上海滬工閥門(mén)廠(chǎng)（集團）有限公司

摘要：通過(guò)對某廠(chǎng)氣動(dòng)薄膜調節閥產(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(shí)際中發(fā)生的同類(lèi)型故障提供參考。

關(guān)鍵詞：氣動(dòng)薄膜調節閥；故障；分析；處理

1 引言

典型的過(guò)程控制系統主要有三個(gè)環(huán)節——檢測、控制和執行。氣動(dòng)薄膜調節閥作為執行器這一環(huán)節的主要產(chǎn)品，應用的十分廣泛。它是過(guò)程控制系統中用氣動(dòng)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(dòng)力源。實(shí)際使用中，過(guò)程的多樣性及工業(yè)條件的變化，包括溫度、壓力等參數的改變都會(huì )引起氣動(dòng)薄膜調節閥性能的不穩定，產(chǎn)生故障。而它的動(dòng)作靈敏度直接關(guān)系著(zhù)調節系統的質(zhì)量，在生產(chǎn)中起著(zhù)舉足輕重的作用。

某廠(chǎng)主要工序的加熱爐燃燒自控系統，氣動(dòng)薄膜調節閥作為終端執行裝置，接受來(lái)自 PLC 的控制信號對工藝參數煤氣流量、熱風(fēng)流量、冷風(fēng)流量、煙閘開(kāi)度等進(jìn)行調節以實(shí)現對爐溫和爐壓的控制。如何降低氣動(dòng)薄膜調節閥的故障次數成了確保生產(chǎn)順行的關(guān)鍵。

我們收集了近一年來(lái)該自控系統的氣動(dòng)薄膜調節閥產(chǎn)生故障的情況并進(jìn)行分析，總結出氣動(dòng)薄膜調節閥的幾種常見(jiàn)故障的造成原因及其處理辦法，以供同類(lèi)型企業(yè)作為參考。

2 氣動(dòng)薄膜調節閥的故障情況

2008 年 1 月至 2008 年 12 月某廠(chǎng)氣動(dòng)薄膜調節閥的故障及其發(fā)生次數歸納為《表 1》。

根據《表 1》的數據做出氣動(dòng)調節閥故障次數排列直方圖如圖 1 所示。

圖 1 氣動(dòng)調節閥故障次數排列圖

從《表 1》及氣動(dòng)調節閥故障情況排列圖中可知，閥門(mén)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(dòng)調節閥故障的主要原因。

3 氣動(dòng)薄膜調節閥故障原因分析

經(jīng)過(guò)對氣動(dòng)薄膜調節閥現場(chǎng)安裝和使用情況的調查及對調節閥本身結構等分析，并結合實(shí)驗進(jìn)行驗證，找出影響調節閥各部分性能的因素。

3.1 造成閥門(mén)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(wú)法正常工作。

（2）閥門(mén)定位器零位漂移大。因閥門(mén)定位器采用力的平衡原理，彈簧的彈性系數在惡劣現場(chǎng)下發(fā)生改變，造成閥門(mén)定位器的零點(diǎn)漂移，導致零位變化大，使放大器輸出不穩定，造成調節質(zhì)量下降或無(wú)法調節。

（3）反饋桿松脫。由于閥門(mén)定位器為機械式力平衡式，其可動(dòng)部件較多，容易受溫度振動(dòng)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，導致膜片破裂。

（2）氣源壓力大。由于空氣過(guò)濾減壓閥的質(zhì)量問(wèn)題，不能實(shí)現調壓功能，無(wú)法將氣源壓力控制在 140KPa±5KPa，使氣源壓力過(guò)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(wèn)題，密封圈老化嚴重，造成閥座（芯）易受介質(zhì)滲人。

（2）焦油污粘結、卡阻。由于煤氣含有焦油、水等雜質(zhì)，易粘結堆積在管內壁，閥芯片結焦垢，致使閥不能動(dòng)作。

4 氣動(dòng)薄膜調節閥故障處理辦法

4.1 閥門(mén)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(dòng)三聯(lián)件等，進(jìn)一步保證了氣源的純凈。

（3）定期校準閥門(mén)定位器的零位。

（4）可考慮改用智能定位器�？颇芏ㄎ黄饔� 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(dòng)信號，不再是力平衡，因此能夠克服常規定位器的缺陷。

4.2 對膜片容易破裂問(wèn)題的解決辦法：

（1）保證儀表氣源的清潔、干燥。

（2）更換空氣過(guò)濾減壓閥。

（3）調整氣源壓力為 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）在調節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）儀表維護人員加強點(diǎn)檢，定期清潔閥門(mén)定位器的放大器和恒節流孔等部件，以保證儀表運行狀態(tài)良好。

（2）操作人員操作閥門(mén)時(shí)不能過(guò)大或過(guò)小，否則容易造成閥故障。應嚴格執行標準化作業(yè)。

5 結語(yǔ)

通過(guò)對某廠(chǎng)加熱爐的氣動(dòng)薄膜調節閥實(shí)施上述改進(jìn)措施后，氣動(dòng)薄膜調節閥的故障率大幅度降低，達到并超過(guò)了預期標準，確保了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并減少了維護人員的工作量。