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调节阀/控制阀维护
日期：2024-05-03 12:22
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摘要：
调节阀/控制阀维护
应始终按照调节阀/控制阀制造商的维护指导去做。这里对一些典型的维护主题作简单归纳。控制阀/调节阀设备的优化基于一个有效的维护原理和程序。以下是三种基本的方法：
1、调节阀/控制阀预防性维护—根据历史经验，按时间表采取行动，也就是力求防止某些问题的发生。
2、调节阀/控制阀预测性维护—采用具有先进科技的非侵入式诊断测试和评估装置或用智能仪表，根据现场输入信息采取行动。
3、调节阀/控制阀被动性维护—事故产生后才采取行动。等待阀门发生问题，然后进行维修或更换。
尽管被动性和预防性维护程序是有用的，但是它们不能大限度地利用阀门的潜能。下面是这些方法的一些不利之处。
1、调节阀/控制阀被动性维护
简单地由于问题的发生没有明显的提示，被动性维护允许微小的故障在不引人注意和未经处理的情况下发生。甚至一些重要的阀门也可能被忽略直到产生严重的泄漏或无法动作。在某些情况下，来自生产的反馈会帮助我们在产生严重问题前作出维护的响应，但是阀门也许因为怀疑有故障而被不必要地拆卸下来。对大型阀门或那些焊接在管道上的阀门，拆除、解体、检查和重新安装也许需要**或更长的时间。如果异常情况实际上是由系统中其它元件所造成的，就会浪费时间和资源，而问题却没有解决。
2、调节阀/控制阀预防性维护
预防性维护总体而言是一个巨大的进步。预防性维护计划仅能提供关于正在工作的阀门的很少的信息，许多工厂只是简单地将所有控制阀/调节阀安排轮流的大修。这种方法造成的结果是维修了某些不需要修理和调整的阀门，而将其它已经不能有效地工作的阀门长时间地留在系统里面。
3、调节阀/控制阀预见性维护
今天，设备运行人员为了大化过程设备的时间通常检修周期延长至3年或4 年，甚至更长。这种运行时间的延长使传统的控制阀离线检修的机会更少。传统的维护过程包括4个区别明显的模式：故障探测阀门维护的主要工作花费在阀门工作时监测其表现以探测故障的发生。当故障确定后，维护过程进入故障辨别。故障辨别在本模式中，评估阀门组件以确定故障的原因并建立纠正性行动方案。过程恢复采取纠正行动修复故障的根源。确认在这个后模式中，相关的阀门组件被评估以确定是作为新的状况或上次建立的基本状况。一旦确认后，维护过程再次回到故障探测状态。
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一、使用调节阀/控制阀诊断
随着基于微处理器带在线诊断功能的阀门仪表的到来，各公司可以重新设计他们的控制阀维护工作。这些数字化设备大大改进了传统维护流程中的故障探测和故障辨别。
例如，在线诊断程序（图8-3）可以探测各种问题，诸如仪表的压缩空气质量、泄漏和供气压力的不足，以及能确定诸如由于额外的摩擦力和死区带超出校正等引起的阀门问题。问题一旦确认，将会报告问题的严重性，列出可能的原因和应该采取的措施。
这些诊断结果通常为以下的三种之一：
1、没有故障（绿色状态）。阀门继续服务，监测也将继续。
2、 警告信号，已经检测到故障，但控制功能没受影响（黄色状态）。这是预防指示表示探测到的问题可能会影响控制，应该计划将来的维护。
3、错误报告，表示一个影响控制的故障已经探测到（红色状态）。这些故障通常需要立即引起注意。
二、调节阀/控制阀更详细的在线诊断有：
1、仪表空气泄漏
