控制閥是工業(yè)過(guò)程控制中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用存量最多的執(zhí)行器,，作為控制回路終端執(zhí)行元件同時(shí)也是管道受壓設(shè)備,。據(jù)有關(guān)公司的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，包括控制閥在內(nèi)的終端執(zhí)行元件的故障率是最高的,，故障總數(shù)中占比達(dá)到50%（參見(jiàn)圖1）,。那么，究竟有哪些控制閥的部件最易出現(xiàn)故障呢,？如何才能提升控制閥的使用壽命呢？下面,，儀控君就帶著大家來(lái)一起了解一下吧,！

控制閥在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)各種故障，可來(lái)自執(zhí)行機(jī)構(gòu),、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）或所連接的閥門(mén)定位器,、空氣過(guò)濾減壓閥、手輪機(jī)構(gòu)等附件裝置,，據(jù)控制閥故障的不完全統(tǒng)計(jì),，易出故障的部件按故障頻次排序見(jiàn)下表（表格點(diǎn)擊可放大）。

閥芯是閥內(nèi)件中最為關(guān)鍵的部件,，同時(shí)是控制閥的可動(dòng)部件,，閥芯與閥座配合使用，可緊密關(guān)閉切斷流體,，可通過(guò)改變節(jié)流截面積來(lái)調(diào)節(jié)流體通過(guò)量,，進(jìn)而達(dá)到過(guò)程控制的目的。閥芯的形狀（或籠式閥的套筒開(kāi)口形狀）決定著控制閥的流量特性,，如常見(jiàn)的線性,、等百分比、快開(kāi)特性和拋物線特性等,。閥芯閥座的尺寸以及閥內(nèi)流路決定著控制閥的最大流通能力,。閥芯閥座的選材及其工藝處理決定著控制閥的工況應(yīng)用和可靠性。閥芯和閥座處于控制閥截流處,，最易受到流體的沖刷,、侵蝕、腐蝕，以及液體流體的空化氣蝕,，造成閥芯和閥座的密封面損壞,，閥芯脫落或斷裂。流路中進(jìn)入異物也容易卡在閥芯閥座處,?？刂崎y選型流通能力過(guò)大造成正常運(yùn)行在小開(kāi)度沖刷最厲害，嚴(yán)重影響閥芯和閥座的使用壽命,?？刂崎y選型計(jì)算時(shí)出口流體流速應(yīng)控制在經(jīng)驗(yàn)值（液體流速5-7m/s和氣體流速0.3馬赫）之內(nèi)，超過(guò)時(shí)也會(huì)使截流處流速過(guò)快（截流處流速約是出口流速的3倍以上）,，造成嚴(yán)重沖刷,。閥芯和閥座的故障最高。

密封填料由填料函部件和填料組成,，是對(duì)閥桿運(yùn)動(dòng)的動(dòng)密封,，是防止控制閥閥桿徑向環(huán)縫外泄漏、保證閥桿正常提升以及維持控制閥靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性不可忽視的部件,。在控制閥運(yùn)行中所有發(fā)生的故障統(tǒng)計(jì)中,，密封填料泄漏故障率較高。填料材料主要有PTFE和石墨兩種,。PTFE填料摩擦力小無(wú)需潤(rùn)滑且適于多種介質(zhì),，填料環(huán)一般由彈簧加載，自動(dòng)調(diào)整,。石墨填料工作溫度較高,，高溫時(shí)需潤(rùn)滑，摩擦力較大,。填料長(zhǎng)期與閥桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)（摩擦）,，受介質(zhì)滲透和受溫度影響變質(zhì)、老化,，引起填料函外泄漏,。目前趨向應(yīng)用組合型填料或特殊型填料，要注意組合填料的放置順序,，以及要成組更換,。

通常為金屬平墊片、金屬纏繞片,、石墨墊,，處于受壓部位，若密封面有問(wèn)題,、閥蓋緊固不均衡,、墊片選擇有誤或質(zhì)量不佳,，墊片密封處容易發(fā)生外泄漏。  

執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力設(shè)置過(guò)大,，引起彎曲,；流體沖擊、腐蝕引起閥桿與閥芯脫開(kāi),。在閥座處遇有焊渣,、硬塊等異物卡堵時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)閥桿關(guān)閉動(dòng)作,，造成受力點(diǎn)中心偏離,，此時(shí)閥桿極易彎曲，嚴(yán)重時(shí)閥桿無(wú)法做提升移動(dòng),，控制閥失去調(diào)節(jié)能力,。盡管問(wèn)題出在管道內(nèi)異物（管道安裝清洗原因或工藝生產(chǎn)操作原因）或流體原因，但直接影響了控制閥使用,，更換和修理閥桿也必須停用控制閥并解體裝配,。

