如何降低化工裝置調節閥的故障頻次

馮 斌，周紅燕

（1.新疆天業集團天能電廠，新疆 石河子 832000；2.新疆石河子中發化工有限責任公司，新疆 石河子 832000）

1 常用調節閥種類及應用

1.1 調節閥基本情況

隨著企業自動化程度的逐步提高，集散控制DCS 與PLC 控制在自動化領域中應用已越來越普遍，通過計算機的優化控制，取得了好的效益。作為自動化控制關鍵儀表設施之一的調節閥在石油化工企業中應用極其普遍，與其他輔助儀表配套使用，可實現生產過程中流量、液位、壓力、溫度等工藝參數與其他介質如液體、氣體、蒸汽等的自動化調節和遠程控制。在化工生產中，調節閥因其安裝的特性，與工藝管線內的高溫高壓、強腐蝕、高黏度、易結焦結晶、有毒有害等工藝物料直接接觸，極易被腐蝕、老化和損壞。調節閥控制的好壞直接影響生產運行，維護不善或故障處理不及時均會影響整個工藝控制回路的正常調節，給連續性生產過程控制造成危害。在生產工藝不斷優化的同時，也使控制系統的主要故障集中在調節系統的終端執行裝置即調節閥上。因化工生產工藝控制的復雜特性，且每一環節錯蹤交替，直接影響至下一生產環節，所以，保證調節閥在化工生產裝置中穩定運行至關重要，并與工藝運行控制人員及維護人員的操作聯系極為密切。

1.2 現有調節閥的種類及應用

調節閥的選型與計算是前提，安裝與調試維護是關鍵，最終均為使用于生產。較有代表性的過程控制如流量控制、壓力控制、液面控制、溫度控制，是高精度部件的集成品。主要由執行機構和閥體2部分組成。執行機構輸出推動力，閥體接受推動力后，調節經過閥體的流量，附件為智能定位器系統。按照執行機構的驅動不同，可分為氣動調節閥、電動調節閥和液動調節閥。目前，化工中發公司使用的調節閥多為氣動調節閥，有氣動V 型調節球閥、氣動O 型切斷球閥、氣動活塞式直行程調節閥、電磁式隔膜閥、氣動直行程隔膜閥，與閥門定位器配套使用，可實現比例調節。按其結構的特殊性、應用特性等，適用于各種調節場合，如用于控制聚合反應溫度的冷水調節閥、用于氯氫氣壓力控制的放空調節閥、用于控制汽提塔液位的液位調節閥及用于控制離心機下料流量的下料調節閥等。

2 調節閥常見故障

在生產過程中，控制閥與工藝介質直接接觸，這些介質的工藝條件比較復雜，控制閥如選擇不當，往往給生產控制帶來困難，以致于調節質量下降，嚴重影響正常生產操作，甚至造成嚴重的生產及安全事故。

2.1 調節閥的選型不適

調節閥閥型的選用與工藝參數、調節控制要求、介質的物理及化學特性、流量、壓力、溫度等都有重要聯系，其中，流通能力決定了調節閥的口徑，調節控制要求決定了調節閥的控制特性，同時也是最重要的參數，決定了閥芯和閥座的結構形狀。因此，在調節閥選型時，需要提供調節閥中所經過的工藝介質、用途、正常及最大閥門開度、管道材質、管道規格、法蘭標準及等級、法蘭尺寸及密封面、法蘭材質操作溫度、閥前壓力、閥關閉壓差、閥后壓力、作用形式、流量等工藝參數。

在調節閥選型時，工藝提出的流量都是根據裝置的生產能力、物料平衡、控制對象的極限負荷和常用工藝變化以及可能擴大的生產能力和操作條件的變化等因素綜合考慮后確定的，而要使控制閥起調解作用，就必須在閥前閥后有一定的壓差，因這2項參數提供不準確造成調節閥故障的情況較多，大流量，小口徑閥以及小流量，大口徑閥造成工藝控制失調、工藝控制不穩定的情況也很多。因此，合理計算閥前后壓差、流量可以使調節閥長期運行在比較穩定的狀態，延長控制閥的使用壽命，從而使調節性能得到保證，使各種消耗有所降低。

2.2 調節閥供給氣源故障

由現場故障來看，氣動調節閥的定位器易出問題。究其原因，都是氣源的油水泄漏問題。該公司使用過不同廠家的閥門，包括機械和智能的。其間，定位器發生過幾種故障現象，因氣源問題產生的故障、氣源密封件損壞、氣源管腐蝕、塑料管老化裂口、接頭損壞等原因，均可使定位器工作異常。此時，大多需要檢查供氣管線現場使用情況，檢查減壓閥、汽缸連接處及氣源管接頭是否泄漏等，由專門的檢查人員核對所有調節閥供氣閥門，逐一打開，測量供氣壓力，增加壓力以滿足工作使用；在各密封端連接處或膜片處聽漏氣聲，加墊片處理泄漏點，查看儀表氣管線，更換塑料管，檢查減壓閥氣源壓力是否正常，有無泄漏等情況。

2.3 調節閥設備附件故障

調節閥設備附件故障主要表現在法蘭外漏介質，閥桿彎曲或折斷、腐蝕，閥內件損壞。此時，需要檢查執行機構、附件及填料，檢查石棉墊圈并將閥門整體解體，檢查閥桿、閥體內部件，從而發現因介質泄漏而造成的異常故障。在檢查中，如發現填料干燥，石棉墊圈有腐蝕現象，需更換石棉墊圈，并堅固填料箱蓋螺母。將解體的閥桿抽出，如發現腐蝕的閥桿出現點狀坑槽，需打磨閥桿，使其表面光潔后將閥桿裝回閥體，打壓試漏后，如無任何泄漏即可判定處理合格。

2.4 調節閥閥體故障

調節閥中常見的故障現象還有閥體故障，主要表現在閥座或閥芯損傷以及相關密封損壞。需將閥門解體，打開閥座、閥芯，檢查閥門管線，如發現管線內有介質結晶，說明管線中也有結晶介質，需將管線疏通，查看閥芯有無輕微腐蝕。處理方法可采用打磨閥芯，更換零部件，并對閥門再次組裝，打壓測試其密封性，然后，輸入儀電信號，測試行程閥位正常后，方可進行修復后的組裝。

3 結語

通過一系列調節閥性能分析及維修測試，明顯降低了調節閥的故障頻次，使生產車間的儀表設備持續穩定運行。

為了鞏固相關措施，該公司還制定了調節閥相關工作制度，規定由維護人員定期給填料添加潤滑油，以保證調節閥好用靈活；及時更換、補充填料。在日常巡檢時，注意調節閥的運行情況，檢查閥位指示器和調解器的輸出是否吻合；經常檢查氣源，發現問題及時處理；保持調節閥清潔以及各部件的完整耐用。由專業技術人員逐一落實上述工作細節，同時將解決調節閥故障處理納入儀表專業技術人員年度培訓計劃中，并將重要工序的調節閥作為重點巡檢點，要求維修技術人員不僅要了解調節閥的理論知識，對現場實際出現的問題也要能及時快捷地處理，提高服務質量和效率。

通過降低化工裝置調節閥的故障頻次，使調節閥控制功能得到完善和提升，維修維護比較穩定，提高了生產運行的安全、可靠及穩定性。