浅议调节阀的维护

摘 要：根据国际电工委员会（IEC）对调节阀的定义，调节阀由执行机构和阀体部件两部分组成，即调节阀=执行机构+阀体部件。其中，执行机构是调节阀的推动装置，它按信号压力的大小产生相应的推力，使推杆产生相应的位移，从而带动调节阀的阀芯动作。阀体部件是调节阀的调节部分，它直接与介质接触，由阀芯的动作，改变调节阀节流面积，达到调节的目的。调节阀一般分为单座调节阀、双座调节阀、套筒调节阀、角形调节阀、三通调节阀、隔膜调节阀、碟阀、球阀、偏心旋转阀九个大类。前六种为直行程，后三种为角行程。

关键词：调节阀;维护;处理办法

调节阀在使用过程中经常会有这种那样的问题，下面我们浅议一下日常维护及常见故障的处理办法。

调节阀的日常维修中应重点检查以下几个部位。1. 阀体内壁，检查其耐压、耐腐情况;2. 阀座，因介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松动，检查时应予以注意。对高压场场合，还应检查阀座密封面是否被冲坏;3. 阀芯，要认真检查阀芯各部分是否被腐蚀，磨损，特别是在高压差情况下阀芯磨损更为严重，应予以注意。另外还应检查阀杆是否也有类似现象，或与阀芯连接松动等;4. 膜片、O形圈和其密封垫。检查其是否老化，裂损;5. 密封填料，检查聚四氟乙烯填料、密封润滑油酯是否老化，干涸，配合面是否被损坏。

日常生产中当调节阀经常发生卡住或堵塞，应按以下方法解决。1. 拆开阀门进行清洗，清理管道中的焊渣、铁锈、渣子等在节流口、导向部位、下阀盖平衡孔内造成堵塞或卡住，使阀芯曲面、导向面产生拉伤和划痕，密封面上产生压痕等。这种现象经常发生于开工期间和大修后投运初期，是最常见的故障。遇到这种情况，必须拆开阀门进行清洗，除掉渣物，如密封面受到损伤还应研磨，同时将底塞打开，以冲掉从平衡孔掉入下阀盖内的渣物，并对管路进行冲洗、投运前，让调节阀全开，介质流动一段时间后再纳入正常运行;2. 外接气体或蒸汽进行冲洗，采用普通调节阀时，一些易沉淀，含有固体颗粒的介质经常在节流口、导向处造成堵塞，可打开下阀盖底塞，外接冲刷气体或蒸汽管线。当发生堵塞或卡住时，打开外接的气体或蒸气阀门，即可在不动调节阀的情况下完成冲洗工作，使阀门正常运行;3. 安装管道过滤器，对小口径的调节阀，尤其是微小流量调节阀，其节流间隙很小，介质中不能有一点渣物。与此情况堵塞，最好在阀前管道上安装一个过滤器，以保证介质顺利通过;4. 改用其他形式的调节阀，如将直通单、双座阀改成套筒阀、角形阀等。单双座阀节流面积圆周分布，间隙小，易堵塞卡住，套筒阀节流面积集中分布，为窗口型，间隙大，渣物容易通过。直通阀为倒S型流路，上下容腔死区多，为介质沉淀提供了地方。角型阀为倒L型流路介质犹如流过90°弯头，自洁性能好，不易沉积堵塞。

当调节阀稳定性较差及出现震荡时，按如下步骤解决比较好。1. 改变不平衡力f的作用方向，通常采用改变流向的方法来改变f的作用方向。如把第dN>20mm的直通单座阀由流闭型改为流开型，可方便地解决阀的稳定性问题;2. 避开自身的不稳定区，不平衡力f发生方向变化的交变处，阀易产生振荡。如碟阀，通常在5°～10°、75°两处发生交变，故最小开度应大于20%，全开度为70°。再如双座阀，一般在10%以内和80%～90%开度上发生交变，使用中应加以避开;3. 更换稳定性好的阀，稳定性好的阀其不平衡的力变化较小，导向好，套筒阀就有这一特点。当单、双座阀稳定性较差时，可换成套筒阀使用;4. 增大弹簧刚度，这是提高稳定性常见的简单方法，如将20～100kPa的弹簧改成60～180kPa的大刚度弹簧。采用此法主要是带有定位器的阀，否则要另配定位器;5. 降低响应速度，当系统要求阀的响应或调节速度不宜太快，而阀的速度较快时，或者系统本身已是快速响应系统，而阀又带定位器来加快动作时，都会产生超调，产生振荡。对此，应降低响应速度，办法有：a. 将直线特性改为对数特性，b. 带定位器的可改为转换器、继动器。

日常使用中尽量不要让调节阀在小开度下工作。调节阀在小开度工作时存在着急剧的流阻、流速、压力等变化，会带来如下问题：1. 节流间隙最小，流速最大，冲刷最厉害，严重影响阀的使用寿命;2. 急剧的流速、压力变化，超过阀的刚度时，阀稳定性差，甚至产生严重振荡;3. 对于流闭状态下工作的阀，会产生跳跃关闭或跳跃启动现象，调节阀在这个开度内无法进行调节;4. 开度小，阀芯密封面离节流口近，有损于阀芯密封面;5. 有些阀不适于小开度工作，如蝶阀，小开度时不平衡力矩大，会产生跳开跳关现象，再如双座阀，两个阀芯一个处于流开，一个处于流闭，小开度时稳定性差，易产生振荡。

日常使用时应尽可能地减少调节阀的振动。调节阀产生振动时，会使系统管道跳动，附件及原件振松，伴随产生噪声，严重时甚至将阀杆振断，阀座脱落，致使系统无法正常工作，有的根本不能投运。调节阀产生振动与频率有关，当外力的频率与系统的固定频率相同或相近时，外力在整个周期内对系统做正功，受迫振动的能量达到最大值，这种现象称为共振，此时的外力成为策动力。由此可见，产生共振的条件必须使策动力与系统固有频率等相等或接近。破坏了这个条件，就破坏了共振，达到消除振动和伴随噪声的目的。需要指出的是，共振本身是一种巧合，不是阀的质量问题，不少人认为是阀造成的，而不从消除共振上想办法，这是不妥的。

日常使用中也要尽量防止和减小高速流体对阀的冲刷磨损。流体在节流口处的高速流动，其冲刷能量很大，可在很短时间内将节流件冲出一个大缺口，特别是在进口处，高压差情况下冲刷更为厉害。由于它是顺向流线冲刷的，其破坏形狀也是呈流线型。解决的办法如下：1. 避免阀在小开度下工作。阀选大了，在小开度下工作，节流间隙小，冲刷厉害。如果阀选的适当，工作力度增大，使节流间隙大，冲刷减弱，可提高其使用寿命，特别是在高压差下工作的阀，防止在小开度下工作是提高使用寿命的一个主要措施;2. 对阀芯、阀座、阀杆等处进行表面硬化处理或采用硬质合金阀芯的调节法;3. 采用分级降压行式的高压差调节阀。

调节阀在日常使用中，还有很多值得注意的地方，在此我只是做了一些粗浅的梳理，不当之处欢迎批评指正。

作者简介：

宋俊红，陕西省渭南市，陕西陕化煤化工集团有限公司。