气动调节阀是工业生产广泛使用的工业过程控制仪表之一，它是组成工业自动化系统的重要环节。气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全。
下面，了解一下气动调节阀的常见故障及处理方法。望能对工厂的现场维护人员起到一点助益。
调节阀常见故障现象及原因分析
2.1 气源故障
1）现场气源未开。
2）气源含水，天气寒冷结冰。
3）净化风停止供应。
4）气源总管泄露或风线堵塞导致风压过低，调节阀不能全开或全关，甚至不动作。
5）空气过滤减压器长时间使用，脏物太多，减压阀下黑色旋钮打开漏风，使输出风压小于规定的压力，导致调节阀不能全开全关，甚至不动作。
6）现场风线漏风，接头松动，导致风压不足，调节阀不能全开全关，甚至不动作。
7）过滤减压阀故障，导致风压不稳，造成调节阀振荡。
2.2 线路故障
1）电源线接线端松动、脱落、短路、断路，电路板灰尘积得太多导致接触不良，信号波动，调节阀产生振动。
2）大雨或台风过后，设备进水受潮使接线短路，造成调节阀不能全开或全关。
3）极性接反会导致调节阀不动作。
4）电源线中间段故障，由于绝缘胶带的失效，电线绝缘皮脱落造成线与线之间的短路，由于现场振动导致电线断裂，导致调节阀动作不连续振荡，不能全开或全关甚至是不动作。
5）由于调节阀维修过后接线失误，导致调节阀故障。
6）调节阀输出信号不稳定，导致调节阀操作波动。
2.3 定位器故障
1）反馈杆固定螺母松动脱落，反馈杆上的弹簧脱落，造成反馈杆的松动、脱落、卡涩，使调节阀振荡。
2）定位器中的位置传感器故障，当振动到坏点会导致中控室显示超程，过一阵又恢复正常，通过更换可以解决。
3）定位器PID参数整定不合适。
2.4 调节阀阀体故障
1）调节阀阀芯或阀座磨损（介质的冲刷、铁锈、焊渣等脏物的划伤磨损），卡涩（介质中的各种杂质堵塞），密封不严（密封环磨损），导致阀全关时介质依然过量，无法控制。
2）调节阀盘根压得过紧或过松，过紧使调节阀阀杆动作迟缓或跳跃，过松会使介质泄露，若是重油很有可能燃烧，造成很大的事故。
3）调节阀安装时管道与阀体不同心，使调节阀受附加应力过大，造成振荡，不能全开或全关等。
4）调节阀阀杆与连接件固定螺母松动，阀杆与阀芯不同心，导致阀关不死，所受应力增大，导致阀杆高频振荡，甚至断裂。
5）调节阀膜头故障，由于膜片长时间使用，老化变质，弹性变小，密封性变差，膜片漏气，压缩弹簧老化，弹性变小，断裂，导致调节阀不能全开全关甚至失去控制。
6）调节阀阀芯脱落、阀芯与阀座卡死、阀杆弯曲或折断会导致调节阀动作正常，但是起不到调节作用。
2.5 调节阀应用工况与原设计工况不符导致的故障
1）由于设计院给的设计参数（阀体的材质、填料的形式、调节阀的流开与流闭、流量特性的选择及使用时的开度等）与现场实际不符出现故障。
2）由于工艺介质的变化，导致调节阀的工况满足不了实际工况而造成故障。
3）流体流经调节阀时产生严重的闪蒸（液体流过调节阀的节流口时，速度上升，压力下降，降到液体在该工况下的饱和蒸汽压Pv时，便会汽化，分解出气体形成两相流动）、空化（节流后，速度下降，压力回升，当压力的恢复超过Pv时，不再继续汽化，同时液体中的气泡将还原为液体，这时气泡破裂，产生较强的压力冲击波）、气蚀（由于气泡破裂产生的冲击力极大，会严重地冲击损伤阀芯、阀座表面，特别是密封面处，会产生蜂窝状的损坏），造成调节阀的振荡，材质的损坏及较大的噪声。
4）现场有振动源（管道或基座），会导致调节阀接线松动，固定螺母松动甚至导致调节阀振荡。
5）调节阀流通能力Cv值选得过大，经常在小开度下工作，介质对阀芯阀座的冲刷及流量特性均受很大影响，使调节阀振荡。
6）调节阀流向装反，导致流开与流闭的形式反向，不仅会影响调节阀的流量特性，还有可能使阀前后压差过大，使阀开关所需的力增大，甚至导致阀杆断裂。
7）调节阀在使用过程中，由于介质的压力波动，阀芯相对于导向面作横向运动（若阀芯与阀座间间隙较大，振动更加强烈），一般会产生频率小于1500Hz的振动，当其频率与调节阀的固有频率相接近甚至相同时会产生共振，这种工况下的调节阀会产生啸叫现象，以及极大的破坏力。
8）调节阀压缩弹簧刚度不足，预紧力不够也会导致调节阀振荡。
9）当介质内含有杂质、异物卡在阀芯阀座处，会导致调节阀关不死，泄漏量增大。
10）由于介质高温高压（一般高于200℃），盘根会出现泄漏，而且填料压盖又不能压得太紧，如果紧固解决不了，就必须更换，例如常减压装置的重油一旦泄漏，很容易发生事故。
