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控制閥在正常運行過程中出現(xiàn)各種故障，它們可來自執(zhí)行機構(gòu)、調(diào)節(jié)機構(gòu)或連接的附件
裝置。故障分析用于對故障的定位和處理方案的確定。
執(zhí)行機構(gòu)的故障分析
填料造成的故障
因填料原因造成的故障表現(xiàn)為外泄漏量增大、摩擦力增大及閥桿的跳動。分析如下。
1. 填料材質(zhì)不合適。由于填料材質(zhì)不合適造成的故障主要是外泄漏量增大及摩擦力增大例如，在高溫應(yīng)用場合，采用聚四氟乙烯填料。故障處理方法是更換填料。
2.填料結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)．o填料腔內(nèi)，填料和有關(guān)附件的位置安裝不合適，填料高度不合適故障處理方法是按產(chǎn)品說明書要求安裝填料和有關(guān)附件。
3.填料安裝不合適。例如，石墨填料采用螺旋式安裝造成填料壓緊力不均勻，中心沒有對準(zhǔn)等。故障處理方法是按層安裝，使壓緊力均勻。
4.填料有雜物。填料內(nèi)的雜物造成閥桿劃跡。故障處理方法是對填料進(jìn)行清潔，除去雜物
5. 上閥蓋安裝不當(dāng)。上閥蓋安裝不當(dāng)使填料受力不均勻。故障處理方法是重新安裝上閥蓋的墊圈，并對上閥蓋固緊螺栓平均地用對角方式壓緊o
執(zhí)行機構(gòu)的氣密性造成的故障
執(zhí)行機構(gòu)的氣密性造成的故障表現(xiàn)為響應(yīng)時間增大，閥桿動作呆滯。分析如下。
1.氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)的膜片未壓緊。膜片未壓緊或受力不均勻造成輸入的氣信號外漏，使執(zhí)行機構(gòu)對信號變化的響應(yīng)變得呆滯，響應(yīng)時間增大。如果安裝了閥門定位器，則其影響會減小。故障處理方法是用肥皂水涂刷檢查，并消除泄漏點o
2.氣動活塞執(zhí)行機構(gòu)的活塞密封環(huán)磨損。造成控制閥不能快速響應(yīng)，閥桿動作不靈敏。故障處理方法是更換密封環(huán)，并檢查汽缸內(nèi)壁有否磨損。
3.氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)的膜片破損。表現(xiàn)為閥桿動作不靈敏，可聽到氣體的泄漏聲。故障處理方法是更換膜片，并應(yīng)檢查限位裝置或托盤是否有毛刺等o
4.連接管線漏氣。造成閥桿動作不靈敏，響應(yīng)時間增大。故障處理方法是用肥皂水涂刷連接管線，檢查泄漏點，并更換或焊接。
不平衡力造成的故障
不平衡力造成的故障表現(xiàn)為控制閥動作不穩(wěn)定，關(guān)不嚴(yán)等。故障分析如下。
1.流向不當(dāng)。控制閥安裝不當(dāng)，造成實際流體流向與控制閥標(biāo)記流向不一致，使不平衡力變化。例如，流關(guān)控制閥被安裝為流開。故障處理方法是重新安裝。
2.執(zhí)行機構(gòu)不匹配。造成推力或推力矩不足，使控制閥動作不到位。故障處理方法是更換執(zhí)行機構(gòu)。
電動執(zhí)行機構(gòu)的故障
電動執(zhí)行機構(gòu)的故障除了常見的線路短路或斷路外，還有伺服放大器和電動機等故障。
常見故障分析如下。
1.各接插件松動或接線斷路或短路。造成接觸不良，并增大或降低有關(guān)線路阻抗。故障處理方法是檢查和撥動連接導(dǎo)線，重新插拔和插入各接插件。
