氣動薄膜調(diào)節(jié)閥幾種常見故障分析及處理

  
摘要：通過對某廠氣動薄膜調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生故障的原因進(jìn)行分析，提出幾種有效的處理辦法，為解決生產(chǎn)實際中發(fā)生的同類型故障提供參考。  
關(guān)鍵詞：氣動薄膜調(diào)節(jié)閥；故障；分析；處理  
1引言  
典型的過程控制系統(tǒng)主要有三個環(huán)節(jié)——檢測、控制和執(zhí)行。氣動薄膜調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器這一環(huán)節(jié)的主要產(chǎn)品，應(yīng)用的十分廣泛。它是過程控制系統(tǒng)中用氣動力操作去改變流體壓力和流量的裝置，一般以壓縮空氣為動力源。實際使用中，過程的多樣性及工業(yè)條件的變化，包括溫度、壓力等參數(shù)的改變都會引起氣動薄膜調(diào)節(jié)閥性能的不穩(wěn)定，產(chǎn)生故障。而它的動作靈敏度直接關(guān)系著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量，在生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用。  
某廠主要工序的加熱爐燃燒自控系統(tǒng)，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥作為終端執(zhí)行裝置，接受來自PLC的控制信號對工藝參數(shù)煤氣流量、熱風(fēng)流量、冷風(fēng)流量、煙閘開度等進(jìn)行調(diào)節(jié)以實現(xiàn)對爐溫和爐壓的控制。如何降低氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障次數(shù)成了確保生產(chǎn)順行的關(guān)鍵。  
我們收集了近一年來該自控系統(tǒng)的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生故障的情況并進(jìn)行分析，總結(jié)出氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的幾種常見故障的造成原因及其處理辦法，以供同類型企業(yè)作為參考。  
2氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障情況  
2008年1月至2008年12月某廠氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障及其發(fā)生次數(shù)歸納為《表1》。  
《表1》氣動薄膜調(diào)節(jié)閥故障統(tǒng)計表  
序號    故障類型    故障次數(shù)    累計故障次數(shù)  
1    閥門定位器故障    57    57  
2    膜片破裂    38    95  
3    閥芯結(jié)焦    18    113  
4    閥芯與閥桿脫開    7    120  
5    接氣管漏氣    4    124  
6    “O”型密封圈破裂    4    128  
7    其他    3    131  
8    合計    131      
根據(jù)《表1》的數(shù)據(jù)做出氣動調(diào)節(jié)閥故障次數(shù)排列直方圖如圖1所示。  
氣動調(diào)節(jié)閥故障次數(shù)排列圖（圖1）  
圖1氣動調(diào)節(jié)閥故障次數(shù)排列圖  
從《表1》及氣動調(diào)節(jié)閥故障情況排列圖中可知，閥門定位器故障、膜片故障、閥芯故障占總故障的84.6%，是造成氣動調(diào)節(jié)閥故障的主要原因。  
3氣動薄膜調(diào)節(jié)閥故障原因分析  
經(jīng)過對氣動薄膜調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場安裝和使用情況的調(diào)查及對調(diào)節(jié)閥本身結(jié)構(gòu)等分析，并結(jié)合實驗進(jìn)行驗證，找出影響調(diào)節(jié)閥各部分性能的因素。  
3.1造成閥門定位器故障的原因主要為：  
（1）氣源水分多。因為定位器采用機(jī)械式力平衡原理工作，即噴嘴擋板技術(shù)．由于噴嘴孔很小，易被灰塵或不干凈的氣源堵住。而氣源是壓縮空氣，含水汽、油污、灰塵等，容易造成噴嘴和放大器的阻塞，使定位器無法正常工作。  
（2）閥門定位器零位漂移大。因閥門定位器采用力的平衡原理，彈簧的彈性系數(shù)在惡劣現(xiàn)場下發(fā)生改變，造成閥門定位器的零點漂移，導(dǎo)致零位變化大，使放大器輸出不穩(wěn)定，造成調(diào)節(jié)質(zhì)量下降或無法調(diào)節(jié)。  
（3）反饋桿松脫。由于閥門定位器為機(jī)械式力平衡式，其可動部件較多，容易受溫度振動的影響，造成反饋桿松脫。  
3.2造成膜片破裂的原因主要為：  
（1）氣源水份多。因氣源含水汽、油污、灰塵等造成放大器阻塞，使定位器不能正常工作，導(dǎo)致膜片破裂。  
（2）氣源壓力大。由于空氣過濾減壓閥的質(zhì)量問題，不能實現(xiàn)調(diào)壓功能，無法將氣源壓力控制在140KPa±5KPa，使氣源壓力過大，造成對膜片的沖擊。  
3.3造成閥芯故障的原因主要為：  
（1）密封圈老化。因閥質(zhì)量問題，密封圈老化嚴(yán)重，造成閥座（芯）易受介質(zhì)滲人。  
（2）焦油污粘結(jié)、卡阻。由于煤氣含有焦油、水等雜質(zhì)，易粘結(jié)堆積在管內(nèi)壁，閥芯片結(jié)焦垢，致使閥不能動作。  
4氣動薄膜調(diào)節(jié)閥故障處理辦法  
4.1閥門定位器故障的處理辦法：  
（1）改用氮氣做儀表氣源。氮氣清潔、干凈、干燥，且不含壓縮空氣中難以濾除的水、油、塵粒等雜質(zhì)。  
（2）在儀表氣源管路上增加了除水、除塵裝置，如氣動三聯(lián)件等，進(jìn)一步保證了氣源的純凈。  
（3）定期校準(zhǔn)閥門定位器的零位。  
（4）可考慮改用智能定位器。科能定位器由CPU、A/D、D/A組成，其工作原理與普通定位器截然不同。給定值是電動信號，不再是力平衡，因此能夠克服常規(guī)定位器的缺陷。  
4.2對膜片容易破裂問題的解決辦法：  
（1）保證儀表氣源的清潔、干燥。  
（2）更換空氣過濾減壓閥。  
（3）調(diào)整氣源壓力為140KPa±5KPa。  
4.3對閥芯故障的處理辦法：  
（1）重新加工閥芯與襯套或閥座之間的密封圈并更換。  
（2）定期清除粘貼物。  
（3）在調(diào)節(jié)閥的前后增加了空汽吹掃，避免了煤氣中的焦油及殘渣的累積污垢對閥芯的影響。  
4.4其它改進(jìn)方法：  
（1）儀表維護(hù)人員加強(qiáng)點檢，定期清潔閥門定位器的放大器和恒節(jié)流孔等部件，以保證儀表運行狀態(tài)良好。  
（2）操作人員操作閥門時不能過大或過小，否則容易造成閥故障。應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。  
5結(jié)語  
通過對某廠加熱爐的氣動薄膜調(diào)節(jié)閥實施上述改進(jìn)措施后，氣動薄膜調(diào)節(jié)閥的故障率大幅度降低，達(dá)到并超過了預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，確保了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并減少了維護(hù)人員的工作量。