气动阀调试和常见故障分析与处理

唐志国

摘 要：随着我国科技的不断进步，工业改革进程在飞速开展，其中最显著的特点是工业自动化。随着工业自动化的进程不断加快，电力、冶金、石油、化工等行业中对于气动阀门的应用也越来越广泛。气动阀的使用过程直接影响工业自动化系统的进程，因此对其调试和常见故障分析是有必要并且迫在眉睫的。本文将对气动阀调试和常见故障分析与处理提出建议，更好地利用气动阀的功能，促进工业自动化系统建设。

关键词：气动阀;故障;分析;调试

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）12-0094-02

在工业生产进程自动化的快速推进过程中，气动阀门成为一种在电力企业、化工企业、石油企业等众多工业企业生产过程中的控制仪表，同时也是工业自动化系统的重要组成装置。气动阀在工业生产中的应用能够便利工业生产，但其运行过程中可能出现的故障将会影响其正常化工业生产。为了尽量提升气动阀的使用率，本文将对气动阀调试和常见故障及处理方法提出相关建议。

1气动阀结构组成

气动执行机构、阀体和仪附件共同构成气动阀门。其中气动执行机构可分材质功能为薄膜式和活塞式两种;阀体一般按其行程分为直行程和角行程;仪附件包括电磁阀、位置指示开关、空气过滤减压阀、定位器、电气转换器、手轮操作机构、气源管等。

2气动开关阀的调试

气动开关阀的调试必须遵守其构成结构的性能，为确保正常使用阀门，气动开关阀在安装完成后的调试必须按以下顺序和步骤进行。

2.1检查气动阀开关安装的位置及管线连接

检查事项：第一阀门安装方向（针对有流向要求的）正确与否;第二确认减压阀和电磁阀的出入口连接是否正确;第三关于连接阀门供气回路的接头牢固程度以及严密情况;最后确认电磁阀与位置开关接线位置的准确与否[1]。

2.2检查阀门主要单体附件

对空气过滤减压阀进行检查。首先安装标准压力表测量出口位置输出压力在对其检查前，以确保阀门正常工作;其次对空气过滤减压阀是否泄漏进行检验以及吹扫;最后通过调整使空气过滤减压阀的出口压力达到设定值。通过对压力值的检测确认阀门的连接路线以及各处接口是否存在问题。

对电磁阀进行检查。根据安装图纸检查并确认电磁阀的安装口是否正确;检查电磁阀线圈，确保接地现象不会发生，并确认电阻值是否在要求范围内;最后通过对电磁阀通电的单体试验测试其进气以及排气情况[2]。

对位置指示开挂进行检查。将位置指示开关的摇臂进行上下扳动，然后使用万用表对开关的触点进行测量，判断闭合与断开功能是否正常。根据其情况确定位置指示开关是否正常工作以及其性能程度，详细记录开位置和关位置的不同，为后期的检查提供标准。

2.3检查启动开关阀的性能

在检查开关阀性能时，主要是对阀门工作行程和压力值、执行机构的密封性及位置指示开关进行检查，其中最为重要的是检查阀门动作行程，具体的连接方式可以参考图1。

具体的操作方式如下：第一，将减压阀输出压力慢慢加大，然后观察阀门动作是否平稳，如果输出的压力达到了额定值，可以使用检漏液对阀门执行机构进行检查;第二，将减压阀输出压力慢慢减少直到零，观察阀门动作的平稳状况;第三，在调解压力阀的输出压力时，可以对压力值进行实时记录，然后根据压力值差设定阀门弹簧的范围值。当气动开关阀的现场检查工作完毕后，需要对其进行远程试验：观察控制室动作阀门及现场检查阀门能否正常动作;对阀门的报警、动作时间和位置指示反馈等进行检查，确保其控制回路及反馈回路是畅通的[3]。

3分析气动开关阀的典型故障

3.1气动开关阀动作不到位或者无法正常动作

造成气动开关阀动作出现问题有以下几种原因：电磁阀故障、执行机构发生故障、控制逻辑故障、阀体故障等。通常情况下，如果阀门出现不能正常动作的故障时，首先应该对气源及空气过滤减压阀的出口压力进行检查，然后再对电磁阀和控制逻辑故障进行检查，最后对执行机构进行检查，判断阀芯是否正常。

故障案例一。某电站设置了一个真空泵回路，一台气动隔离阀布置在了真空泵进料的管路上，而气动隔离阀会随着真空泵的启动而全开，随着停运而关闭。为了对真空泵进行保护，应该将真空泵的启停和气动隔离阀开关进行逻辑连锁控制，气动隔离阀在泵启动之前就应该打开，否则会发生跳泵的情况。如果在运行过程中，泵不能自行启动，此时应该对阀门的动作进行检查，如果阀门动作、执行机构、气源压力及电磁阀的工作状态是正常的，可以通过查阅资料得知：泵在启动时，阀门的打开时间只有2s，不然就会跳泵，所以就可能存在阀门打开不及时导致的跳泵情况。在这种情况下，可以对气动执行机进行保压试验，如果发现内漏情况，可以更换一些备件，然后回装，可以確保真空泵的正常运行。

故障案例二。某电站在通风系统设置了一台齿轮齿条式气动开关阀，在阀门得气时开，不得气时关闭，在失气时弹簧会自动复位，阀门就会出现开关不到位的问题，这时需要对气源及电磁阀等进行检查，确认没有问题后，使用检漏液检查气动执行机构的连接部位，如果在机构的齿轮轴端发现漏气，这种情况就会导致气压不足，阀门开关不到位。解决的办法是将气动执行机构拆下，然后将齿轮轴取出，如果发现在O型密封圈的沟槽有变形的情况，那么就是密封失效，这时应该校正缺陷部位，进行打磨，更换密封件，然后随气动执行机构的动作进行检查，如果一切正常，可以进行回装，然后在线检查，确保阀门能正常工作后，问题才真正得到解决。

