气动调节阀日常维护与常见故障原因分析

    0 引言
    本文以美国博雷（BARY）厂家生产的S92/93系列的气动执行机构为例，结合现场实际使用情况，进行了分析和总结。阀门公称直径DN250，介质为混合煤气，气源为仪表压空，压力为3-5Bar，电磁阀为24V。
    1 气动调节阀的结构和工作原理
    1.1 气动调节阀的结构
    气动调节阀由执行机构和阀体两部分组成。

    A：内部气路
    B：醇缩醛轴垫片
    C：活塞导环
    D：输出轴承
    E：输出轴承和小齿轮
    F：开度指示
    G：外壳
    H：端盖
    I：形成限制
    J：活塞
    K：供气孔
    L：活塞密封
    1.2 气动调节阀的工作原理
    气动调节阀的工作原理：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，当调节器或定位器得到4-20mA信号时，控制电磁阀24V信号到，打开，使得仪表压空进入执行机构汽缸，转动阀杆使阀体动作，当到达需要指定开度时，位置反馈使得定位器停止信号输出，维持当前位置。当需要关闭阀门时，定位器得到关闭信号，使电磁阀停止供气，汽缸靠内部弹簧反作用力，使阀门关闭。当需要从满度减少开度时，定位器输出气源压力会减弱，弹簧自身反作用力致使阀门向关闭方向动作，直至信号压力与弹簧压力平衡，到达指定开度，以此来控制该介质流量。
    2 气动调节阀的日常维护
    在对气动调节阀日常点巡检中，要注意以下几点：一是检查仪表气源是否正常，检查过滤器、减压阀是否正常，观察压力是否在3-5Bar；二是观察汽缸有无漏气现象，尤其是阀杆连接处和两端盖处；三是检查电磁阀是否工作正常，有无漏气现象；四是检查定位器工作是否正常，有无漏气现象；五是检查所有连接部件固定螺丝是否紧牢；六是尽量避免过多浮灰覆盖到执行机构上，要市场保持工作环境清洁。
    3 气动调节阀常见故障原因分析
    3.1 气动调节阀无反馈信号
    气动调节阀的信号线由一对控制信号线和一对反馈信号线组成。当PLC给阀门一个信号时，信号在调节阀的定位器中进行信号转换，通过气源压力来控制阀杆动作。阀杆的行程通过调节阀的反馈信号把阀门的开度传送出去。
    如果气动调节阀没有反馈信号，要用万用表检查每个接点是否有电压。要检查线路连接是否正确，检查信号线是否损坏，检查信号线是否松动。
    3.2 阀门无法关到零位
    阀门无法关到零位，一是实际关到零位，但反馈指示没有，这是信号问题，可通过调整定位器来解决；二是实际确实没有关严，最大可能是阀门密封垫片出现损坏，或者阀杆连接处转动收到卡阻，这就需要在检修时，将阀体拆下来更换密封垫片和对转动处加润滑油，使其可以正常工作。
    3.3 阀体不动作
    3.3.1 无信号、无气源。
    原因：①气源未开；②由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵；③气源总管泄露。④线路不正确，检查线路。
    3.3.2 有气源，无信号。
    原因：①定位器故障；②电磁阀故障；③定位器波纹管漏气；④调节器膜片损坏。
    3.3.3 定位器无气源。
    原因：①过滤器堵塞；②减压阀故障；③管道泄漏或堵塞。
    3.3.4 定位器有气源，无输出。
    原因：定位器的节流孔堵塞。
    3.3.5 有信号、无动作。
    原因：①阀芯脱落；②阀芯与阀杆卡死；③阀杆弯曲或断裂；④执行机构汽缸内弹簧长期不用而锈死。
    3.4 调节阀动作不稳定
    3.4.1 气源压力不稳定。
    原因：①压缩机容量太小；②减压阀故障。
    3.4.2 信号压力不稳定。
    原因：①控制系统的时间常数（T=RC）不适当；②调节器输出不稳定。
    3.4.3 气源压力稳定，信号压力也稳定，但调节阀的动作仍不稳定。
    原因：①定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；②定位器中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀；③输出管、线漏气；④执行机构刚性太小；⑤阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。
    3.5 调节阀振动
    3.5.1 调节阀在任何开度下都振动。
    原因：①支撑不稳：②附近有振动源；③阀芯与衬套磨损严重。
    3.5.2 调节阀在接近全闭位置时振动。
    原因：①调节阀选大了，常在小开度下使用；②阀体介质流向与关闭方向相反。
    3.6 调节阀的动作迟钝
    3.6.1 阀杆仅在单方向动作时迟钝。
    原因：①气动执行机构中膜片破损泄漏；②执行机构中“O”型密封泄漏。
    3.6.2 阀杆在往复动作时均有迟钝现象。
    原因：①阀体内有粘物堵塞；②由于阀杆不直导致摩擦阻力大；③没有定位器的气动调节阀也会导致动作迟钝。
    3.7 调节阀的泄漏量增大
    3.7.1 阀全关时泄漏量大。
    原因：①阀芯被磨损，内漏严重，②阀未调好关不严。
    3.7.2 阀达不到全闭位置。
    原因：①介质压差太大，执行机构刚性小，阀关不严；②阀内有异物；③衬套烧结。
    3.8 流量可调范围变小
    主要原因是阀芯被腐蚀变小，从而使可调的最小流量变大。
    参考文献：
    [1]许宏阳.气动调节阀故障分析[J].石油化工自动化.1997（01）.
    [2]周雪冰，郭威华.控制回路中气动调节阀的选用[J].工业仪表与自动化装置.2004（01）
    [3]许宏阳.气动调节阀故障分析[J].炼油化工自动化.1997（01）
    [4]王新山.气动调节阀的故障检查和调修[J].自动化与仪表.1988（01）.