空气流量诊断测量通过控制阀/调节阀组件的空气流量。因为有多个传感器，这种诊断能检测来自DVC 的正压（供给）和负压（排气）。这种诊断不仅能检测执行机构和相关管道的泄漏，而且能检测更困难的问题。例如，在活塞式执行机构中，空气流量诊断能探测活塞密封泄漏或O 型圈的损坏。
2、供气压力
供气压力诊断检测和供气压力有关的控制阀问题。这种在线诊断能检测低的和高的供气压力读数。另外，为了检测是否有足够的供气压力，这种诊断能用来检测并测并定量化在大的控制阀/调节阀行程过程中供气压力的下降。这特别有助确定供气管线的限制。
行程编差和继电器调整
行程偏差诊断用来监测执行器压力和行程偏差。这种诊断有助于发现控制阀/调节阀粘住、互锁、低的供气压力或行程校正的漂移。继电器调整诊断用来监测双作用执行器的交叉压力。如果交叉压力过低，执行器失去硬度，使得控制阀/调节阀芯容易受流体力的影响而振动。如果交叉压力设置过高，两腔室的压力接近供气压力，气动力将基本相同，弹簧力将起主导作用，执行器将移向弹簧失效位置。
3、仪表空气质量
I/P转换器和继电器监测诊断可以确定诸如I/P转换器根源或I/P转换器喷嘴的堵塞、仪器膜片的失效、I/P 转换器O 型圈失效和I/P 转换器校正漂移等问题。这种诊断对于发现由于供给空气的污染和温度过高引起的问题特别有用。
4、服务中的摩擦力和摩擦力趋势
服务中的摩擦力和死区带诊断可以确定在控制阀/调节阀组件中的摩擦力。摩擦力诊断数据被收集并被作出趋势，然后探测影响过程控制的控制阀/调节阀变化。
其它实例
在线定制诊断可以被配置成收集并收集并图形化任何有关智能控制阀/调节阀的可测量变量。定制的诊断可以查找并确定其它手段所不能检测到的故障。通常，这些故障比较复杂并需要外部专家的帮助。在这种情况下，本地的维护人员可以收集数据，然后将数据传送给外部专家做深入的分析，这样可以避免和现场拜访有关的费用和延迟。
持续的诊断技术的发展
总的来说，过程工业需要越来越多的功效，诸如质量、产量和可靠性。单独地说，生产者将不断延长两个检测之间的时间。这种需求导致可以供给仪表修理的人工时间越来越短。满足这种需求的答案是未来的诊断技术的发展将集中于在线的、非侵入式的测试和评估性能。
因为收集的信息可以指出有必要维护的阀门，通过在线诊断对阀门性能进行评估的能力可以大大改进检修计划。一个回答是使用于基于微处理器的阀门仪表，当阀门在服务中时就能评估控制阀/调节阀组件是否正常工作。不需要对正常的过程运行有任何的干扰就能采集数据。仪表实时分析信息，然后对每个检测到的阀门运行问题提供维护建议。
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三、执行机构膜片
绝大部分的气动弹簧－薄膜执行机构（图8-4）使用一个模压成形的膜片。模压膜片容易安装，能够提供在阀门全行程范围内相对比较均匀一致的有效面积，并可以取得比平板式膜片更大的行程。如果使用一个平板式膜片以应付紧急维修，应尽可能快地将其更换成模压膜片。
1、阀杆填料
填料（图8-5）提供直通阀或角形阀阀杆周围的压力密封。如果阀杆周围产生泄漏或阀门由于进行其它维护或检查而被完全解体后，填料应被更换。在松开填料螺母之前，应确认阀体内部没有压力。不拆下执行机构就想拆下填料是困难的，也不建议这样去做。同样地，也不要试图通
过向阀盖的润滑孔加压去吹出旧的填料环，这将是很危险的。而且，通常这种方式也不能获得好的效果，因为填料通常被安排成在润滑孔以下的位置。
一个比较好的方法是拆下执行机构和阀盖，将阀杆***，然后将旧填料从阀盖的顶端推或顶出来。不要用阀杆去顶，因为其螺纹可能会受到损坏。
清洁填料函。检查阀杆上是否存在可能会损坏新填料的划痕或缺陷。适当地检查阀内件及其它零部件。重新装回后，按照本章前面所述的类似于旋紧法兰螺栓的顺序旋紧阀杆/ 阀盖螺栓。
按正确的顺序将新的填料零部件从阀杆上滑下去，要注意不要使填料环被阀杆螺纹损伤。按照制造商的指导去调整填料。