2.減速器機械傳動部件。檢查運轉(zhuǎn)是否正常，齒輪嚙合是否良好，故障處理方法是更換或修補殘缺的齒輪，添加潤滑劑。
3.電源。檢查保險絲是否熔斷，伺服放大器位置反饋有無冒煙和特殊氣味，如變壓器外殼絕緣層及電阻燒焦發(fā)出糊味。故障處理方法是更換損壞的元器件。
調(diào)節(jié)機構(gòu)的故障分析
流量特性不匹配造成的故障
控制閥的流量特性用于補償被控對象的不同特性。如果選配的流量特性不合適，會使控
制系統(tǒng)的控制品質(zhì)變差。例如，在小流量和大流量時，控制系統(tǒng)的靈敏度不同。故障分析如下
1.被控對象具有飽和非線性特性(例如，溫度控制系統(tǒng))小流量時，控制系統(tǒng)能夠正常運行，但大流量時控制系統(tǒng)呆滯?；蛐×髁繒r控制系統(tǒng)極靈敏，甚至出現(xiàn)振蕩和不穩(wěn)定，但在大流量時，控制系統(tǒng)能夠正常運行。故障原因是選用了線性或快開流量特性控制閥。故障處理方法是更換控制閥的閥內(nèi)件或控制閥，或安裝閥f刁定位器，使控制閥滿足等百分比或拋物線流量特性要求。
2.被控對象具有線性特性(例如，流量隨動控制系統(tǒng))o小流量時控制系統(tǒng)運行正常，大流量時控制系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩或不穩(wěn)定現(xiàn)象。或小流量時控制系統(tǒng)呆滯，大流量時控制系統(tǒng)能夠正常運行。故障原因是選用了等百分比或拋物線流量特性控制閥。故障處理方法是更換控制閥的閥內(nèi)件或控制閥，或安裝閥門定位器，使控制閥滿足線性流量特性要求。
3.控制閥額定流量系數(shù)選擇不當(dāng)。選用的額定流量系數(shù)過大或過小，使控制閥可調(diào)節(jié)的zui小或zui大流量變大或變小，不能滿足工藝生產(chǎn)過程的操作要求?？刂崎y工作在小開度或大開度位置，控制品質(zhì)變差。故障處理方法是重新核算控制閥流量系數(shù)，安裝符合要求的控制閥。例如，直接根據(jù)工藝管道直徑選配控制閥造成額定流量系數(shù)過大，由于生產(chǎn)規(guī)模擴大造成額定流量系數(shù)過小等。
流路設(shè)計和安裝不當(dāng)造成的故障
因控制閥流路設(shè)計或安裝不當(dāng)造成故障表現(xiàn)為噪聲增大，污物容易積聚在閥體內(nèi)部，使控制閥關(guān)閉不嚴(yán)，泄漏量增大或卡死等。故障分析如下。
1.雙座閥泄漏量增大。雙座閥未采用一體化設(shè)計，造成溫度變化時閥內(nèi)件膨脹系數(shù)不同而使泄漏量增大。故障處理方法是選用一體化雙座閥，或選用具有平衡功能的套筒閥。
2.三通閥用于合流時，由于合流的兩股流體溫度不同造成泄漏量增大。故障處理方法是將流體的合流改為分流控制，安裝三通閥在換熱器前，從而保證流體溫度一致o
3.流向不當(dāng)造成噪聲增大。例如，流開控制閥用于流關(guān)場合，造成小流量時的噪聲增大。故障處理方法是檢查流向，重新安裝。
4.上、下游切斷閥與旁路閥安裝不當(dāng)。造成污物、冷凝液或不凝性氣體不能排放。故障處理方法是排污閥安裝在控制閥組的zui低處，放空閥安裝在控制閥組的zui高處。
5.導(dǎo)向軸套安裝不當(dāng)。造成中心未對準(zhǔn)，使摩擦增大，閥桿卡死。故障處理方法是重新安裝導(dǎo)向軸套。
泄漏量造成的故障
內(nèi)泄漏造成可調(diào)比下降，嚴(yán)重時使控制系統(tǒng)不能滿足工藝操作和控制要求。外泄漏造成環(huán)境污染，使成本提高。故障分析如下。
