1、氣動控制閥典型控制氣路動作原理分析

通過上一部分的介紹我們了解了一些氣動控制閥的常用控制附件的知識，那麼這些控制附件組合在一起又是怎樣工作的？它們是如何協調執行機構完成一台控制閥的調節過程的呢？下面通過現場一台安裝有典型控制氣路的調節閥來分析一台控制閥的工作原理。

這台閥門的控制氣路是在閥門定位器的輸出和執行機構膜頭之間配有一個兩位三通電磁閥。

在正常運行時，即氣、電正常情況下，電磁閥接口的P-A相通，控制室輸出的4～20mA信号傳輸給閥門定位器，氣源信号通過定位器輸出到電磁閥，經過電磁閥後進入執行機構膜頭内，從而可以控制調節閥閥位和中控輸出信号相對應。當發生故障（電源或者氣壓信号異常、觸發聯鎖或者控制室輸出電磁閥下電指令）後，電磁閥動作，使接口A-R導通，直接将執行機構膜頭内的氣源迅速通過電磁閥的R口排掉，此時無論定位器給定信号與否，均使執行機構在彈簧的作用下處于初始位置（安全位置），從而保證工藝系統處于安全狀态，也保證相關設備不受損壞。

2、現場氣動控制閥典型故障分析

a、閥門不過量

某裝置開車接酸氣過程中，因酸氣切斷閥閥門不過量導緻硫回收裝置未按期投運。經拆檢确認造成此次故障的根本原因是由于閥軸與閥球連接的鍵脫落，閥軸與閥球之間失去了直接的聯系，閥軸轉動時，閥球不轉。

b、鍋爐吹灰電磁閥故障

某裝置運行中的聯鎖跳車，之後對跳車原因進行排查，發現儀表空氣壓力低于 0.4MPa聯鎖動作，觸發聯鎖跳車。

對運行的 2#、3#除塵器吹灰系統進行檢查，發現一電磁閥故障漏氣，除塵器濾袋噴吹結束後，吹灰電磁閥故障未能關閉，儀表空氣較長時間洩漏，緻使儀表空氣管網壓力持續降低，觸發聯鎖。

c、氧泵進口閥關閉到位故障

工藝操作人員反應高壓氧泵進口閥閥門内漏嚴重，影響工藝系統檢修備泵，經過儀表人員幾次檢查發現給閥門執行機構通氣後閥門僅能關至20%左右，同時檢查開隻能開至86%左右，之後對該閥執行機構下線解體，檢查确認執行機構不能開關到位，與在線檢查時故障相同。随即對執行機構進行拆解檢查，确認各部件均正常，通過分析判斷導緻執行機構不能動作到位的原因為執行機構的撥叉位置發生偏移，導緻在運動過程中和外殼接觸，影響到開關位置，拆開後重新校正撥叉位置并加潤滑脂後組裝反複測試均正常。手輪機構和彈簧之間，，拆開後重新活動撥叉位置并加潤滑脂後組裝反複測試均正常。

d、閥門不過量故障

工藝反應壓力調節閥不過量，現場對該閥進行檢查确認，閥門開關動作均正常，無卡澀、不到位現象。同時，在線對閥門在由0%到100%開的過程中，測聽閥體内部介質過量聲音，無大小變化。從而判斷為閥芯脫落或者流道口堵塞。 最後對該閥進行隔離并拆檢後發現，閥芯頭部wc部分脫落。

e、氧氣流量調節無法控制故障

工藝反應該閥門無法調節氧量，立即趕到現場對該閥門動作情況進行确認，當時，中控輸出30%閥位，現場在31%左右，同時，中控緩慢關小閥位至23%時，現場閥門一直未動，中控又緩慢開大閥門至33%時，閥位仍未動。

