调节阀稳定性差、喘振、塑变、阀芯转动、开启跳动故障及维修

调节阀稳定性差，怎么办？

在稳定性分析中，已知不平衡力作用同与阀关方向相同时，即对阀产生关闭趋势时，阀稳定性差。

对阀工作在上述不平衡力条件下时，选用改变其作用方向的方法，通常是把流闭型改为流开型，一般来说都能方便地解决阀的稳定性问题。

有的阀受其自身结构的限制，在某些开度上工作时稳定性较差。

双座阀，开度在10％以内，因上球处流开，下球处流闭，带来不稳定的问题；不平衡力变化斜率产生交变的附近，其稳定性较差。如蝶阀，交变点在70度左右；双座阀在80～90％开度上。遇此类阀时，在不稳定区工作必然稳定性差，避免不稳定区工作即可。

稳定性好的阀其不平衡力变化较小，导向好。常用的球型阀中，套筒阀就有这一大特点。

当单、双座阀稳定性较差时，更换成套筒阀稳定性一定会得到提高。

执行机构抵抗负荷变化对行程影响的能力取决于弹簧刚度，刚度越大，对行程影响越小，阀稳定性越好。

增大弹簧刚度是提高阀稳定性的常见的简单方法，如将20～100KPa弹簧范围的弹簧改成60～180KPa的大刚度弹簧，采用此法主要是带了定位器的阀，否则，使用的阀要另配上定位器。

当系统要求调节阀响应或调节速度不应太快时，阀的响应和调节速度却又较快，如流量需要微调，而调节阀的流量调节变化却又很大，或者系统本身已是快速响应系统而调节阀却又带定位器来加快阀的动作，这都是不利的。

这将会产生超调，产生振动等。对此，应降低响应速度。

办法有：

• 将直线特性改为对数特性；

• 带定位器的可改为转换器、继动器。

调节阀其它故障的处理锦集

两位型阀为提高切断效果，通常作为流闭型使用。对液体介质，由于流闭型不平衡力的作用是将阀芯压闭的，有促关作用，又称抽吸作用，加快了阀芯动作速度，产生轻微水锤，引起系统喘振。

对上述现象的解决办法是只要把流向改为流开，喘振即可消除。类似这种因促关而影响到阀不能正常工作的问题，也可考虑采取这种办法加以解决。

塑变使一种金属表面把另一种零件的金属表面擦伤，甚至粘在一起，造成阀门卡住，动作不灵、密封面拖伤、泄漏量增加、螺纹连接的两个件咬住旋不动(如高压阀的上、下阀体)等故障。

塑变与温度、配合材料、表面粗糙度、硬度和负荷有关。高温使金属退火或软化，进一步加剧塑变趋势。

解决塑变引起阀故障的方法有：

• 易擦伤部位采用高硬度材料,有5～10Rc硬度差；

• 两种零件改用不同材料；

• 增大间隙；

• 增加润滑剂；

• 修复破坏面，提高光洁度和硬度：

• 螺纹咬住旋不动时，只好一次性焊好用。

因计算不准或产量增加等因素使阀的流量系数偏小，造成阀全开也保证不了流量时，不得已只好打开旁路流过部分流量。通常旁通流量＜15～20％最大流量。

这里介绍一种开旁路的办法：因流闭型流阻小，比流开型流量系数大10～15％，因此，可用改变流向的办法，改通常的流开为流闭使用，即使阀多通过10-15％的流量。这样既可避免打开旁路，又因处大开度工作，稳定性问题也可不考虑。

