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摘 要：气动调节阀是化工企业广泛使用的仪表之一。它准确正常地工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着重要的意义。随着企业自动化程度的逐步提高，集散控制系统（DCS）以及其它智能型仪表在自动化领域中的应用已越来越普遍，通过计算机的优化控制，将使生产取得最大效益。而在优化的同时也使控制系统的主要故障集中于调节系统的终端执行装置即调节阀上，调节阀在控制流体流量的工作过程中，接受控制操作信号，按控制规律实现对流量的调节。它的动作灵敏与否，直接关系着整个控制系统的质量。因它直接与工艺介质接触， 其性能直接影响系统质量和环境污染， 所以必须重视调节阀的故障判断，以便更好更快的解决生产控制问题。
关键词：气动调节阀;故障解析;气开;气关
1 工作原理
气动调节阀就是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。
2 气动调节阀的结构及分类
根据不同的使用要求，调节阀具有不同的结构，在实际生产中应用较广的主要有直通双座调节阀、直通单座调节阀、角型调节阀、高压调节阀、隔膜阀、蝶阀、球阀、凸轮挠曲阀、套筒调节阀、三通调节阀和小流量调节阀等。[1]
气动调节阀按动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Close FC）。气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。
3 常见故障及产生的原因
3.1气源系统故障
仪表风线堵塞。由于球阀在仪表分支风线末端有节流作用，风线中赃物在此处易堆积堵塞。致使仪表风压过低，调节阀不能全开全关，甚至调节阀不动作。
空气过滤减压阀故障。空气过滤减压阀长时间使用赃物太多，减压阀漏风，减压阀设定输出压力过底，使输出的仪表风压小于规定的压力。致使调节阀动作迟缓，不能全开全关甚至不动作。
仪表风系统故障。空压站异常，装置净化风罐异常，切水不及时使风线结冰，仪表风线漏风或被赃物堵死，造成装置仪表风压过低甚至无风。
3.2电源系统故障
电源线接线端子处松动，短路，脱落，极性接反故障。由于现场振动，接线不牢造成接线松动或灰尘太多造成接触不良使控制室到达现场的信号时有时无，致使调节阀动作混乱产生调节振荡。由于接线失误，设备进水或受潮等原因使电源线接线处短路从而使调节阀接受到的信号比调节器的信号便低，造成调节阀不能全开全关。脱落及极性接反调节阀不动作。极性接反常发生于安装新表，从新接线，装置大修等情况。
电源线中间接头或中间受伤处故障。电源线受环境的振动、外力的拉扯，绝缘胶带失效绝缘性能下降及接头进水高温烘烤等原因使电源线接头松动或似断非断，电源线之间短路或对地短路，接线头或电源线断裂。致使调节阀动作不连续，不能全开全关，不动作。在维修过程中电源线中间接头接反，造成调节阀不动作。
3.3阀门定位器故障
反馈杆故障。反馈杆紧固螺母松动甚至脱落，造成反馈杆松动、歪斜、与固定件卡碰、脱落。使调节阀动作迟缓，波动频繁，调节阀限位甚至失去控制。定位器固定不牢发生歪斜松动，影响反馈杆的活动，造成卡碰现象使调节阀限位。反馈板上的限位弹簧脱落，或反馈杆从中脱出，造成反馈杆与反馈板接触不良，产生滞后，造成调节阀动作频繁。使被控参数难以稳定特别在调节阀动作要求准确的温度控制中产生较大影响
定位器调校不好。调校中中间位置没有找好，手动输出时调节阀没有去开全关，气开气关选择不对等。使调节阀不能全开全关，造成泄漏量大，限位等现象。
由于智能定位器的调校复杂，时间长，而且需要多次全开全关，对工艺波动大，因此调校时应把调节阀切出，特别是在调校控制温度的调节阀一定要离线调整。
3.4调节阀故障
a、调节阀漏量大，调节阀全关时阀芯与阀座之间有空隙，造成阀全关时介质的流量大，被控参数难以稳定。
在调节阀调校中调节阀行程调节不当或阀芯长时间使用造成阀芯头部磨损腐蚀。通常向下调节阀杆减小空隙达到减少泄漏的目的。
阀芯周围受到介质的腐蚀比较严重，阀芯受介质中焊渣、铁锈、渣子等划伤产生伤痕。应取出阀芯进行研磨，严重的应该更换新阀芯。