通過觀察發現當時氣源壓力稍低（0.32MPA)，調大氣源壓力後(0.45MPA)，再次測試閥門可以動作，但是閥位已經不準。

對該閥進行下線檢修

二、氣動控制閥日常操作及維護注意事項

為了能夠使現場的氣動控制閥長周期、安全、穩定、高精度的運行，我們在平時的使用操作、巡檢中，應注意以下幾點：

1、盡量避免閥門長時間處于較小開度運行

閥門在小開度下工作時存在着急劇的流阻、流速、壓力等變化，會帶來如下問題：

a、開度小，閥芯密封面離節流口近，節流間隙最小，此時流速最大，對于閥芯、閥座密封面沖刷最厲害，嚴重影響整台閥門的使用壽命。

b、急劇的流速、壓力變化，超過執行機構的剛度時，閥門運行穩定性變差，甚至産生嚴重振蕩。

c、對于流閉狀态下工作的閥，會産生跳躍關閉或跳躍啟動現象，調節型閥在這個開度内無法進行正常調節。

d、有些閥不适于小開度工作。如蝶閥，小開度時不平衡力矩大，會産生跳開、跳關現象。再如雙座閥，兩個閥芯一個處于流開，一個處于流閉，小開度時穩定性差，易産生振蕩。

所以，為了提高閥的使用壽命、穩定性、正常調節等工作性能，調節閥應避免在小開度工作，通常應大于10%～15%的開度。

2、氣動調節閥不易在某一個位置附近頻繁開關；

氣動調節閥長期在某一個位置附近運行時，容易導緻執行機構密封件、填料密封受損，同時帶有智能閥門定位器的調節閥定位器電位計易損壞，造成定位器失去控制作用，所以，在實際使用時應盡量避免。

3、氣動控制閥在長期有振動的場合使用，将會極大增加故障率，減少閥門使用壽命；

氣動調節閥長期在有振動的場合使用，易造成閥芯杆導向等部件磨損，閥杆振動。最終導緻閥内件磨損、變形，不能正常使用。同時也極大的縮短了電磁閥、定位器、氣控閥等控制附件的正常壽命。

4、氣動控制閥應禁止在超壓、超溫工況下工作

氣動閥在高壓差、超溫工況下工作時容易造成閥門不能正常開關，比如球閥在超溫、超壓下運行，易造成内部密封件變形或損壞，近而導緻閥門内漏、卡澀等故障的發生，嚴重時極易損壞閥球或者閥座密封面塗層。

5、在現場的巡檢中，發現以下現象時，需要及時聯系儀表維護人員，進行相應的檢查處理。

a、在現場發現有執行機構包括控制附件等有任何部位有儀表空氣洩露時，應通知儀表進行檢查；

b、發現閥杆填料處有介質漏出時；

c、控制附件的排氣口長排氣時；

d、運行中的閥門執行機構在開關過程中有喘動、卡澀、爬行、異響、來回震蕩等不正常現象時；

當我們在現場發現以上故障現象時應及時通知儀表人員進行檢查處理，以免由于類似小問題未及時解決處理，最終導緻問題的擴大化，甚至影響到整個工藝系統的穩定運行

6、帶有手輪機構的控制閥操作方法。

對于一台氣動控制閥來說，除了檢維修時需要對其進行拆檢、安裝、調試以外，正常使用中很少需要我們去現場進行操作，我們唯一能在線進行操作的就是帶有手輪機構的控制閥，下面将重點的對我公司的氣動控制閥手輪機構的操作方法及注意事項進行講解。掌握氣動控制閥手輪機構的操作方法，有助于我們在緊急的情況下（開停車或者事故狀态），對儀表控制閥及時進行手動操作，從而保證系統的安全。

輪機構有以下幾種：

第一類,側裝式手輪機構，可以直接操作，但隻可驅動閥門向一個方向動作的手輪機構，如圖所示

第二類手輪機構也是可以直接進行操作，包括側裝式和頂裝式結構。可以通過手輪驅動閥門向開或者關兩個方向動作。

第三類手輪機構是需要轉動轉換開關後，方可進行操作的手輪機構，即在操作前，先拉出手輪機構限位銷，再切換手自動轉換裝置至自動位置，才可進行手輪開關操作，此類手輪機構隻可以将閥門打開或者關閉。

第四類手輪機構如下圖所示，操作時需要先将手輪旋轉，通過手輪機構内部的渦輪蝸杆機構驅動絲套上下移動，當絲套上的定位孔和閥杆的定位孔平行時，将定位銷插入定位孔，即可進行開和關操作。

需要注意的是，所有手輪機構在進行操作前必須保證工藝條件是允許閥門動作的，同時一個容易忽視的步驟就是必須保證上下氣缸連通或者相反一側氣缸（即使閥門需要動作的相反方向)對空，對于機組的防喘閥來說就是要保證上下氣缸平衡閥打開，避免當手動操作閥門時氣缸内憋氣損壞執行機構内部部件。

同時，在任何情況下不得使用管鉗、加力扳手等工具轉動手輪機構來操作打開或者關閉閥門！

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