氣動執行機構常見故障及產生的原因

氣動執行機構常見故障及產生的原因

上海申弘閥門有限公司

*節  調節閥不動作

故障現象及原因如下：

一、無信號、無氣源

     1、氣源未開；

     2、由于氣源含水在冬季結冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈；

     3、空壓機故障；

     4、氣源總管泄漏。

二、有氣源，無信號

     1、調節器故障；

     2、信號管泄漏；

     3、定位器波紋管漏氣；

三、定位器無氣源

   1、過濾器堵塞；

     2、減壓閥故障；

     3、管道泄漏或堵塞。

四、定位器有氣源，無輸出

定位器的節流孔堵塞。

五、定位器輸出正常調節閥不動作

     1、閥芯脫落；

     2、閥芯與閥座卡死；

     3、閥桿彎曲或折斷；

     4、閥座閥芯凍結或焦塊污物；

     5、執行機構彈簧因不用而銹死；

     6、鎖氣器（失信號和失氣）定值未調整好，動作切斷工作氣源。

 

氣動調節閥是石油化工企業廣泛使用的儀表之一。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。它準確正常地工作對保證工藝裝置的正常運行和安全生產有著重要的意義。因此加強氣動調節閥的維修是必要的。本文專業介紹氣動調節閥在使用過程中常見的故障及產生的原因 ：
（一）調節閥不動作。故障現象及原因如下：

1．無信號、無氣源。①氣源未開，②由于氣源含水在冬季結冰，導致風管堵塞或過濾器、減壓閥堵塞失靈，③壓縮機故障；④氣源總管泄漏。

2．有氣源，無信號。①調節器故障，②信號管泄漏；③定位器波紋管漏氣；④調節網膜片損壞。

3．定位器無氣源。①過濾器堵塞；②減壓閥故障I③管道泄漏或堵塞。

4．定位器有氣源，無輸出。定位器的節流孔堵塞。

5．有信號、無動作。①閥芯脫落，②閥芯與社會或與閥座卡死；③閥桿彎曲或折斷；④閥座閥芯凍結或焦塊污物；⑤執行機構彈簧因不用而銹死。

（二）調節閥的動作不穩定。故障現象和原因如下：

1．氣源壓力不穩定。①壓縮機容量太小；②減壓閥故障。

2．信號壓力不穩定。①控制系統的時間常數（T＝RC）不適當；②調節器輸出不穩定。

3．氣源壓力穩定，信號壓力也穩定，但調節閥的動作仍不穩定。①定位器中放大器的球閥受臟物磨損關不嚴，耗氣量特別增大時會產生輸出震蕩；②定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；③輸出管、線漏氣；④執行機構剛性太小；⑤閥桿運動中摩擦阻力大，與相接觸部位有阻滯現象。

（三）調節閥振動。故障現象和原因如下：

1．調節閥在任何開度下都振動。①支撐不穩；②附近有振動源；③閥芯與襯套磨損嚴重。

2．調節閥在接近全閉位置時振動。①調節閥選大了，常在小開度下使用；②單座閥介質流向與關閉方向相反。

（四）調節閥的動作遲鈍。遲鈍的現象及原因如下：

1．閥桿僅在單方向動作時遲鈍。①氣動薄膜執行機構中膜片破損泄漏；②執行機構中“O”型密封泄漏。

2．閥桿在往復動作時均有遲鈍現象。①閥體內有粘物堵塞；②聚四氟乙烯填料變質硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥；③填料加得太緊，摩擦阻力增大；④由于閥桿不直導致摩擦阻力大；⑤沒有定位器的氣動調節閥也會導致動作遲鈍。

（五）調節閥的泄漏量增大。泄漏的原因如下：

1．閥全關時泄漏量大。①閥芯被磨損，內漏嚴重，②閥未調好關不嚴。

2．閥達不到全閉位置。①介質壓差太大，執行機構剛性小，閥關不嚴；②閥內有異物；③襯套燒結。

（六）流量可調范圍變小。主要原因是閥芯被腐蝕變小，從而使可調的小流量變大。

了解氣動調節閥的故障現象及原因，可以對癥采取措施予以解決。

 

