调节阀的维修

概述    

薄膜调节阀通常在调节回路中是昂贵的单元。作为工艺流程的一部分，如果发生故障，它也是很可能造成工艺装置停车的环节。因此，规定一个详细的调节阀维修程序是必要的。

调节阀维修一般分为两类，类是预防性维修，包括安装时所采取的预防性措施，阀门性能的在线检查和使用中的环境损伤的处理。*二类是调节阀不能满足操作要求时的检修。后者一般是指车间修理，而在有些工业中系在规定的停车情况下，在管线上完成的。

调节阀制造厂对于所生产的调节阀的每一种类均提供详细的安装和修理说明书。本章不是要代替这些制造厂的说明书，而只是提供调节阀维修所需要的一般知识。

预防性维修

预防性维修是指在阀门发生故障之前的计划检修。此计划通常是在已知的工作条件下，根据以往的阀门性能的经验来制订的，同时尽量减少非计划性的停车率。来得到大的**操作时间。不在预防性修理计划之列的调节阀修理称为车间检修，将在本章的后面叙述。因此，此处所用的预防性检修一词，是指那些在安装及操作时，为防止调节阀过早地发生故障而提前应做的工作。

开车之前 在开始安装时，就要拟定好调节阀的预防性维修计划，虽然阀体及调节阀的连接均是结实的结构，但不能把它们作调整安装得不合适的管道的方法。必须注意，由于不适当的管线组合而引起的任何应力，应保证能在管线系统的其它地方消除。作用到调节阀上的管线应力可能导致调节阀的阀杆、导向和阀座系统不能对准中心，对于分离式阀体的阀门，可能引起阀体法兰的脱开。这可能引起变差，阀座或法兰泄漏，填料可能泄漏。

在安装调节阀时应尽力使得阀杆行程与阀体上方的膜室在一垂直平面上。如果阀门必须安装在使阀杆处于水平移动的位置，应当支撑膜室。若不设阀门支撑，易形成阀杆的不同心度，导致变差不合格及填料泄漏。调节阀必须设置在可以进行定期检查和调整的位置。为此，应有供通告的梯子和平台。

在开车之前必须确定，调节阀会不会成为管线污物如铁锈、焊潭和其它异物的积聚点。倘若如此，则要考虑在调节阀的上游侧安装临时性筛网或过滤器。当阀门正在关闭时，一小块焊潭就可能破坏研磨得很好的阀座。如果工艺流体在正常状态下含有铁锈污物或其它硬质东西时，必须考虑安装*性的滤网或过滤器。

调节阀的膜室是不消耗空气的，但是会成为空气系统中的液滴和其它杂技的积聚点。因此，必须选择清洁、干燥和无油的空气源来操作调节阀。带有附属定位器或升压继动器的阀门，用了不清洁的空气系统特别容易产生故障。

开车之后 开车之后必须定期进行调节阀安装的现场检修。填料在使用一个短时间之后，需要调整，注油器需要重新调整。在有粉尘或恶劣条件下，需要在阀杆周围设置塑料或橡皮套以保护填料函盖和（或）膜室底部的导向。在周围有腐蚀性气体或工艺介质液滴的条件下，不会对调节阀要进行特殊保护。通常比较容易解决这些问题的方法是用塑料袋包住调节阀，而又不会影响调节阀的性能。在安装保护套与伴管等附件时必须能检查和修理，因为这睦附件往往对调节阀的性能有较大影响。

显然，本文不可能对每一种安装或使用中潜在的故障都加以叙述。上述这些很普通的情况，为制订一个较好的调节阀预防性维修计划提供了基础，兼之与在工厂条件下获得的经验结合在一起，将有助于延长调节阀维修间隔期间内的有效使用寿命。

车间检修

清洗 检修从管线上拆卸下来的调节阀，对维修部门来说是一个特殊问题。调节阀是工艺管线的一个部件，会被工艺流体污染。显然，对一个用于蒸汽、空气、惰性气体等气体的调节阀是没有问题的，可以立即检修。但是，现阶段代工艺过程的许多流体都是腐蚀、和放射性的，对人体或设备有伤害作用。因此，在把阀门送进现代化的修理车间，和可能被不熟悉这些工艺介质危险性的人员接触之前，必须把调节阀上所有被工艺介质浸渍的部件清洗干净。

对被介质浸渍过的阀体部件的实际清洗方法，将根据工艺流体性质的不同而有所不同。多数的情况，只需用水洗耳恭听或蒸汽吹扫就够了。然而，某些污染需要酸流行色或甚至由于有重金属化合物污染需经几百度若干小时的特殊热处理。处理方法必须由熟悉污染性质的操作人员来决定。用于清洗调节阀部件的设备，将随污染种类的不同而有所不同。清洗设备的地点必须避免对其它场所或设备产生重复污染。通常选在远离操作及修理设备的地方。

由于要清洗被介质浸渍过的调节阀的部件。因此，需要将阀体与上阀盖拆开。必须配箅合适的工具。通常包括在拆卸阀门时的起重及搬运设备。用气源使阀门动作一下是必要的，以防止取出阀杆和阀芯时阀座的进一步损坏。空气也用于气动工具，在某些情况为了健康的原因也要空气，如需要呼吸空气，或化学吹扫空气。是否需要防风雨措施，决定于清洗设备是否连续使用。如果设置了防风雨措施，则良好的采光和通风是不可缺少的。只有了角污染的性质之后才能确定所需要的容器、大桶、加热设备、蒸汽软管和其它洗涤或处理设备。应考虑提供成套的维修专用其所长工具和用于清洗现场的工作服。