1.因空化和汽蝕造成泄漏量增大。由于空化、閃蒸和汽蝕造成閥芯和閥座損壞，使控制閥的泄漏量增大時表現(xiàn)為氣體或液體動力學(xué)噪聲的增大。故障處理方法是檢查閥內(nèi)件，更換或研磨閥芯、閥座、閥芯堆焊硬質(zhì)合金，降低控制閥兩端壓降，消除噪聲聲源，采用低噪聲控制閥等。
2.因被控流體含有雜物造成泄漏量增大。在開車階段常常因管道吹掃時未將控制閥拆下的不規(guī)范操作造成雜物進(jìn)入控制閥，或在運行過程中，被控流體夾帶的雜物積聚在閥體內(nèi)部，這些雜物造成閥芯與閥座密封面損傷，使泄漏量增大。故障處理方法是研磨閥芯和閥座，在管道吹掃時拆下控制閥，對含顆粒的被控流體，可在控制閥上游安裝過濾裝置，將控制閥組安裝在較高位置，并定期進(jìn)行排污。
3.執(zhí)行機構(gòu)與調(diào)節(jié)機構(gòu)連接不合適。故障處理方法是重新安裝，進(jìn)行泄漏量測試。
4.填料安裝不當(dāng)。由于填料安裝不當(dāng)，造成摩擦力增大或使閥桿變形。故障處理方法是重新安裝填料，對變形的閥桿整形。
5.法蘭安裝不當(dāng)。造成受力不均引起外泄漏，故障處理方法是重新安裝連接法蘭和墊片，并均勻用力壓緊連接法蘭。
6.流體流動對閥芯和閥座的磨損。故障處理方法是對閥芯和閥座進(jìn)行研磨。
7.填料安裝不當(dāng)造成摩擦增大，控制閥關(guān)不嚴(yán)造成外泄漏量增大。故障處理方法是重新安裝填料，減小摩擦。
8.流向不當(dāng)造成泄漏量增大。流向選擇不當(dāng)使不平衡力增大，從而使泄漏量增大。故障處理方法是核對設(shè)計圖紙，重新安裝。
閥芯脫落造成的故障
閥芯脫落前，控制閥會呈現(xiàn)較大機械噪聲。故障發(fā)生后，控制系統(tǒng)不能正常進(jìn)行調(diào)節(jié)，被控變量出現(xiàn)突然的上升或下降。故障分析如下。
1.控制閥流路設(shè)計不合理，造成閥芯振蕩和受到剪切力，在長期運行過程中，使閥芯與閥桿的連接銷釘斷裂，從而使閥芯脫落。故障處理方法是檢查控制閥流路，更換銷釘。
2.閥芯連接銷釘安裝不牢，造成閥芯脫落。故障處理方法是重新安裝銷釘，并緊固。
閥門定位器的故障
閥門定位器的故障使串級副環(huán)的特性變差。由于閥門定位器處于串級控制系統(tǒng)的副環(huán)，因此，有一定的適應(yīng)能力。閥門定位器的故障表現(xiàn)為控制系統(tǒng)不穩(wěn)定、卡死等。
閥門定位器凸輪不合適造成的故障
閥門定位器凸輪不合適造成的故障現(xiàn)象與控制閥流量特性不合適造成的故障現(xiàn)象類似，它使控制系統(tǒng)在不同工作點處出現(xiàn)不穩(wěn)定或呆滯現(xiàn)象。故障處理方法是根據(jù)被控對象特性和控制閥流量特性選擇合適的閥門定位器凸輪，安裝凸輪后需進(jìn)行調(diào)試。
閥門定位器放大器造成的故障
閥門定位器放大器的故障有節(jié)流孔堵塞、放大器增益過大等。前者使輸出變化緩慢，后者使控制系統(tǒng)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。因此，故障處理方法是檢查和疏通放大器節(jié)流孔，當(dāng)放大器增益過大時，可減小壓緊鋼珠的簧片彈力或更換放大器等。
閥門定位器檢測桿不匹配造成的故障
閥門定位器檢測桿不匹配造成死區(qū)增大，不能正確及時反映閥位的反饋信號。因此，控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)變差。故障處理方法是檢查和重新安裝反饋檢測桿。
