杨磊
山东八亿橡胶有限责任公司 277000
摘要：随着科学技术发展，各行业设备日益趋向自动化。气动调节阀作为自动调节系统中的重要仪表设备，在各操作环节中发挥着重要作用，它不仅可以稳定生产、优化控制、科学管理，而且可以控制各种介质的压力和流量。本文对气动调节阀常见故障及其原因进行了分析，并提出针对性的处理措施。
关键词：气动调节阀；故障原因；处理措施
1 前言
气动阀按调节形式可分为气动开关阀和气动调节阀两类。按阀体结构形式又分为蝶阀、球阀、套筒和单座阀等；按流量特性可分为线性、快开和抛物线。气动阀门的选型需要根据物料的特性及系统控制的要求选择。在氧化铝生产工艺中，管路中流通的是碱性铝矾土料浆，物料易结疤，且具有强腐蚀性，对气动阀的性能影响很大，极易造成阀门调节出现卡顿、抱死等情况，因此无法及时、准确地调整流量，严重影响工艺流程生产控制的稳定性。为更好地改善这一状况，对气动调节阀和气动开关阀工作原理与故障剖析，便于找到更合理的选型应用及更便捷的故障维修方法。
2 气动调节阀结构及工作原理
2.1气动调节阀的结构及类型
气动调节阀由气动执行机构和阀体以及（气路）附件三部分组成。气动执行机构分为薄膜式和活塞式；阀体按其行程可分为直行程和角行程两种，按其结构分为直通单座阀、直通双座阀、套筒阀、角形阀、隔膜阀、蝶阀，球阀，按阀芯的的结构，调节阀的流量特性分类有直线型、等百分比型、快开型、抛物线型等，按调节形式分为两位式、断开型、调节型、切断调节型，按安全失效模式分为故障开、故障关、故障保位；附件包括定位器、E／ P 电气转换器、过滤减压阀、放大器、保卫阀、手轮机构等。
2.1工作原理
气动调节阀由执行机构和调节机构组成。执行机构是调节阀的推力部件，以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来产生相应的推力，推动调节机构动作，完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。
3 气动调节阀的安装常见故障及处理方法
3.1阀卡顿
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。调节阀顺畅运行，能够保障整体工程的作业效率。当气动调节阀内被大量粘附物堵塞，在阀杆往复运动时就会有所迟缓，导致堵塞问题变得越来越严重。在工程初期需要投入使用气动调节阀时，以及气动调节阀经过解体修理过后，会更容易出现故障。另外，在管道安装或检查管道过程中，管道内存有的焊渣、铁锈等，都很有可能会造成卡顿，导致自动化控制系统传输的信号与相应的控制动作出现偏差。
针对调节阀卡顿问题，应该在调节阀应用初期就及时找出问题， 迅速通过开关等零件来控制调节阀，使调节阀内的异物随介质被冲掉。当然也可以在夹紧阀杆的情况下，利用外加信号的压力采用正向旋转阀杆和反向旋转阀杆相融合的方法，清除阀芯内的卡堵物。根据相关实际情况，如果认为上述方法都不符合，也可以通过增强气源压力，提升驱动功率，将调节阀反复向上移动和向下移动，由此有效疏通卡堵物。
3.2调节阀泄漏
气动阀门的泄漏量主要取决于阀门开关。
归纳起来，气动阀门的泄漏量增加主要是因为以下两个方面的因素：其一是气动阀门内的阀芯由于使用的时间过长而发生磨损，导致阀门关闭不严密从而引起泄漏量增加；其二是若阀内混杂着异物或者内部的衬套被烧结时，或者在各种介质之间压力的控制作用下，当介质的压差较大时，会导致刚性下降，引起阀门不能完全关闭，最终引起气动阀门的泄漏量增大。