11）调节阀阀盖法兰泄漏和阀体出现砂眼也会造成调节阀的外漏，外漏所造成的影响要比内漏更加严重。
解决及改进方案：
1）改变阀芯的流量特性
调节阀一般在开度相对较低的时候发生振动，采用改变调节阀流量特性的方法可以消除振动。如把快开特性改成直线特性、直线特性改成等百分比特性、等百分比特性改成双曲线特性，可以在调节阀流量不变的情况下增大阀门的开度，从而可以避免调节阀在小开度下工作，有效地防止调节阀振动的发生。
2）改变安装方向
改变阀门流向，由侧进底出改为底进侧出，即将流闭阀改成流开阀，通过改变流向消除振动现象，增加阀门运行稳定性。
3）改变阀门结构
由ASB抛物线型平衡式阀内件改为ABM笼式平衡式阀内件，介质流经阀芯流量孔后通过互相碰撞降低流速及消耗掉部分能量，达到阀门的稳定运行。
常二线控制阀101-FV-03302震荡
现场调节阀最常见的故障就是震荡，调节阀的波动过大会影响工艺操作平稳，产品质量不合格，甚至引起事故。震荡现象虽然十分普遍，但引起震荡的原因很多，故根据2013年12月13日常二线控制阀101-FV-03302的典型故障，总结出一个常规的分析解决方案，方法如下：
首先检查气路环节，即检查风压是否达到要求，风线接头处是否漏气，定位器是否漏气等。具体步骤为：将其打到手动状态，使阀开到一定开度，观察阀位是否变化，其上面的小风表也会有灵敏的变化，可据此判断定位器环节是否漏气，若阀杆与膜头连接处漏风，则说明膜片破损。经检查后，发现定位器进气模块处漏风，随后进行密封处理，漏气现象消除，但阀还是震荡，于是对调节阀进行自整定，看自整定能否消除震荡现象。整定完后调节阀仍然震荡，于是在此基础上对其进行参数的调整以达到较快解决问题的目的。定位器中包含有PID参数，故而它也相当于一个调节器，因此对参数的调整会相对烦琐一些，解决阀震荡的参数只要有以下几项：
1）将运行模式从“1.0自适应控制方式”下切换到“1.1固定控制方式”，观察震荡现象是否减小或消除，若无减小或消除，则进行下一步设置。
2） 调整“P1.2容差带”，定位器的容差带缺省设置在0.68%，而针对震荡的阀则应适当增大其容差带，但保证容差带总是比死区大0.2％以上。
3） P7.0与P7.1是开向与关向放大比例，数值较高，控制速度快，但同时影响稳定性，数值太大将会引起波动。
4） P7.2与P7.3是开向与关向积分时间，数值较高，控制速度快，但同时影响阀位精度。
5） P7.4与P7.5是开向与关向微分，使调节阀的阀杆提前启动和制动，但数值过大，会降低其抗干扰能力。
6） P7.6与P7.7是开向与关向偏移量，数值大了，会引起波动，数值小了，动作速度慢（注：ABB定位器P7组态菜单中的各个项目主要是调节PID参数，根据调节阀具体的震荡形式、开关阀的具体情况要进行针对性的设定）。
7）经过以上的参数调整，阀不再震荡后，即可保存修改参数，将调节阀投用。若震荡现象没有得到减小或效果不明显，可将定位器中的IP模块进行专项检查，看是否出现进水受潮或电路问题，若无法维修，可以试着更换新的定位器解决此问题。
4 调节阀的日常维护
为了降低调节阀出现故障的概率，日常对其进行的维护保养工作也尤为重要，罗列出下面几项措施：
1）定位器、减压阀定期排污（油、水）。
2）检查反馈杆是否松动与脱落。
3）检查附件各压力表是否损坏，气源压力是否符合调节阀铭牌上的额定值。
4）检查调节阀膜头是否漏气，气源管是否破裂、漏气。
5）检查调节阀上下膜盖上排气孔是否堵塞（气开式有进雨水的可能）。
6）检查调节阀的填料是否有泄漏。
7）检查调节阀的上阀盖与阀体接触面是否泄漏。
8）检查进线口是否密封，各螺栓连接件部分是否锈蚀，是否需要防腐。
9）检查调节阀的手轮是否处于自动位置，未处于自动位置的是否属于限位，是否有记录。
10）保持调节阀的整体卫生清洁。
11）防水，阀门要做防雨罩。
12）检查阀门的固定是否牢固，是否有振动。
13）检查机械齿轮是否有卡的现象，要定期润滑保养。
14）检查反馈杆等运动部分要定期润滑，保证灵活可靠。
5 结论
调节阀是自动控制系统中一个重要环节，其运行情况的准确、稳定直接影响控制系统的控制质量。因此，做好调节阀日常巡检和维护保养工作，可大幅度提高调节阀使用的平稳率，当出现故障时，能做好原因分析、制定解决方案、事后总结等一系列工作，对自己的仪表水平是一种提升，更是为生产的平稳操作保驾护航。