閥體是閥門(mén)主要部分，用于連接管道和實(shí)現(xiàn)流體通路,，并可安置閥內(nèi)件,，接觸各種介質(zhì)并承受流體壓力，應(yīng)符合使用壓力,、溫度、沖蝕,、腐蝕條件等各方面要求,，并根據(jù)工程實(shí)踐、安裝要求決定閥體形狀,、結(jié)構(gòu)和連接,。閥體型式、材料是其兩大要素,。閥體常見(jiàn)材料有鑄鐵,、球墨鑄鐵、鑄鋼,、鑄不銹鋼,、鍛鋼、鍛不銹鋼,、合金材料以及有色金屬,、陶瓷、塑料等,。閥體結(jié)構(gòu)型式多而相似,，應(yīng)用工況各有不同,。閥體最易受到流體的沖刷、侵蝕,、腐蝕,，以及液體流體的空化氣蝕，造成閥體內(nèi)壁受損,，甚者穿孔泄漏,。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足和設(shè)計(jì)選型不當(dāng)是造成閥體故障的深層次原因。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)膜片薄膜基本是用NBR或EPDM材料成形,，有著較好的強(qiáng)度和密封性,。膜片動(dòng)作頻率偏高、環(huán)境溫度超高,、使用周期過(guò)長(zhǎng),，都會(huì)造成膜片的老化或破損，出現(xiàn)漏氣故障或動(dòng)作失常,。通常膜片的動(dòng)作使用壽命較高,，若遇到極端情況，如閥門(mén)定位器輸出劇烈振蕩,，可能很短時(shí)間內(nèi)就使膜片損壞,。或執(zhí)行機(jī)構(gòu)有大的沖擊動(dòng)作,，也會(huì)影響膜片使用壽命或?qū)е履て毫选?/p>

執(zhí)行機(jī)構(gòu)防水不好,、環(huán)境濕度太大、環(huán)境氣體有腐蝕性,，或彈簧壓力設(shè)置不好,、多彈簧分布失衡，造成彈簧銹蝕,、腐蝕,、疲勞，引起彈簧損壞影響行程,。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)推桿上過(guò)臟積垢造成密封磨損,，溫度異常或使用周期長(zhǎng),，造成密封老化,，引起氣密性下降、漏氣,。

推桿和閥桿的連接器由于控制閥震動(dòng),，造成連接器震松脫落；或環(huán)境腐蝕造成連接器銹蝕,。

長(zhǎng)期往復(fù)動(dòng)作造成密封環(huán)磨損,，或氣缸內(nèi)壁有缺陷造成密封環(huán)磨損,。

氣動(dòng)管路接頭緊固件等出現(xiàn)漏氣。

閥門(mén)定位器調(diào)整未到位,、性能下降,、儀表空氣不合格、老化損壞,，造成定位控制出現(xiàn)嚴(yán)重偏差,。閥位反饋的機(jī)械連接脫開(kāi)或閥位傳感器失靈導(dǎo)致閥門(mén)定位器輸出異常。機(jī)械型閥門(mén)定位器的噴嘴擋板結(jié)構(gòu),、電磁轉(zhuǎn)換單元易出故障,；智能型閥門(mén)定位器的氣動(dòng)部件中的電氣轉(zhuǎn)換器或壓電閥易出故障。

維護(hù)人員在日常巡回檢查中,，要向當(dāng)班工藝操作人員了解控制閥的運(yùn)行情況,，現(xiàn)場(chǎng)查看控制閥及其附件的能源供給情況（氣源、液壓油或電源等）,，檢查控制閥靜密封點(diǎn),、動(dòng)密封點(diǎn)有無(wú)泄漏，連接管線和接頭有無(wú)松動(dòng)或腐蝕,，查看控制閥的動(dòng)作是否靈活,，有無(wú)異響和振動(dòng)，并做好巡檢記錄,。

日常維修主要工作有：

消除不平衡作用的應(yīng)力,；消除銹蝕點(diǎn)和污物；檢查控制閥支撐,；氣源排水排污,；傳動(dòng)部件檢查；填料函檢查,，以及填料壓緊或更換；安全運(yùn)行檢查,。

日常維修可進(jìn)行的主要內(nèi)容有：

更換氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜片,、彈簧；更換氣動(dòng)活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞密封環(huán),；填料函更換,；閥芯和閥座研磨和密封性測(cè)試；傳動(dòng)部件的更換,；氣動(dòng)部件的清洗或更換,。