为高效解决阀内漏问题，工作人员应该慎重调理阀杆长度，合理的阀杆长度能够保障阀芯和阀座之间的科学接触，使其接触空间处于合理范围，从而规避内漏问题。针对填料泄漏问题的处理方法，首先就是要解决填料发生塑性变形产生的径向力与阀杆接触不均匀的问题，有的地方可能接触偏紧，有的地方也可能接触偏松，甚至有的地方还没有实现完全接触。专业人员要慎重利用填料底部与顶端倒角的位置，准备金属环合理置入，保障填料可以适时填入，防止介质产生压力将填料冲出填料函， 使金属保护环和填料变得更平衡，杜绝出现倾斜状况。 为从根源处降低填料的磨损程度，保障填料函和填料接触部分表面有良好的光泽度，填料涵和填料接触面都要进行细致加工。一般来说，柔性石墨拥有良好的气密性，同时在耐磨程度上也使人满意，一旦出现故障也容易维修，耐温效果与抗腐蚀效果超强。为此可以使用柔性石墨作为填料，柔性石墨的融入不会使气动调节阀遭受侵蚀， 降低内部介质对气动调节阀的危害，大幅提升气动调节阀填料的密封性和可靠性，改善填料泄漏问题带来的不利影响，延长调节阀的应用时限。
3.3调节阀振荡
导致调节阀发生振荡的原因是多种多样的，应就具体的振荡问题进行具体分析。如果是振动现象较为轻微，可通过增加调节阀的刚度来解决，如选用或更换弹簧刚度较大的调节阀、改用活塞执行结构等方法。如果是基座与管道发生剧烈振动，可以通过增加基座支撑与管道的方法来消除。如果是由于调节阀的频率和系统的频率相同，双重振动叠加下也会是调节阀产生剧烈振动，则可以通过更换不同结构的调节阀解决。如果是调节阀的工开度较小时发生振荡，则大多是由于调节阀的选型不当导致的，应根据管道的流通能力与介质流通压力值等对调节阀的型号进行重新选择，或者通过采用分程控制、子母阀等措施。
3.4调节阀阀门定位器故障
定位器故障是最主要最常见的阀门震荡原因，而检修中发生最多的定位器参数不合适造成，对于控制区常用的机械式定位器需要对零点和线性进行调整，对于常规岛常用的智能定位器需要使用专用的通讯器进行定位器校验；除此之外，机械式定位器常见的故障还有反馈轴、凸轮、转轴臂松动脱落均造成反馈的气压无法正确稳定，从而造成定位器输出气压错误，影响阀门达到正确稳定的开度。
处理气动调节阀阀门智能式定位器故障时，应该重视定位器的选择，需要依据实际状况下的气动调节阀类型来合理比较市面上的智能式定位器，精挑细选一款最为匹配的定位器。科学挑选智能式定位器工作完成后，需要由专业工作人员参考专业流程进行安装，同时还要对定位器做好遮阳防振措施，避免定位器的电子元件受到太阳照射的损害。温度过高会严重影响定位器的质量，甚至很有可能导致定位器被烧坏。与此同时，还应该注重保持定位器仪器表面洁净程度，以此提高智能式定位器的稳定运行、使用效率和寿命。除此之外，如果发现智能式定位器存在故障，应及时做好整体更换，采取整体性更换措施，确保整体工作效率的提高。
4 结束语
通过对气动调节阀故障原因分析，采取适当的处理和改进办法，将大大提高气动调节阀的利用率，降低系统故障率，提高调节系统的质量，确保工艺生产装置长周期安全平稳运行，对提高经济效益以及降低能耗都有着重要的作用。气动调节阀由于使用环境比较复杂，造成故障的原因多种多样，本文未能一一例举，有待工作中进一步总结。
参考文献
[1]杨波.典型气动调节阀故障分析[J].电力安全技术，2019，21（10）：52-55.
[2]王晓波.气动调节阀的安装常见故障分析及解决[J].设备管理与维修，2019（8）：45-46.
[3]熊磊.压水堆核电厂气动调节阀常见故障及维护[J].仪器仪表用户，2018，25（1）：91-93，16.
[4]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.