气动调节阀的常见故障与维护处理

侯卫民

中国神华榆林化工分公司

引言

气动调节阀是化工生产中的重要仪表设备，其正常工作对于整个生产过程具有重要意义。本文结合具体生产实际，对气动调节阀在工作过程中的常见故障和排除方法，以及常用的维修方法进行简要分析。

气动调节阀的常见故障原件、原因和消除方法

主要故障元件

执行机构的主要故障元件

（1）膜片。对于薄膜式气动机构中最重要的元件是膜片。当金属接触面有缺陷，特别是有尖角和毛刺时，极容易将膜片扎破，从而造成泄漏。另外，膜片经过长时间或频繁使用，也会因橡胶材料老化也会影响性能。

（2）活塞。活塞是产生驱动力的元件，活塞的磨损，活塞环的损坏，会影响产生驱动力。

（3）接气管路。这是输入气压通向执行机构的通路，不能泄漏，因此要经常检查。

（4）推杆。这是确保有足够的行程来关闭调节阀，如推杆有弯曲、变形，会影响调节阀的调节性能。

阀的主要故障元件

（1）阀芯。它是调节阀起调节作用和密封作用的活动元件，直接与介质接触，易受介质的冲刷和腐蚀、磨蚀，在高压差情况下更易损坏。

（2）阀座。阀座密封面是保证阀门密封的关键部位，容易受介质的冲刷、磨损和腐蚀。

（3）阀杆。阀杆与阀芯、推杆的连接，直接影响调节阀的性能。

（4）填料。检查填料是否老化、缺油，填料是否压紧。

气动调节阀的常见故障及消除方法

（1）磨蚀。磨蚀一般是由于流体速度太高；流体中有颗粒；空化和闪蒸造成的。可以采取降低流体速度；阀体改为流线型结构减小流体的撞击；改用低压力恢复的阀门来解决。

（2）阀芯、阀座环、阀体之间的泄漏。其原因是阀芯或阀座表面磨损或腐蚀；执行机构作用力太小；阀座螺纹被腐蚀或松动；拧紧力矩太小；阀体有气孔。消除方法是研磨阀座、阀芯密封面；调节执行机构和阀杆的连接；更换阀芯、阀座；加大拧紧力矩；焊接修理。

（3）填料泄漏。主要原因是阀杆表面粗糙度高；填料盖压紧度不够；填料选用不当或结构不理想；填料层堆积太高。可采取将阀杆打磨光滑；将阀杆调直；将填料盖重新拧紧；选择合适的填料或更换填料；降低填料高度的方法解决。

（4）活塞环密封处泄漏。主要原因是气缸表面粗糙度太高，内径偏差不适当；活塞环装得不好，不密封；密封件类型不好；密封环使用温度过高；使用时间太长，密封件损坏。一般的解决方法是磨气缸，修理气缸内径；正确安装；按要求换密封环；根据高温进行设计；更换密封环。

（5）阀杆连接脱开或折断。力矩太大；销连接不好；振动或不稳定是造成这种故障的主要原因，一般可采用改用阀芯阀杆整体件，或用焊接阀芯；销连接固定牢；消除振动因素的方法来解决。

（6）阀门没有动作。原因是没有气源或气源压力不足；执行机构故障、泄漏；供气管断裂、变形；阀杆或轴卡死；阀内件损坏、卡住。主要解决手段有检查并修理气源；修理或更换故障元件；摩擦过大卡住时，松开、润滑、重装等。

（7）阀振动。一般原因是密封填料的粘-滑作用；旁路没有调好；定位器损坏；流动方向安装错误；支撑不好，有振动源。主要解决方法有润滑填料调整；调整旁路；修理或更换；改换方向；支撑牢，避开振动源等。

气动调节阀维护和修理

预防性维修

表1 气动调节阀常用的修理方法

预防性维修是在调节阀发生故障之前的计划检修。可以理解为日常性维修。它包括以下各项工作。

（1）消除应力。管线由于安装不当，会产生各种应力。作用在调节阀上的管线应力，可能会导致调节阀的阀杆、导向件变形，严重者造成阀座泄漏。因此，任何时候都要设法消除管线产生的应力。