讓調(diào)節(jié)閥一開(kāi)始就盡量在最大開(kāi)度上工作，如90％,。這樣,，汽蝕,、沖蝕等破壞發(fā)生在閥芯頭部上。

隨著閥芯破壞,，流量增加,，相應(yīng)閥再關(guān)一點(diǎn)，這樣不斷破壞,，逐步關(guān)閉,，使整個(gè)閥芯全部充分利用，直到閥芯根部及密封面破壞,，不能使用為止,。

同時(shí)，大開(kāi)度工作節(jié)流間隙大,，沖蝕減弱,，這比一開(kāi)始就讓閥在中間開(kāi)度和小開(kāi)度上工作提高壽命1～5倍以上。如某化工廠采用此法,，閥的使用壽命提高了2倍,。

減小S，即增大系統(tǒng)除調(diào)節(jié)閥外的損失,，使分配到閥上的壓降降低,，為保證流量通過(guò)調(diào)節(jié)閥，必然增大調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,，同時(shí),，閥上壓降減小，使氣蝕,、沖蝕也減弱,。

具體辦法有：

閥后設(shè)孔板節(jié)流消耗壓降；

關(guān)閉管路上串聯(lián)的手動(dòng)閥,，至調(diào)節(jié)閥獲得較理想的工作開(kāi)度為止,。

對(duì)一開(kāi)始閥選大處于小開(kāi)度工作時(shí)，采用此法十分簡(jiǎn)單,、方便,、有效。

通過(guò)把閥的口徑減小來(lái)增大工作開(kāi)度,。

具體辦法有：

換一臺(tái)小一檔口徑的閥,，如DN32換成DN25；

閥體不變更,，更換小閥座直徑的閥芯閥座,。

把破壞嚴(yán)重的地方轉(zhuǎn)移到次要位置，以保護(hù)閥芯閥座的密封面和節(jié)流面,。

增長(zhǎng)節(jié)流通道最簡(jiǎn)單的就是加厚閥座,，使閥座孔增長(zhǎng),，形成更長(zhǎng)的節(jié)流通道。

一方面可使流閉型節(jié)流后的突然擴(kuò)大延后,，起轉(zhuǎn)移破壞位置,，使之遠(yuǎn)離密封面的作用；另一方面,，又增加了節(jié)流阻力,，減小了壓力的恢復(fù)程度，使汽蝕減弱,。

有的把閥座孔內(nèi)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式,、波浪式，就是為了增加阻力,，削弱汽蝕,。這種方法在引進(jìn)裝置中的高壓閥上和將老的閥加以改進(jìn)時(shí)經(jīng)常使用，也十分有效,。

流開(kāi)型向著開(kāi)方向流,，汽蝕、沖蝕主要作用在密封面上,，使閥芯根部和閥芯閥座密封面很快遭受破壞,；流閉型向著閉方向流，汽蝕,、沖蝕作用在節(jié)流之后,，閥座密封面以下，保護(hù)了密封面和閥芯根部,，延長(zhǎng)了壽命,。

故作流開(kāi)型使用的閥，當(dāng)延長(zhǎng)壽命的問(wèn)題較為突出時(shí),，只需改變流向即可延長(zhǎng)壽命1～2倍,。

為抗汽蝕（破壞形狀如蜂窩狀小點(diǎn)）和沖刷（流線型的小溝），可改用耐汽蝕和沖刷的特殊材料來(lái)制造節(jié)流件,。這種特殊材料有6YC－1,、A4鋼、司太萊,、硬質(zhì)合金等。

為抗腐蝕,，可改用更耐腐蝕,，并有一定機(jī)械性能、物理性能的材料,。這種材料分為非金屬材料（如橡膠,、四氟,、陶瓷等）和金屬材料（如蒙乃爾、哈氏合金等）兩類(lèi),。

采取改變閥結(jié)構(gòu)或選用具有更長(zhǎng)壽命的閥的辦法來(lái)達(dá)到提高壽命的目的,，如選用多級(jí)式閥，反汽蝕閥,、耐腐蝕閥等,。

對(duì)兩位型調(diào)節(jié)閥，當(dāng)動(dòng)作頻率十分頻繁時(shí),，膜片會(huì)很快在作上下折疊中破裂,，破壞位置常在托盤(pán)圓周。

提高膜片壽命的最簡(jiǎn)單,、最有效的辦法是減小行程,。減小后的行程值就為1/4dg。如dgl25的閥,，其標(biāo)準(zhǔn)行程為60mm,，可減小到30mm，縮短了50％,。

此外,，還可以考慮如下因素：

在滿(mǎn)足打開(kāi)與關(guān)閉的條件下盡量減小膜室壓力；

提高托盤(pán)與膜片貼合處光潔度,。