2、阀座环
严酷工况可能会损坏阀座环的座合表面，所以阀门不能令人满意地关闭。如果损坏情况不是很严重，对座合表面进行打磨或研磨会改善关闭性能。对严重的损坏，需更换阀座环。
3、研磨金属阀座
研磨通常能改善阀芯和阀座环之间的座合表面配合情况。有许多商业上可供使用的研磨材料。对于笼式结构阀门，将阀盖或底法兰用螺栓固定在阀体上，阀盖与阀体之间放置垫片以使阀笼和阀座环正确定位，从而在研磨时帮助阀芯与阀座环对中。用螺母将一个条状铁块固定在阀芯连接杆上，可以做成一个简单的研磨工具。
对于双阀座阀体，通常上阀座环的研磨要快于下阀座环。在这种情况下，在下阀座环上继续用研磨材料而在上阀座环上用抛光材料。如果任何一个阀座继续泄漏，那么在没有泄漏的阀座环上多加些研磨材料而在另一阀座环上加抛光剂。这种方法将无泄漏的阀座环研磨下去，直到两个阀座被同时接触到。在研磨一个阀座环时，绝不可让另一个阀座环干磨。
研磨结束以后，清洗座合表面，并进行泄漏测试。如果泄漏量超标，应重复研磨过程。
4、更换阀座环
按照制造商的指导去做。对于螺纹式阀座环，使用阀座环拆卸器（图8-6）。在试图拆卸阀座环之前，先检查阀座环是否被点焊在阀体上。如果是，那么先去掉焊点。
对于双座阀阀体，一个阀座环比另外一个阀座环小。对于正作用阀门（向下推关闭的动作方式），在安装大的阀座环前，先安装离阀盖较远的小阀座环。对于反作用阀门（向下推打开的动作方式），在安装大的阀座环前，先安装离阀盖较近的小阀座环。
在旋紧螺纹式阀座环后，**多余的管道杂物。在现场将阀座环点焊定位以确保它
不会松动。
5、弹簧设定范围
弹簧设定范围是通过一个弹簧调整件让执行机构弹簧产生的一个初始压缩量。对于气开阀，弹簧设定范围的下限决定了可得到的阀座负载力以及使阀门开始打开所需的气压值。对于气关阀，弹簧设定范围的下限决定了阀门开始关闭所需的气压值。阀座座合力是由施加的气压减去了弹簧设定值再减去由行程所产生的弹簧压缩力所得到的（图8-7）。由于弹簧的公差，在弹簧角度上也许有偏差。当阀门关闭时，弹簧设定范围需要高的度。对于如何调整弹簧，请参考阀门制造商的指导。
调节阀/控制阀维护
应始终按照调节阀/控制阀制造商的维护指导去做。这里对一些典型的维护主题作简单归纳。控制阀/调节阀设备的优化基于一个有效的维护原理和程序。以下是三种基本的方法：
1、调节阀/控制阀预防性维护—根据历史经验，按时间表采取行动，也就是力求防止某些问题的发生。
2、调节阀/控制阀预测性维护—采用具有先进科技的非侵入式诊断测试和评估装置或用智能仪表，根据现场输入信息采取行动。
3、调节阀/控制阀被动性维护—事故产生后才采取行动。等待阀门发生问题，然后进行维修或更换。
尽管被动性和预防性维护程序是有用的，但是它们不能大限度地利用阀门的潜能。下面是这些方法的一些不利之处。
1、调节阀/控制阀被动性维护
简单地由于问题的发生没有明显的提示，被动性维护允许微小的故障在不引人注意和未经处理的情况下发生。甚至一些重要的阀门也可能被忽略直到产生严重的泄漏或无法动作。在某些情况下，来自生产的反馈会帮助我们在产生严重问题前作出维护的响应，但是阀门也许因为怀疑有故障而被不必要地拆卸下来。对大型阀门或那些焊接在管道上的阀门，拆除、解体、检查和重新安装也许需要**或更长的时间。如果异常情况实际上是由系统中其它元件所造成的，就会浪费时间和资源，而问题却没有解决。
2、调节阀/控制阀预防性维护
预防性维护总体而言是一个巨大的进步。预防性维护计划仅能提供关于正在工作的阀门的很少的信息，许多工厂只是简单地将所有控制阀/调节阀安排轮流的大修。这种方法造成的结果是维修了某些不需要修理和调整的阀门，而将其它已经不能有效地工作的阀门长时间地留在系统里面。