（2）检查支撑情况。安装调节阀的最佳位置，是使阀杆的行程方向与膜片运动方向相同。必须经常检查固定和支撑是否牢固。

（3）清除铁锈和污物。要经常检查管道有没有铁锈、脏物和尘土。如果调节阀容易积聚这些异物，则要考虑在调节阀上游侧安装过滤器。调节阀在关闭过程中，一小块氧化皮或焊渣就足以造成严重危害。所以，在工艺介质容易渗入硬质杂物的场合，一定要安装永久性的过滤器。

（4）干净的气源。由于驱动调节阀主要依靠气源，因此绝对不能有故障。气动薄膜调节阀的膜室虽不存在空气消耗问题，但气源系统若含有杂质，则会使阀门的某些附件堵塞并引发故障，所以气源系统必须清洁、干燥和不含有油污。

（5）保护好填料和注油器。填料和注油器需要经常进行调整。尤其是空气比较污浊的场合，应该采取必要措施进行保护，比如利用塑料套保护填料函和导向部分。有腐蚀性气体或液体的场合，要采用特殊保护措施。对有耐火要求的调节阀，可以采用特殊耐火涂料或套防火袋等方法进行保护。

（6）运输和保管。调节阀在工厂完成组装后应装上连接法兰保护罩，防止尘土和异物进入调节阀内。在运输过程中，若调节阀不带定位器，或执行机构没有进气管，则所有的接口都要用塑料堵封；调节阀要使用专用架来固定，要保证整体的垂直或水平位置，如果运送距离较远，最好用木箱装运；调节阀要存放在干燥、通风的室内，不要在调节阀的敏感部位支撑。

故障维修

故障维修的过程

调节阀一旦不能正常工作，或不能满足工作要求，就说明有了故障，必须进行修理。在不能肯定故障原因的情况下，一般可按以下步骤进行。

（1）清洗。把调节阀从管线上拆下来，进行清洗。调节阀容易被介质腐蚀。如果介质是易燃、易爆，或带有放射性和腐蚀性，必须用特殊的方法，把被介质浸渍过的零部件清洗干净。清洗方法随介质性质的不同而不同。

（2）拆卸阀门。拆卸调节阀时，要标明阀体与执行机构的连接位置。把执行机构与阀盖或支架拆开；把支架与阀盖、阀盖与阀体拆开；拆开阀盖上的填料函零件后，从阀体内可以拆下阀芯、阀杆，然后对所有的零部件进行仔细的检查，以便决定需要修理和更换的零件。

（3）拆卸气动执行机构。拆卸执行机构的零部件之后，要认真检查支架、膜片、弹簧、推杆，以及螺纹连接件、支架是否完好、有无裂纹、膜片是否变形、老化，弹簧是否疲劳、是否有裂纹。弹簧应用测力仪检查其性能。对于多弹簧执行机构，只要其中一个弹簧损坏，就影响执行机构的整体性能，必须对其更换。一旦有零件被腐蚀，必须更换上新件。

（4）重新组装。在重新组装的过程中，要注意选用恰当的O 形圈及垫片，双头螺柱要均匀拧紧，以保证密封为原则，不能拧得过紧。装填料时要细心，填料的开口要错开120°安装，不能损坏填料，否则影响，密封性能。在重新组装执行机构之后，还要对各活动部位添加合适的润滑剂。

（5）测试。调节阀在重新组装后，必须进行必要的测试，如壳体强度、密封性能、基本特性等试验。试验合格后，才能进行安装。

主要故障的维修方法

气动调节阀容易出现故障的部位及常用的修理方法如表1 所示。

结语

气动调节阀的故障类型较多，背后的原因亦十分复杂，并不能依靠短短的一篇文章来进行详细列举，因此本文只对气动调节阀的常见的故障进行了剖析。此外在生产实际中还会由于一些偶然因素，诱发一些出人意料的故障。因此要减少气动调节阀检修次数，延长其使用寿命，在工作中必须要加强维护工作经验总结。一旦发生故障，能够迅速查明原因，并采取积极有效的处理方法，并以此为基础确保生产稳定运行和生产装置的长周期运转，提高生产效率和经济效益。