氣動系統(tǒng)常見故障
氣動控制閥的氣源質(zhì)量不良是zui常見的氣動系統(tǒng)故障。
水分造成的影響和故障分析
水分是壓縮機吸人濕空氣后，在冷卻時形成的。水分使氣動裝置的元件生銹、影響氣動元件動作。水分造成的影響如下。
1.管道。造成管道內(nèi)部生銹；管道腐蝕，造成空氣漏損，容器破裂；管道底部滯留水分造成空氣流量不足，壓力損失增大。
2.元器件。管道生銹，加速過濾器網(wǎng)眼堵塞，使過濾器不能工作；管內(nèi)銹屑進(jìn)入閥門內(nèi)部，引起動作不良，空氣泄漏；銹屑使元器件咬合，不能順利運轉(zhuǎn)；直接影響氣動元器件的零部件，引起轉(zhuǎn)換不良，空氣泄漏和動作不穩(wěn)定；水滴侵入閥體內(nèi)部，造成動作不良；水滴進(jìn)入元器件內(nèi)部，使不能順利運轉(zhuǎn)；水滴沖洗潤滑油，使?jié)櫥涣?，閥門動作失靈，執(zhí)行元件運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定；閥內(nèi)滯留水滴造成流量不足，壓力損失增大；發(fā)生水擊現(xiàn)象引起元器件損壞。
3.環(huán)境。從排氣口向外放出的泄放水，污染環(huán)境。水分造成的故障可采用的故障處理方法是除水，即壓縮機出口溫度下降到使所含水分析出水滴，并排除。為此，在壓縮機后應(yīng)設(shè)置和安裝冷卻器和分離器，在壓縮機人口安裝空氣過濾器。水平管道有一定斜度，在低端安裝排水閥。出口安裝干燥器。
可采用的除水措施如下。
a．吸附除水法：用吸附能力強的材料吸附水分，例如用硅膠、鋁膠和分子篩等
b，壓力除濕法：提高壓力，使體積縮小，溫度降低，從而析出水滴。
c．機械除水：用機械阻擋、旋風(fēng)分離等除水。
d．冷凍除水：用制冷設(shè)備使空氣冷卻到露點以下，使水氣凝結(jié)成水析出。
油分造成的影響和故障分析
壓縮機潤滑油呈現(xiàn)油霧狀混入壓縮空氣，并經(jīng)受熱隨壓縮空氣一起送出，是壓縮空氣含油的原因。油分的影響如下。
1.密封圈變形。密封圈收縮，空氣泄漏閥動作失靈，執(zhí)行元件輸出力不足；密封圈泡油發(fā)脹，摩擦力增大，閥不能動作或執(zhí)行元件輸出力不足；密封圈硬化，摩擦面磨損，空氣
泄漏量增大；摩擦增大，閥門和執(zhí)行元件動作不良。
2.環(huán)境。工業(yè)原料化學(xué)藥品直接接觸空氣的場所使原料化學(xué)藥品性質(zhì)變化；工業(yè)爐等直接接觸火焰場所引起火災(zāi)危險；使用空氣的計量儀器因噴嘴的堵塞而失靈；要求極度忌油環(huán)境，由于閥門和執(zhí)行元件密封部分的泄漏油造成環(huán)境污染，油分的清除方法是采用除油濾清器。例如，用離心式濾清器除油霧粒子，用活性炭吸附
或用多孔濾芯除油。
粉塵造成的影響和故障分析
壓縮機吸人有粉塵的空氣而流人氣動裝置，造成氣動元件摩擦，損壞和增大摩擦力。粉塵造成的影響如下。
1.控制元件?？刂圃Σ敛⒛p和卡死，動作失靈和不能換向；影響調(diào)壓的穩(wěn)定。
2.執(zhí)行元件。執(zhí)行元件摩擦并磨損和卡死，動作失靈；降低輸出力。
3.放大器等具有節(jié)流件的氣動元器件。使噴嘴擋板的節(jié)流孔堵塞，因油污而失靈，粉塵的排除方法是在壓縮機吸氣口安裝空氣濾清器，進(jìn)入氣動裝置前再用空氣過濾器過
濾，定期對過濾器進(jìn)行清洗或更換。

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