第二節  調節閥的動作不穩定

故障現象和原因如下：

一、氣源壓力不穩定

      1、壓縮機容量太小；

      2、儀表氣母管壓力波動；

      3、減壓閥故障供氣不穩。

二、信號壓力不穩定

    1、控制系統PID參數設置不適當；

    2、調節器輸出不穩定；

    3、控制信號波動；

    4、管線或閥門膜盒漏氣；

    5、控制信號接觸不良或有交流干擾。   

三、氣源壓力穩定，信號壓力也穩定，但調節閥的動作仍不穩定

    1、定位器中放大器磨損或臟，耗氣量特別增大時會產生輸出 震蕩；

    2、定位器中放大器的噴咀擋板不平行，擋板蓋不住噴咀；

    3、輸出管線漏氣或閥門膜盒漏氣；

    4、閥桿摩擦阻力大；

    5、流量放大器調整到極限位置；

    6、流量放大器故障。



 

第三節  調節閥振蕩

故障現象和原因如下 ： 

一、調節閥在任何開度下都振蕩

      1、支撐不穩；

      2、附近有振動源；

      3、閥芯與襯套磨損嚴重； 

      4、閥門膜盒漏氣；

      5、定位器漏氣；

      6、定位器輸出與膜盒間管路漏氣；

      7、盤根壓得太緊；

      8、盤根壓偏；

      9、閥桿摩擦力太；

      10、流量放大器調整到極限位置；

11、流量放大器故障大；

      12、控制信號波動；

      13、E/P漏氣或故障。 

二、調節閥在接近全閉位置時振蕩

    1、調節閥選大了，常在小開度下使用；

     2、單座閥介質流向與關閉方向相反；

     3、盤根壓偏或閥桿不同心。

故障現象情況1：當氣動執行機通電后發現電源指示燈不亮，伺放板無反饋，給信號不動作。

      ⊙以下是故障判斷和檢修過程：

        因電源指示燈不亮，首先檢查保險管是否開路，經檢查保險管完好，綜合故障現象，可以推斷故障有可能發生在伺放板的電源部分，接著檢查電源指示燈，用萬用表檢測發現指示燈開路，更換指示燈故障排除。

      ⊙判斷結論：電源指示燈開路會造成整個伺放板不工作。

    故障現象情況2：（是運行調試過程中發現） 
    氣動執行器的執行機構通電后，給信號開可以，關不動作。

    ⊙正確故障判斷和檢修過程是：先仔細檢查反饋線路，確認反饋信號*，給開信號時開指示燈亮，說明開正常，給關信號時關指示燈不亮，說明關可控硅部分有問題，首先檢查關指示燈，用萬用表檢測發現關指示燈開路，將其更換后故障排除。
結論：關和開指示燈不亮（開路）時可控硅不動作。

二、電阻電容使用常見故障？
    故障現象1：
    PSL210執行機構通電后，給定一個信號（例75%），執行機構會全開到底，然后回到位置（75%）。

    ⊙正確故障判斷和檢修過程：

     如使用時出現以上故障現象，首先要判斷是伺放板和執行機構那一個有問題。將伺放板從執行機構上拆下，直接將電源線接到X5/1和X5/4端子上，執行機構關方向動作，將電源線接到X5/1和X5/2端子上，執行機構開方向動作，如果執行機構動作不正常，說明故障在執行器上。用萬用表測電機繞組正常，再測電容兩邊的電阻發現有一個開路，將其更換后故障排除。

    ⊙結論：遇到以上故障現象時，首先要判斷故障發生在那一個部分上，后確定根源。

    故障現象2：執行機構通電后給關信號（4mA）執行機構先全開后再全關。

    ⊙正確故障判斷和檢修過程：先拆除伺放板，直接給執行機構通電發現仍然存在原故障，檢查電阻，電阻阻值正常，說明電阻沒問題，檢查電機繞組，發現阻值正常，電機沒問題。</p>
由此故障推斷有可能電容壞，重新更換電容，故障排除。

