必不可少的现场仪表，由于使用频率高所以故障率最高。

1 根据气动调节阀工作原理检修

1.1 气动调节阀具有防腐蚀特点在化工厂应用比较普遍，使用广泛的是正作用调节阀。分辨是气开还是气关最直观的办法是看调节阀模头，模头输入气在上面一般是气关阀，模头输入气在下面一般是气开阀，常用的是气关阀。

气关调节阀当输入气压力增加时阀门开度减小，当输入气减小时阀门开度变大，没有输入气时，阀门开度最大。根据工艺需要，为保证安全，在没有气源时阀门全开。

气开调节阀与气关阀相反，失气时全关。

1.2 气源故障

调节阀工作时需要不同压力的标准气源（2.5kp），气源压力过高或过低调节阀都不能正常工作。

1.2.1 压力过高：正作用气关调节阀会使调节阀打不开或达不到上限不能正常调节工作；正作用气开调节阀会使调节阀关不严或关不到设定值；反作用阀与上述情况相反。

1.2.2 压力过低：正作用气关调节阀会使调节阀关不严或关不到设定值；正作用气开调节阀会使调节阀打不开或达不到上限不能正常调节工作。

1.2.3 调节阀门定值器，调整气源压力使其达到标准值，仪表压力过高过低都要调整，调整后故障排除。

1.2.4 无气源：因为各种原因气源切断调节阀位在零位或最大不能正常调节。

检修时人为切断气源，可以判断是机械故障还是气源或电源信号故障。

1.3 阀座故障

1.3.1 调节阀工作运行过程中，各种物料通过时会有渣滓硬物残留。阀芯与阀座之间粘有异物使阀门关不严。关掉气源电源信号，阀体有渗漏现象是阀体有异物，拆开阀体清除异物，故障排除。

1.3.2 阀芯上下机械位置改变也会产生关不严现象，调整改变阀芯位置固定后，故障可以排除。

1.3.3 阀杆与阀座动密封点填料处经常有物料泄露，处理方法是紧固填料压壳，严重时可以拆开添加更换填料。

1.4 调节阀膜头故障

调节输出标准气信号输入到调节阀膜头气室，带动阀杆工作。故障现象及排除如下：

1.4.1 气室渗漏：当阀门定位器正常没有输出气信号时，可以分别判断泄露点，拆下膜头气室输入接头，可以判断出气室是否渗漏。渗漏原因：①接头密封不好，②膜头螺丝松动，③膜片本身漏。解决办法：更换膜片，密封接头，紧固螺丝。

1.4.2 膜头弹簧故障：膜头么内弹簧长期使用会变形断裂、改变位置，使膜片不能工作。解决办法：拆开膜头清理更换。

1.4.3 膜头气室进水

膜头气室会因为气源有水或其它原因进水，冬季结冻产生冰块，不能工作。解决办法。化冻融冰排水。

1.5 定值器故障

定值器手轮杆使用一段时间后会螺纹磨损，可以更换。有时会有泄露或堵塞，可以疏通或紧固密封。

2 阀门定位器

2.1 控制室操作站不能控制调节阀时，检查现场仪表调节阀的阀门定位器，排除气源和电源信号故障后，最大的可能是节流孔堵塞。可用螺丝刀松动节流孔螺丝，输出如果有反应，证明是节流孔故障，卸下节流孔用细钢丝疏通，装上后故障排除。

2.2 判断阀门定位器是否有故障的方法，是改变喷嘴挡板与喷嘴的位置，看输出是否有变化，如果有变化阀门定位器正常，否则有故障。

2.3 电源信号故障：拆开信号端子盖，断开一端信号线，看输出是否变化，如果没变化，电源信号有故障。

⑴信号电源端子接触不好；⑵连锁保护元件损坏；⑶阀门定位器的电-气转换部分故障。解决办法：查找紧固端子螺丝；用尼龙管或铜管，直接连接阀门定位器与调节阀；调节检查电-气转换部件。

2.4 智能阀门定位器可以接受手操器输出18毫安电流，进行智能调整排除故障。阀门定位器在输入18毫安电流时，用螺丝刀顺时针拧90度，三秒钟，阀杆反复两次，松开螺丝刀。阀位停在50%处保持三分钟，整定完成，正常校验。

2.5 阀杆抖动输出不稳，其原因是节流孔堵塞，用通针疏通，故障排除。

2.6 气源含水，气源一般是有专用的仪表气源或是压缩空气，有时可以用氮气代用。气源传输过程有一定的距离，由于自然天气温度变化，夏季气温高是气体含水达到饱和，进入冬季温度降低结露有大量水析出，造成调节阀堵塞，结冻，不能正常工作。解决办法是在最低点把水排出，或是用蒸汽化冻排水，根本解决办法是气源总管加装过滤器。

2.7 智能阀门定位器具有精度高故障率低，检修方便的特点。主要组成是数据采集电路、I/P转换器、气动功率转换、气动功率放大器、位置转换几部分。来自4-20mA电流控制信号，经过滤波、限压、差动放大电路处理后，送入微处理器，作为采样输入信号。经过软件处理输出控制指令，定位器的CPU处理器，产生不同的脉冲电流信号，经过功率放大电路，生成驱动电流，驱动线圈工作电磁线圈推动I/P部分的喷嘴挡板，产生微小位移。根据背压原理，喷嘴挡板产生微小位移通过喷嘴驱动放大器工作，产生相应的气体信号输出，该信号输送给调节阀，推动阀杆产生相应的位移，使调节阀工作。阀杆运行轨迹通过机械反馈连杆带动高灵敏度阀位传感器旋转。该传感器输出电压变化量，经差压运动放大电路处理后，输入微处理器进行采样，经处理得到对应的阀位变量。阀位设定值与阀位变量经软件计算、比较，得到差值，根据差值的大小，实时修正阀杆的位移，完成气动阀的控制过程。

3 控制室故障

3.1 控制站盘后接线端子故障率很高，如果现场和控制室不能通信4-20mA，查找端子线号，用手抄器判断是现场故障还是控制室故障。接好端子螺丝，故障可以排除。

3.2 控制站的安全栅经常出现故障，用万用表测量安全栅输入输出是否正常，可以判断故障。或用好的安全栅替换故障安全栅判断。

3.3 DCS输出模块有故障，可以通过故障显示灯判断，或在操作站电脑查找故障。

参考文献

[1]山武智能阀门定位器使用说明书

[2]上海山武控制仪表有限公司

作者简介：石晶杰，男，工作单位：中国石油天然气公司吉化公司，精细化学品厂，电议车间。