阀座受到介质的腐蚀比较严重，或介质中焊渣、铁锈、渣子等划伤产生伤痕，阀座与阀体间的密封被破坏。应取出阀座进行研磨，更换密封垫片，严重的应该更换新阀。
阀内有焊渣、铁锈、渣子等赃物堵塞，使调节阀不能全关，应拆卸调节阀进行清洗，同时观察阀芯阀座是否有划伤磨损现象。
套筒阀閥芯与阀座间的密封垫片损坏，碟阀的密封圈损坏使调节阀全关时节流间隙比较大。
b、调节阀盘根故障。阀杆与盘根间的摩擦力使调节阀小信号难以动作，大信号跳跃振动，造成调节过程中调节阀波动较大，参数难以稳定。摩擦力大时造成调节阀单向动作甚至不动。日常维护中应该定期增加润滑油或润滑脂，盘根老化严重，泄露严重的应该更换盘根。
被调介质的高温高压使调节阀的盘根膨胀老化加大对阀杆的摩擦力;
由于阀杆的频繁动作使盘根的密封性变差使介质外漏，若介质是高粘介质会附着在阀杆上加大了摩擦力，同时外泄介质受冷凝固更加增大了摩擦力;
在处理盘根泄漏时盘根压板太紧增大了阀杆的摩擦力;
调节阀安装管道前后管线不同心，使调节阀有应力且附加到阀杆上致使阀杆与盘根的摩擦力加大。
c、阀杆与连接件松动或脱落，由于现场震动或连接件紧固螺母松动，阀杆太靠下与连接件连接部分太少，在运行中阀杆与执行机构推杆不同步或脱落不动，影响调节阀动作甚至失灵。
d、阀座有异物卡住或堵死。管道中杂质进于阀座，损坏阀芯阀座影响调节阀动作，使漏量增大。在酸性气、瓦斯气的调节中气体中的杂质在调节阀节流处逐渐沉淀堵塞调节阀。在切水阀调节中，由于介质压力小，流速缓慢，介质中的杂质逐渐沉淀堵塞调节阀或调节阀前后的管道，使调节阀失去作用。
e、调节阀膜头故障。调节阀的波纹膜片长时间使用老化变质，弹性变小，密闭性变差，甚至产生裂纹漏风严重。压缩弹簧老化弹性系数改变，甚至断裂。使调节阀膜头输出的摧杆位移发生变化，推力变小，导致调节阀调节质量变差不能全开全关甚至失去调节作用。
4 结束语
通过故障判断，不仅可以使我们对调节阀维修有了更深刻的认识，而且开阔了我们处理问题的思路，为以后更好的为企业服务提供了很好的条件，保证生产装置的长周期稳定运行。
参考文献：
张毅.自动检测技术及仪表控制系统（第三版），化学工业出版社，2012
作者简介：
王江伟（1990-），汉，男，籍贯：河北省沙河市，学历：大专，职称：助理工程师，研究方向：仪表自动化，单位：北京燕化正邦设备检修有限公司。
（北京燕化正邦设备检修有限公司，北京 102500）
关键词：气动调节阀;故障解析;气开;气关
1 工作原理
气动调节阀就是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。
2 气动调节阀的结构及分类
根据不同的使用要求，调节阀具有不同的结构，在实际生产中应用较广的主要有直通双座调节阀、直通单座调节阀、角型调节阀、高压调节阀、隔膜阀、蝶阀、球阀、凸轮挠曲阀、套筒调节阀、三通调节阀和小流量调节阀等。[1]
气动调节阀按动作分气开型和气关型两种。气开型（Air to Open）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。故有时气开型阀门又称故障关闭型（Fail to Close FC）。气关型（Air to Close）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作;空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。故有时又称为故障开启型（Fail to Open FO）。气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。
3 常见故障及产生的原因
3.1气源系统故障
仪表风线堵塞。由于球阀在仪表分支风线末端有节流作用，风线中赃物在此处易堆积堵塞。致使仪表风压过低，调节阀不能全开全关，甚至调节阀不动作。
空气过滤减压阀故障。空气过滤减压阀长时间使用赃物太多，减压阀漏风，减压阀设定输出压力过底，使输出的仪表风压小于规定的压力。致使调节阀动作迟缓，不能全开全关甚至不动作。
仪表风系统故障。空压站异常，装置净化风罐异常，切水不及时使风线结冰，仪表风线漏风或被赃物堵死，造成装置仪表风压过低甚至无风。
3.2电源系统故障
