气动阀的选型及故障分析

气动阀的选型及故障分析

刘强

盛虹炼化（连云港）有限公司 222066

摘要：石油化工在实际生产过程中，主要是依据气动阀作用，有效调节物料流量。在控制回路当中，气动阀是十分主要的环节，对物料调节系统运行具有一定的作用。文章分析了启动开关阀以及气动调节阀，并介绍其工作原理以及相关的故障处理，进而给予行业气动阀故障维修一定的参考依据。

关键词：气动阀；选型；故障

对于气动阀来讲，从调节形式角度讲，主要划分为两种，一种是气动开关阀，另一种是气动调节阀。而从阀体结构角度进行划分，可以划分为球阀以及单座阀等。气动阀门在选型过程中，应以物料特征为主进行选择。石油化工在实际生产中，碱性铝矾土料浆在管路当中经常流通，具有一定的强腐蚀性能，因此，会严重影响气动阀性能，导致阀门调节会存在抱死的现象。在这样情况影响下，不能对流量进行及时调整，进而对工艺流程具有严重影响。要想对这样的情况进行改善，应分析气动调节阀故障，利于找出选型应用，还能找出对应的维修方式。

1. 气动调节阀工作原理

对于气动调节阀而言，是一种重要装置，在自动技术工程当中，在接受控制信息的过程中，能够给予受控对象释放控制作用。气动调节阀主要是由两部分构成的，分别是气动执行机构以及调节阀，两者进行安装连接。其中执行机构是以气源为主，能够接受到控制信号，便作为驱动信号。在电气阀门定位器作用下驱动阀门，确保阀门呈线性，最终调节管道介质当中的压力以及流量。另外，气动执行机构，从动作形式角度进行划分，可以分为分气开型，气关型这两种。

2. 气动阀特征

2.1气动蝶阀特征

对于气动蝶阀来讲，在旋转阀杆作用影响下，会促进碟板转动。从目前市场范围看，利用最多的要数偏心旋转蝶阀，是以旋转碟版为主，控制流量。气动蝶阀特征具有划分为以下几点内容，第一，从结构上看，较为简单，从外形上看，尺寸偏小。正是由于这样的特征，因此拥有着较低的制造成本。可以用在大口径阀门制作上，更加适用于管路的实际安装利用。第二，流体阻力较小，当为全开状态时，阀座通道具有很大的流通面积，因此，流体具有较小的阻力。第三，具有极好的调节性能，能够对流量进行分级控制，在燃气管路当中，能够有效应用。第四，具有很好的密封性能，主要是以扭力密封为主，偏心蝶阀密封更多是阀座密封面的作用，获得较好的密封效果，可以在阀座泄漏等级高等地利用。第五，碟板运行具有着擦拭性特征，可以用在粉状，或者是颗粒状介质中。

2.2气动开关球阀特征

对于气动开关球阀起闭来讲，是一种开关信号，主要是接受远程控制系统当中的信号。在电磁阀得失电作用影响下，切换控制气路，确保气动执行器阀体能够转动，并呈逆时针以及顺时针进行转动。阀杆在转递过程中，在圆形通道当中，球体主要是以轴线进行进行绕锤旋转的，当球阀旋转一定角度时，进出口会形成球面，最终阀门关闭，能够防止介质流动。而球阀回转一定角度时，进出口会呈现出球口，因此，是没有流阻力的，最终阀门开起。

2.3气动开关阀特征

1. 球阀会打破安装方向限制局限性，介质流向是随意的。流体在阻力上十分小，全通径球阀不存在流阻。第二，球阀流体在噪声上很小，并没有振动。第三，具备着紧密可靠的特征，并具有两个密封面。对于密封材料可以利用塑料，具有良好的密封性，完成密封，因此，在真空系统当中可以良好利用。第四，球阀可以多次操作，其具备着轻便的特征，旋转到一定的角度，可以实现全开以至全关，利于距离控制，在紧急情况下，可以实现对安装使用的切断。第五，球阀从结构上十分简单，并且维修也极为便利。密封圈拆卸上十分便利，因为是活动的。第六，球阀具有良好的密封性。当为全开状态时，球体以及阀座之间，是有介质进行隔离的。当介质通过过程中，阀门密封面不会遭受到侵蚀。