3.2气动开关阀在控制室的位置反馈故障

出现这种故障的原因有两种：（1）当故障出现时，可以使用万用表对在控制室的阀门位置指示开关进行测量，如果现场阀门位置开关处于不正确的状态，就应该对位置指示开关进行现场测量，然后用手将位置开关摇臂扳动，对位置指示开关的动作进行检查，判断其是否到位，如果位置开关的位置没有到位，依据接近阀门全关位置的关位置开关以及接近全开位置的开位置开关时动作，然后进行复位检查，消除缺陷;（2）由机械方面引起，如果因为没有调整好阀门气缸动作机械限位，导致阀门应打开的位置并没有正常打开，同时因机械限位，使阀门停止动作，而位置开关并没有动作，从而造成控制室阀位出现指示不正常现象[4]。

4气动调节阀常见故障分析

4.1磨蚀

造成磨蚀的原因是因为流体的速度过快，而流体中的颗粒会发生空化和闪蒸的情况，这种情况一般和系统的设计、管路的布置以及阀门选型的不合理有关系，解决磨蚀的根本方法是：设计者需要对系统所配置的阀门进行重新优化，使得阀门能够满足系统运行的需要。

4.2阀座环、阀芯及阀体的泄漏

导致阀座环及阀芯表面出现损坏的原因是：执行机构的作用力过小、阀座螺纹出现了松动或者腐蚀的情况、拧紧力矩过小以及阀体有气孔等。解决这种问题的办法是：对阀座进行研磨;将阀芯进行密封;将执行机构与阀杆间的连接进行调节;将阀芯、阀座更换;增大拧紧力矩;进行焊接修理等。

故障案例：某电站设置了一台膜片式启动控制流量调节阀，由于采用的是波纹管式密封的结构，所以在阀门全关的状态如果还存在微小流量，那么极有可能是阀门内漏。而正确的处理方法是：对阀门动作、电磁阀、定位器等进行检查后一切正常，接下来就要对其解体进行检查，将阀芯取出，检查密封面是否有问题，由于波纹管具有弹性作用，所以阀芯与阀座想要紧密贴合需要阀杆向下施加压力，当阀杆下移到一定位置时，使得阀芯与阀座贴合，将这个位置进行标记，然后将执行机构回装，进行动作试验，试验无异常，确认故障消除。

4.3填料泄漏

关于填料泄漏，其发生的主要原因是粗糙度高的阀杆表面与填料间存在微小的外漏通道;其他可能原因为阀杆弯曲、填料盖压过于松散、填料选用不当以及填料层堆积过高等。可通过打磨使阀杆光滑、调直阀杆、重新拧紧填料压盖;重新挑选合适的填料或降低填料高度等方法解决填料的泄漏问题[5]。

4.4活塞环密封处泄漏

造成此类问题的原因如下：气缸表面粗糙度太高以及内径偏差不适当、活塞环安装不当使密封性不足、密封件类型较差性能不够和密封件使用时间过长存在损坏等。解决方法：打磨气缸，修理气缸内径;正确安装活塞环，保证良好的密封性;按照实际更要求换密封环类型;重新更换密封环。

4.5阀卡堵

一旦阀杆的往复形成动作出现了迟钝的情况，那么阀体内极有可能存在大的颗粒异物或者填料压得太紧，也有可能是聚四氟乙烯填料出现老化以及阀杆出现弯曲划伤等原因。调节阀出现卡堵一般出现在系统运行初期，因为管道内的焊渣以及其他异物会在节流口等部位造成堵塞。解决这种障碍的的方法有：如果是异物造成的调节阀卡堵，应该将阀门解体，清洁阀内的杂质，然后进行检修;如果是因为填料老化，就应该及时更换填料;如果是因为填料压得太紧，应该适当旋松填料压盖，重复阀门全开、全关的动作，直到阀门动作恢复正常。

4.6阀门没有动作

造成阀门没有动作的原因有以下几个：没有气源或者气源的压力不足;供气管出现断裂或变形;执行机构出现故障和泄漏的情况;阀杆或者轴发生卡死现象。解决手段：（1）检查并修理气源;（2）修理或更换执行机构故障部件和密封件;（3）若由于摩擦过大引起卡住，可对阀杆或轴进行适当润滑;（4）对阀内件损坏件进行修复或更换并重装等[6]。

5结语

在核电及化工行业中，气动开关阀以及气动调节阀的应用领域越发广泛，并且有助于推进核电厂系统的安全可靠运行进程，对提升核電产业升级具有重大意义。相信通过本文可以为其存在的缺陷提供处理方法和思路，并且对核电厂的安全稳定运行具有一定的积极意义。

参考文献

[1] 王琪.气动薄膜式执行机构故障分析及处理[J].南方农机，2019，50（3）：25-26.

[2] 李长松.加热炉气动快切阀故障原因分析与改进[J].冶金管理，2019（1）：52.

[3] 丁盼盼，王德胜.空分装置调试运行总结[J].化肥工业，2017，44（6）：64-66+81.

[4] 康亮，丁泽龙.阀门的常见故障及维修策略探析[J].化工管理，2017（36）：176.

[5] 李奇，彭文，张晞，等.螺杆活塞串联高压空压机组调试故障分析[J].设备管理与维修，2017（1）：34-36.

[6] 李灿.阀门的常见故障及维修策略探究[J].建材与装饰，2016（33）：163-164.