最典型的阀是双座阀，流体从中间进，阀芯垂直于进口，流体绕过阀芯分成上下两束流出。

流体冲击在阀芯上，使之靠向出口侧，引起摩擦，损伤阀芯与衬套的导向面，导致动作失常，高流量还可能使阀芯弯曲、冲蚀、严重时甚至断裂。

解决的方法：

• 提高导向部位材料硬度；

• 增大阀芯上下球中间尺寸，使之呈粗状；

• 选用其它阀代用。如用套筒阀，流体从套筒四周流人，对阀塞的侧向推力大大减小。

对“V”形口的阀芯，因介质流入的不对称，作用在“V”形口上的阀芯切向力不一致，产生一个使之旋转的旋转力。特别是对DN≥100的阀更强烈。

由此，可能引起阀与执行机构推杆连接的脱开，无弹簧执行机构可能引起膜片扭曲。

解决的办法有：

• 将阀芯反旋转方向转一个角度，以平衡作用在阀芯上的切向力；

• 进一步锁住阀杆与推杆的连接，必要时，增加一块防转动的夹板；

• 将“V”形开口的阀芯更换成柱塞形阀芯；

• 采用或改为套筒式结构；

• 如系共振引起的转动，消除共振即可解决问题。

采用“O”形圈、密封环、衬里等软密封的蝶阀，阀关闭时，由于软密封件的变形，使阀板关闭到位并包住阀板，能达到十分理想的切断效果。

但阀要打开时，执行机构要打开阀板的力不断增加，当增加到软密封件对阀板的摩擦力相等时，阀板启动。一旦启动，此摩擦力就急剧减小。

为达到力的平衡，阀板猛烈打开，这个力同相应开度的介质作用的不平衡力矩与执行机构的打开力矩平衡时，阀停止在这一开度上。这个猛烈而突然起跳打开的开度可高达30～50％，这将产生一系列问题。

同时，关闭时因软密封件要产生较大的变化，易产生永久变形或被阀板挤坏、拉伤等情况，影响寿命。

解决办法是调整软密封件对阀板启动的摩擦力，这既能保证达到所需切断的要求，又能使阀较正常地启动。

具体办法有：

• 调整过盈量；

• 通过限位或调整执行机构预紧力、输出力的办法，减少阀板关闭过度给开启带来的困难。

提高调节阀的寿命？

让调节阀一开始就尽量在最大开度上工作，如90％。这样，汽蚀、冲蚀等破坏发生在阀芯头部上。

随着阀芯破坏，流量增加，相应阀再关一点，这样不断破坏，逐步关闭，使整个阀芯全部充分利用，直到阀芯根部及密封面破坏，不能使用为止。

同时，大开度工作节流间隙大，冲蚀减弱，这比一开始就让阀在中间开度和小开度上工作提高寿命1～5倍以上。如某化工厂采用此法，阀的使用寿命提高了2倍。

减小S，即增大系统除调节阀外的损失，使分配到阀上的压降降低，为保证流量通过调节阀，必然增大调节阀开度，同时，阀上压降减小，使气蚀、冲蚀也减弱。

具体办法有：

• 阀后设孔板节流消耗压降；

• 关闭管路上串联的手动阀，至调节阀获得较理想的工作开度为止。

对一开始阀选大处于小开度工作时，采用此法十分简单、方便、有效。

通过把阀的口径减小来增大工作开度。

具体办法有：

• 换一台小一档口径的阀，如DN32换成DN25；

• 阀体不变更，更换小阀座直径的阀芯阀座。

如某化工厂大修时将节流件dgl0更换为dg8，寿命提高了1倍。

把破坏严重的地方转移到次要位置，以保护阀芯阀座的密封面和节流面。

增长节流通道最简单的就是加厚阀座，使阀座孔增长，形成更长的节流通道。

一方面可使流闭型节流后的突然扩大延后，起转移破坏位置，使之远离密封面的作用；另一方面，又增加了节流阻力，减小了压力的恢复程度，使汽蚀减弱。

有的把阀座孔内设计成台阶式、波浪式，就是为了增加阻力，削弱汽蚀。这种方法在引进装置中的高压阀上和将老的阀加以改进时经常使用，也十分有效。

流开型向着开方向流，汽蚀、冲蚀主要作用在密封面上，使阀芯根部和阀芯阀座密封面很快遭受破坏；流闭型向着闭方向流，汽蚀、冲蚀作用在节流之后，阀座密封面以下，保护了密封面和阀芯根部，延长了寿命。

故作流开型使用的阀，当延长寿命的问题较为突出时，只需改变流向即可延长寿命1～2倍。

为抗汽蚀（破坏形状如蜂窝状小点）和冲刷（流线型的小沟），可改用耐汽蚀和冲刷的特殊材料来制造节流件。这种特殊材料有6YC－1、A4钢、司太莱、硬质合金等。

为抗腐蚀，可改用更耐腐蚀，并有一定机械性能、物理性能的材料。这种材料分为非金属材料（如橡胶、四氟、陶瓷等）和金属材料（如蒙乃尔、哈氏合金等）两类。

采取改变阀结构或选用具有更长寿命的阀的办法来达到提高寿命的目的，如选用多级式阀，反汽蚀阀、耐腐蚀阀等。

对两位型调节阀，当动作频率十分频繁时，膜片会很快在作上下折叠中破裂，破坏位置常在托盘圆周。

提高膜片寿命的最简单、最有效的办法是减小行程。减小后的行程值就为1/4dg。如dgl25的阀，其标准行程为60mm，可减小到30mm，缩短了50％。

此外，还可以考虑如下因素：

• 在满足打开与关闭的条件下尽量减小膜室压力；

• 提高托盘与膜片贴合处光洁度。

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