3、调节阀/控制阀预见性维护
今天，设备运行人员为了大化过程设备的时间通常检修周期延长至3年或4 年，甚至更长。这种运行时间的延长使传统的控制阀离线检修的机会更少。传统的维护过程包括4个区别明显的模式：故障探测阀门维护的主要工作花费在阀门工作时监测其表现以探测故障的发生。当故障确定后，维护过程进入故障辨别。故障辨别在本模式中，评估阀门组件以确定故障的原因并建立纠正性行动方案。过程恢复采取纠正行动修复故障的根源。确认在这个后模式中，相关的阀门组件被评估以确定是作为新的状况或上次建立的基本状况。一旦确认后，维护过程再次回到故障探测状态。
一、使用调节阀/控制阀诊断
随着基于微处理器带在线诊断功能的阀门仪表的到来，各公司可以重新设计他们的控制阀维护工作。这些数字化设备大大改进了传统维护流程中的故障探测和故障辨别。
例如，在线诊断程序（图8-3）可以探测各种问题，诸如仪表的压缩空气质量、泄漏和供气压力的不足，以及能确定诸如由于额外的摩擦力和死区带超出校正等引起的阀门问题。问题一旦确认，将会报告问题的严重性，列出可能的原因和应该采取的措施。
这些诊断结果通常为以下的三种之一：
1、没有故障（绿色状态）。阀门继续服务，监测也将继续。
2、 警告信号，已经检测到故障，但控制功能没受影响（黄色状态）。这是预防指示表示探测到的问题可能会影响控制，应该计划将来的维护。
3、错误报告，表示一个影响控制的故障已经探测到（红色状态）。这些故障通常需要立即引起注意。
二、调节阀/控制阀更详细的在线诊断有：
1、仪表空气泄漏
空气流量诊断测量通过控制阀/调节阀组件的空气流量。因为有多个传感器，这种诊断能检测来自DVC 的正压（供给）和负压（排气）。这种诊断不仅能检测执行机构和相关管道的泄漏，而且能检测更困难的问题。例如，在活塞式执行机构中，空气流量诊断能探测活塞密封泄漏或O 型圈的损坏。
2、供气压力
供气压力诊断检测和供气压力有关的控制阀问题。这种在线诊断能检测低的和高的供气压力读数。另外，为了检测是否有足够的供气压力，这种诊断能用来检测并测并定量化在大的控制阀/调节阀行程过程中供气压力的下降。这特别有助确定供气管线的限制。
行程编差和继电器调整
行程偏差诊断用来监测执行器压力和行程偏差。这种诊断有助于发现控制阀/调节阀粘住、互锁、低的供气压力或行程校正的漂移。继电器调整诊断用来监测双作用执行器的交叉压力。如果交叉压力过低，执行器失去硬度，使得控制阀/调节阀芯容易受流体力的影响而振动。如果交叉压力设置过高，两腔室的压力接近供气压力，气动力将基本相同，弹簧力将起主导作用，执行器将移向弹簧失效位置。
3、仪表空气质量
I/P转换器和继电器监测诊断可以确定诸如I/P转换器根源或I/P转换器喷嘴的堵塞、仪器膜片的失效、I/P 转换器O 型圈失效和I/P 转换器校正漂移等问题。这种诊断对于发现由于供给空气的污染和温度过高引起的问题特别有用。
4、服务中的摩擦力和摩擦力趋势
服务中的摩擦力和死区带诊断可以确定在控制阀/调节阀组件中的摩擦力。摩擦力诊断数据被收集并被作出趋势，然后探测影响过程控制的控制阀/调节阀变化。
其它实例
在线定制诊断可以被配置成收集并收集并图形化任何有关智能控制阀/调节阀的可测量变量。定制的诊断可以查找并确定其它手段所不能检测到的故障。通常，这些故障比较复杂并需要外部专家的帮助。在这种情况下，本地的维护人员可以收集数据，然后将数据传送给外部专家做深入的分析，这样可以避免和现场拜访有关的费用和延迟。
持续的诊断技术的发展
总的来说，过程工业需要越来越多的功效，诸如质量、产量和可靠性。单独地说，生产者将不断延长两个检测之间的时间。这种需求导致可以供给仪表修理的人工时间越来越短。满足这种需求的答案是未来的诊断技术的发展将集中于在线的、非侵入式的测试和评估性能。