电源线接线端子处松动，短路，脱落，极性接反故障。由于现场振动，接线不牢造成接线松动或灰尘太多造成接触不良使控制室到达现场的信号时有时无，致使调节阀动作混乱产生调节振荡。由于接线失误，设备进水或受潮等原因使电源线接线处短路从而使调节阀接受到的信号比调节器的信号便低，造成调节阀不能全开全关。脱落及极性接反调节阀不动作。极性接反常发生于安装新表，从新接线，装置大修等情况。
电源线中间接头或中间受伤处故障。电源线受环境的振动、外力的拉扯，绝缘胶带失效绝缘性能下降及接头进水高温烘烤等原因使电源线接头松动或似断非断，电源线之间短路或对地短路，接线头或电源线断裂。致使调节阀动作不连续，不能全开全关，不动作。在维修过程中电源线中间接头接反，造成调节阀不动作。
3.3阀门定位器故障
反馈杆故障。反馈杆紧固螺母松动甚至脱落，造成反馈杆松动、歪斜、与固定件卡碰、脱落。使调节阀动作迟缓，波动频繁，调节阀限位甚至失去控制。定位器固定不牢发生歪斜松动，影响反馈杆的活动，造成卡碰现象使调节阀限位。反馈板上的限位弹簧脱落，或反馈杆从中脱出，造成反馈杆与反馈板接触不良，产生滞后，造成调节阀动作频繁。使被控参数难以稳定特别在调节阀动作要求准确的温度控制中产生较大影响
定位器调校不好。调校中中间位置没有找好，手动输出时调节阀没有去开全关，气开气关选择不对等。使调节阀不能全开全关，造成泄漏量大，限位等现象。
由于智能定位器的调校复杂，时间长，而且需要多次全开全关，对工艺波动大，因此调校时应把调节阀切出，特别是在调校控制温度的调节阀一定要离线调整。
3.4调节阀故障
a、调节阀漏量大，调节阀全关时阀芯与阀座之间有空隙，造成阀全关时介质的流量大，被控参数难以稳定。
在调节阀调校中调节阀行程调节不当或阀芯长时间使用造成阀芯头部磨损腐蚀。通常向下调节阀杆减小空隙达到减少泄漏的目的。
阀芯周围受到介质的腐蚀比较严重，阀芯受介质中焊渣、铁锈、渣子等划伤产生伤痕。应取出阀芯进行研磨，严重的应该更换新阀芯。
阀座受到介质的腐蚀比较严重，或介质中焊渣、铁锈、渣子等划伤产生伤痕，阀座与阀体间的密封被破坏。应取出阀座进行研磨，更换密封垫片，严重的应该更换新阀。
阀内有焊渣、铁锈、渣子等赃物堵塞，使调节阀不能全关，应拆卸调节阀进行清洗，同时观察阀芯阀座是否有划伤磨损现象。
套筒阀閥芯与阀座间的密封垫片损坏，碟阀的密封圈损坏使调节阀全关时节流间隙比较大。
b、调节阀盘根故障。阀杆与盘根间的摩擦力使调节阀小信号难以动作，大信号跳跃振动，造成调节过程中调节阀波动较大，参数难以稳定。摩擦力大时造成调节阀单向动作甚至不动。日常维护中应该定期增加润滑油或润滑脂，盘根老化严重，泄露严重的应该更换盘根。
被调介质的高温高压使调节阀的盘根膨胀老化加大对阀杆的摩擦力;
由于阀杆的频繁动作使盘根的密封性变差使介质外漏，若介质是高粘介质会附着在阀杆上加大了摩擦力，同时外泄介质受冷凝固更加增大了摩擦力;
在处理盘根泄漏时盘根压板太紧增大了阀杆的摩擦力;
调节阀安装管道前后管线不同心，使调节阀有应力且附加到阀杆上致使阀杆与盘根的摩擦力加大。
c、阀杆与连接件松动或脱落，由于现场震动或连接件紧固螺母松动，阀杆太靠下与连接件连接部分太少，在运行中阀杆与执行机构推杆不同步或脱落不动，影响调节阀动作甚至失灵。
d、阀座有异物卡住或堵死。管道中杂质进于阀座，损坏阀芯阀座影响调节阀动作，使漏量增大。在酸性气、瓦斯气的调节中气体中的杂质在调节阀节流处逐渐沉淀堵塞调节阀。在切水阀调节中，由于介质压力小，流速缓慢，介质中的杂质逐渐沉淀堵塞调节阀或调节阀前后的管道，使调节阀失去作用。
e、调节阀膜头故障。调节阀的波纹膜片长时间使用老化变质，弹性变小，密闭性变差，甚至产生裂纹漏风严重。压缩弹簧老化弹性系数改变，甚至断裂。使调节阀膜头输出的摧杆位移发生变化，推力变小，导致调节阀调节质量变差不能全开全关甚至失去调节作用。
4 结束语
通过故障判断，不仅可以使我们对调节阀维修有了更深刻的认识，而且开阔了我们处理问题的思路，为以后更好的为企业服务提供了很好的条件，保证生产装置的长周期稳定运行。
参考文献：
张毅.自动检测技术及仪表控制系统（第三版），化学工业出版社，2012
作者简介：
王江伟（1990-），汉，男，籍贯：河北省沙河市，学历：大专，职称：助理工程师，研究方向：仪表自动化，单位：北京燕化正邦设备检修有限公司。
（北京燕化正邦设备检修有限公司，北京 102500）