    ⊙結論：出現該問題時首先懷疑電阻和電容。

三.氣動執行器使用過程中其它故障？
   1、故障現象：執行機構的動作方向不受輸入信號的控制。
故障判斷和檢修過程： 先檢查兩個限流電阻和移相電容均沒有異常，用萬用表檢查電機的繞組阻值，發現電機的電阻值為1.45MΩ（且不時地發生變化），說明電機繞組不對,終的辦法是更換了這臺電機（PSQ200）。
 
   2、故障現象：現場只要送AC220V電源，保護開關立即動作（跳閘）執行機構伺放保險已燒。 
 故障判斷和檢修過程：首先用萬用表檢測執行機構上的電機繞組，發現電機繞組的電阻趨向于零，說明電機已短路，再檢測抱閘兩端電阻，電阻趨向于無窮大，說明抱閘已壞，正常應是1.45K左右。終的處理辦法是：更換新的抱閘和電機，把伺放板的保險管裝上，重新調試，恢復正常運作。
結論：此情況應是由于抱閘壞了之后把電機抱死而現場沒有及時發現，使電機處于堵轉發熱，工作終使電機相間絕緣破壞所導致的。（PSQ700）

   3、故障現象：無論現場給什么信號電機都不動作，
故障判斷和檢修過程：直接在電機繞組間通電，電機也不傳，抱閘拆下通電電機還是不轉，檢測電機繞組阻值均正常，手輪搖執行機構動作正常。檢測的結果都正常就是通電時電機不轉，此時懷疑電機的轉子，把電機拆開，發現轉子用手都擰不動，原來轉子和電機端蓋之間已有一層堅固的灰，把這層灰清除之后，加上一點潤滑油，用手就可以擰動了。重新把電機裝好并與執行機構配合裝上，通電正常，重新調試。

   4、故障現象：執行機構的動作方向不受伺放板的控制。
故障判斷和檢修過程：首先讓用戶用萬用表檢測兩個限流電阻和移相電容及電機的繞組阻值，用戶的檢查結果和我們提供的終數據一致。除了這三個因素以外再沒有其它的可能性，用戶只想我們派人過去現場，田光日正好去了杭州順便去了現場，發現其中一個限流電阻開路，讓公司給寄一限流電阻過去，此案例說明有此用戶根本沒有配合我們的工作，有些反映的情況與實際有點差別。我認為影響執行機構轉向的三個因素就是①電機（PSL208）本身的繞組②限流電阻③移相電容,以后發生這種情況都有要從這三方面考慮。

 

第四節  調節閥的動作遲鈍

遲鈍的現象及原因如下：

一、閥桿僅在單方向動作時遲鈍

     1、氣動薄膜執行機構中膜片破損泄漏；

     2、執行機構中“O”型密封泄漏。 

二、閥桿在往復動作時均有遲鈍現象 

     1、閥體內有粘物堵塞； 

2、聚四氟乙烯填料變質硬化或石墨一石棉填料潤滑油干燥；

     3、填料壓得太緊，摩擦阻力增大；

     4、由于閥桿不直導致摩擦阻力大；

     5、閥門膜盒容量大且沒有安裝流量放大器也會導致動作遲；

     6、氣源管或接頭內徑偏小，造成膜盒進氣和排氣流量偏低。



 

第五節  調節閥的泄漏量增大

泄漏的原因如下：    

一、閥全關時泄漏量大

     1、閥芯被磨損，內漏嚴重，

     2、閥未調好關不嚴。    

二、閥達不到全閉位置

     1、介質壓差太大，執行機構剛性小，閥關不嚴；

     2、閥內有異物；

     3、襯套燒結。 與本文相關的論文有：益海嘉里糧油加工中減壓閥應用案例