因为收集的信息可以指出有必要维护的阀门，通过在线诊断对阀门性能进行评估的能力可以大大改进检修计划。一个回答是使用于基于微处理器的阀门仪表，当阀门在服务中时就能评估控制阀/调节阀组件是否正常工作。不需要对正常的过程运行有任何的干扰就能采集数据。仪表实时分析信息，然后对每个检测到的阀门运行问题提供维护建议。
三、执行机构膜片
绝大部分的气动弹簧－薄膜执行机构（图8-4）使用一个模压成形的膜片。模压膜片容易安装，能够提供在阀门全行程范围内相对比较均匀一致的有效面积，并可以取得比平板式膜片更大的行程。如果使用一个平板式膜片以应付紧急维修，应尽可能快地将其更换成模压膜片。
1、阀杆填料
填料（图8-5）提供直通阀或角形阀阀杆周围的压力密封。如果阀杆周围产生泄漏或阀门由于进行其它维护或检查而被完全解体后，填料应被更换。在松开填料螺母之前，应确认阀体内部没有压力。不拆下执行机构就想拆下填料是困难的，也不建议这样去做。同样地，也不要试图通
过向阀盖的润滑孔加压去吹出旧的填料环，这将是很危险的。而且，通常这种方式也不能获得好的效果，因为填料通常被安排成在润滑孔以下的位置。
一个比较好的方法是拆下执行机构和阀盖，将阀杆***，然后将旧填料从阀盖的顶端推或顶出来。不要用阀杆去顶，因为其螺纹可能会受到损坏。
清洁填料函。检查阀杆上是否存在可能会损坏新填料的划痕或缺陷。适当地检查阀内件及其它零部件。重新装回后，按照本章前面所述的类似于旋紧法兰螺栓的顺序旋紧阀杆/ 阀盖螺栓。
按正确的顺序将新的填料零部件从阀杆上滑下去，要注意不要使填料环被阀杆螺纹损伤。按照制造商的指导去调整填料。
2、阀座环
严酷工况可能会损坏阀座环的座合表面，所以阀门不能令人满意地关闭。如果损坏情况不是很严重，对座合表面进行打磨或研磨会改善关闭性能。对严重的损坏，需更换阀座环。
3、研磨金属阀座
研磨通常能改善阀芯和阀座环之间的座合表面配合情况。有许多商业上可供使用的研磨材料。对于笼式结构阀门，将阀盖或底法兰用螺栓固定在阀体上，阀盖与阀体之间放置垫片以使阀笼和阀座环正确定位，从而在研磨时帮助阀芯与阀座环对中。用螺母将一个条状铁块固定在阀芯连接杆上，可以做成一个简单的研磨工具。
对于双阀座阀体，通常上阀座环的研磨要快于下阀座环。在这种情况下，在下阀座环上继续用研磨材料而在上阀座环上用抛光材料。如果任何一个阀座继续泄漏，那么在没有泄漏的阀座环上多加些研磨材料而在另一阀座环上加抛光剂。这种方法将无泄漏的阀座环研磨下去，直到两个阀座被同时接触到。在研磨一个阀座环时，绝不可让另一个阀座环干磨。
研磨结束以后，清洗座合表面，并进行泄漏测试。如果泄漏量超标，应重复研磨过程。
4、更换阀座环
按照制造商的指导去做。对于螺纹式阀座环，使用阀座环拆卸器（图8-6）。在试图拆卸阀座环之前，先检查阀座环是否被点焊在阀体上。如果是，那么先去掉焊点。
对于双座阀阀体，一个阀座环比另外一个阀座环小。对于正作用阀门（向下推关闭的动作方式），在安装大的阀座环前，先安装离阀盖较远的小阀座环。对于反作用阀门（向下推打开的动作方式），在安装大的阀座环前，先安装离阀盖较近的小阀座环。
在旋紧螺纹式阀座环后，**多余的管道杂物。在现场将阀座环点焊定位以确保它
不会松动。
5、弹簧设定范围
弹簧设定范围是通过一个弹簧调整件让执行机构弹簧产生的一个初始压缩量。对于气开阀，弹簧设定范围的下限决定了可得到的阀座负载力以及使阀门开始打开所需的气压值。对于气关阀，弹簧设定范围的下限决定了阀门开始关闭所需的气压值。阀座座合力是由施加的气压减去了弹簧设定值再减去由行程所产生的弹簧压缩力所得到的（图8-7）。由于弹簧的公差，在弹簧角度上也许有偏差。当阀门关闭时，弹簧设定范围需要高的度。对于如何调整弹簧，请参考阀门制造商的指导。