3. 气动阀门选型依据

对于气动阀门而言，其特性主要划分为以下两种，一种是使用特性，另一种是结构特性。前者主要内容包含了利用性能以及使用范围，其中阀门类别的选择，或者是选择产品类型等都是其内容。而在结构特性中，包含了气动阀门的在实际安装以及维修等，还包含气动阀门的高度以及结构长度，另外，和管道之间的连接方式也是重要内容。针对气动阀的选型主要是以下为依据。第一，在流程当中，明确气动阀门的作用，这样才能保证生产工艺条件。例如介质类型是怎样的，是属于易燃易爆的还是属于有害物质。第二，对于气动阀门的连接管道来讲，应明确其连接方式。第三，明确气动阀门种类，是否是调节类型，还是开关型。第四，明确气动阀门的主要型式。例如球阀，或者是蝶阀以及套筒阀等等。第五，确定气动阀门的实际参数，还应明确故障过程中阀门状态，并明确密封等级情况和对应的排放情况等缝。第六，针对阀门材质，应以生产管路输送介质和工作温度参数为主要依据。

4. 气动阀门故障案例

对于气动阀而言，在运行当中经常会存在一些故障，其故障主要分为以下集中，即为执行机构故障，阀门附件故障以及调节结构故障。故障在进行处理过程中，应以这几种故障为着眼点，深入分析现场故障现象以后，并进行科学判断，最终排除不相干故障。

4.1执行机构膜片故障

以东海石油化工生产为例，在DCS系统当中，将蒸发车间当中的蒸发器液位值设定为自动调整，针对液位上涨的情况，工艺操作人员将自动控制进行了解除，变为手动操作，并增大蒸发器为自闪蒸发器气动阀开度，但液位还是上涨，并且气动阀门没有动作。故障检查分析：对调节阀气源地方进行了检查，并对气源压力表进行检查最终发现气源压力不足。利用万用表对电气定位器信号进行测量发现正常，能够获得到控制信号。另外，对高减压阀压力进行调节，对定位器开起阀门进行手动控制，十分缓慢，气动执行器在动力输出上较为不足。因此，气动阀门为气开阀门，在检查气路以后，得出调节阀膜头存在漏气的情况。为了进行深入性检查，在操作人员帮助下，停机进行拆卸检查，最后得出膜片处存在开裂情况。基于这样的情况，将膜片进行替换，由此调节阀恢复到正常状态。

4.2调节机构异物卡阀故障

车间蒸汽冷凝水气动单座阀门，40%-90%阀门动作为正常。当将阀门全关时，冷凝水罐当中的液位没有出现上涨的情况，同时阀门也没有全关。故障检查分析：应明确工艺条件为许可状态以后，换为手轮操作，将气动阀关闭。当关闭以后能够感觉到金属出现碰撞，由此判断出阀内可能有异物存在。基于这样的情况，应将阀在法兰处进行解体，得出阀芯以及套筒存在焊条为卡住状态，造成阀门不能操作全关动作。将异物取出以后，并分开阀芯和套筒，并进行研磨，同时将调节阀进行回装，最终阀门恢复到正常运行状态。

4.3气动阀定位器故障

车间母液流量计出现不正常波动情况，工艺操作人员进行自动以及手动气动阀门，都出现振荡。故障检查分析：对回路输出电流进行了测量，其中DCS卡件电流输出十分稳定。并对气源信号进行了检查，发现输出也十分稳定，但定位器信号输出较为不稳定，进而判断出定位器存在故障。基于这样的情况，可以对定位器进行更换，当检查完成以后阀门控制为正常。

结束语：

伴随工业的快速化发展，在制造当中，自动化仪器仪表是尤为重要的，发挥着关键性作用。在自动生产工艺调节系统中，气动阀门占有一定地位，选择合适的气动阀门是十分关键的，对调节工艺生产指标参数是十分关键的。在一定程度上讲，有效选型以及维修，不仅能够提高自动化能力，还能保证生产效率的提升。

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