控制閥是工業(yè)過程控制中現(xiàn)場應(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一起了解一下吧！

控制閥在現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)各種故障，可來自執(zhí)行機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（閥）或所連接的閥門定位器、空氣過濾減壓閥、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)是控制閥的可動部件，閥芯與閥座配合使用，可緊密關(guān)閉切斷流體，可通過改變節(jié)流截面積來調(diào)節(jié)流體通過量，進(jìn)而達(dá)到過程控制的目的。閥芯的形狀（或籠式閥的套筒開口形狀）決定著控制閥的流量特性，如常見的線性、等百分比、快開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選型流通能力過大造成正常運(yùn)行在小開度沖刷最厲害，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)，超過時(shí)也會使截流處流速過快（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，是對閥桿運(yùn)動的動密封，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填料摩擦力小無需潤滑且適于多種介質(zhì)，填料環(huán)一般由彈簧加載，自動調(diào)整。石墨填料工作溫度較高，高溫時(shí)需潤滑，摩擦力較大。填料長期與閥桿相對運(yùn)動（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)置過大，引起彎曲；流體沖擊、腐蝕引起閥桿與閥芯脫開。在閥座處遇有焊渣、硬塊等異物卡堵時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動閥桿關(guān)閉動作，造成受力點(diǎn)中心偏離，此時(shí)閥桿極易彎曲，嚴(yán)重時(shí)閥桿無法做提升移動，控制閥失去調(diào)節(jié)能力。盡管問題出在管道內(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。膜片動作頻率偏高、環(huán)境溫度超高、使用周期過長，都會造成膜片的老化或破損，出現(xiàn)漏氣故障或動作失常。通常膜片的動作使用壽命較高，若遇到極端情況，如閥門定位器輸出劇烈振蕩，可能很短時(shí)間內(nèi)就使膜片損壞?；驁?zhí)行機(jī)構(gòu)有大的沖擊動作，也會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)推桿上過臟積垢造成密封磨損，溫度異?；蚴褂弥芷陂L，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，造成連接器震松脫落；或環(huán)境腐蝕造成連接器銹蝕。

長期往復(fù)動作造成密封環(huán)磨損，或氣缸內(nèi)壁有缺陷造成密封環(huán)磨損。

氣動管路接頭緊固件等出現(xiàn)漏氣。

閥門定位器調(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)械連接脫開或閥位傳感器失靈導(dǎo)致閥門定位器輸出異常。機(jī)械型閥門定位器的噴嘴擋板結(jié)構(gòu)、電磁轉(zhuǎn)換單元易出故障；智能型閥門定位器的氣動部件中的電氣轉(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)、動密封點(diǎn)有無泄漏，連接管線和接頭有無松動或腐蝕，查看控制閥的動作是否靈活，有無異響和振動，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：

更換氣動薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的膜片、彈簧；更換氣動活塞執(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試；傳動部件的更換；氣動部件的清洗或更換。

讓調(diào)節(jié)閥一開始就盡量在最大開度上工作，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)，大開度工作節(jié)流間隙大，沖蝕減弱，這比一開始就讓閥在中間開度和小開度上工作提高壽命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，為保證流量通過調(diào)節(jié)閥，必然增大調(diào)節(jié)閥開度，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)的手動閥，至調(diào)節(jié)閥獲得較理想的工作開度為止。

對一開始閥選大處于小開度工作時(shí)，采用此法十分簡單、方便、有效。

通過把閥的口徑減小來增大工作開度。

具體辦法有：

換一臺小一檔口徑的閥，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。

增長節(jié)流通道最簡單的就是加厚閥座，使閥座孔增長，形成更長的節(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。

流開型向著開方向流，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，延長了壽命。

故作流開型使用的閥，當(dāng)延長壽命的問題較為突出時(shí)，只需改變流向即可延長壽命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。

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

對兩位型調(diào)節(jié)閥，當(dāng)動作頻率十分頻繁時(shí)，膜片會很快在作上下折疊中破裂，破壞位置常在托盤圓周。

提高膜片壽命的最簡單、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：

在滿足打開與關(guān)閉的條件下盡量減小膜室壓力；

提高托盤與膜片貼合處光潔度。