必须特别注意将从工作出发事清洁工作的人员的选择。由于这项工作通常是肮脏的这一特点，因此，清洗工作作是不受欢迎的。特别重要的是，拆卸调节阀的清洗人员应充分了解调节阀及所包含的化工有害物质的性质，以便避免对本人的伤害。另外，应详细了解调节阀的结构，以名我在拆卸调节阀时造成损坏。诸如是否有波纹管密封、阀芯和阀杆是由阀体顶部还是由底部卸出，如果阀座是由螺纹旋入阀体，或用其它的方法卡在阀体上，将影响实际的拆卸步骤。例如，许多昂贵的波纹管密封装置曾被不熟练的技工由于不正确的拆卸而损坏。需要知道在阀体或上阀盖内盲死的通道的位置，以便于工作得到彻底的清洗。清官的加工面如阀杆、阀芯、阀座和导向的表面必须保护，防止损坏，使检修费用低。使用如填料环拆卸器阀座环取出器或法兰扩张器等特殊工具的技巧是重要的，以防止误用和导致阀门的损坏。

当把所有被工艺介质浸渍过的调节阀部件洗净后，阀门必须重新装配，用手拧紧，保证在运往修理车间时没有零件遗漏。在装运去车间之前，阀门必须有明显的标记，以表示已经清洗过了。

这些手续有助于防止把已污染的阀门交付给修理车间和不知道这个问题的工人修理。

阀门的拆卸 清洗后的调节阀运往修理车间时应附有一张工作卡片。关于阀门和在工艺过程中使用的资料尽或能详细地记录在卡片上。图1就是典型的车间记录卡片。

调节阀检修的步是标明与阀体法兰相对应的执行机构的连接方位。然后将它完全卸开。这就是将执行机构与上阀盖分开，将上阀盖与阀体分开，而执行机构则要完全卸开。卸开上阀盖和填料函部件，从阀体上拆下阀芯、阀杆及下法兰盖。此时必须作全部部件的检查，以便决定所要修理和更换的范围。

在许多情况下，所有外露的阀门部件表面都是生锈的，因而不宜于重新涂漆。这些部件在未检修前先要除锈。喷砂设备用于除锈是特别好的。必须注意，在除锈之前要保护好全部机械加工表面，例如法兰面。对于喷砂，可以采用加厚防护带覆盖，如果用酸洗需要涂特殊的润滑脂作保护层。

在完成除锈后，必须决定需要何种机械加工。阀体和阀内件很可能需要机械工来修理。全产法兰面必须进行检查，以防止因损坏而使合适的密封垫片不起作用。一般说来，这种损坏将以法兰面的刻痕或凹槽状态出现。

以螺纹拧入阀体的阀座环，必须慎重确定是否需要更换。除了改变阀的容量以外，拉丝、腐蚀和磨损通常是更换阀座环的理由。小的锈斑和磨损表面一般用机械加工方法修理。

许多制造厂在阀座环的座加上加工60o斜面和阀芯的座边上加工65o斜面，如图2所示。这样实际上阀座密封系在阀座环斜面的顶部。这对新的调节阀的装配是合适的；但是，需要修理的阀门，阀座环的磨损通常是不均匀的。修复同心度需要扩大阀座环的孔，这将进一步增加阀门的流通能力，以及改变它的流量特性。

除了报废掉可重复使用的阀座环以外，解决问题的另一种方法是在阀座环的表面上加工一新的60o斜面，并把阀芯的65o斜面改变为59o，如图3所示。这样，使阀座密封改至阀座环斜面的顶部，均匀地重新加工表面，不至于影响阀门的流通能力或阀芯—阀座右铭环的接触特性。

如果更换螺纹连接的阀座环，必须在阀体进行任何机械加工之前进行，拧紧新阀座环所需的力将使阀体变形，这是经常容易发生荣死衰。必须修复同心度，否则阀门将关不严。阀座同心度的修复好用本车床加工。

拆卸和更换螺纹连接的阀座环，需要特殊的成套工具。许多调节阀制造厂生产这种成套工具，以适应其检修的需要。

螺纹连接的阀座环常常需要某些类型的螺纹密封剂，以防止通过螺纹密封连接部分泄漏。这种泄漏不仅妨碍流体的严密切断，而且导致磨蚀和磨损，也将引起不可修复的阀体损坏。

有可能时，阀门制造厂对特殊条件下使用的密封剂应提出推荐意见。如果无法得到制造厂的推荐意见，在使用商业上可买到的密封剂之前，应与熟悉这一生产过程的化学特性的人员磋商。

当所需要的机械加工完成之后，资金积累给部件涂漆。调节阀的涂漆规程式应与工艺管线上其它机械设备的相同。应采用合适的防护措施，避免涂漆时弄到密封面上。

阀芯、阀杆和阀座环是现场仪表设备中精密的加工零件。调节阀阀杆的加工表面是如此精细，以致于表面损坏的阀杆只能用工厂制造的部件来替换。需要高度抛光，以得到佳的填料密封及小的变差量。当然，阀芯和阀座环必须首先经过精密的机加工，后通过手工研磨，以达到精密配合。

调节阀阀芯和阀座研磨或抛光需要的技工，其技巧和知识水平，或许除某些必须的机加工外，比任何其它检修阶段的都要高。在未进行任何修理之前，首先要决定阀座表面的损伤能否经济地用抛光而不是用更换或重新加工的方法修复。为使阀座密封均匀，阀芯与阀座组装成一直线十分必要。通常，这就要求全部的导向装置必须在开始抛光前装好。

在商业上可得到的大多数阀门成套研磨剂，有粗研磨用的及细研磨用的，对于调节阀的研磨是足够用了。

粗研磨剂一直使用到在围绕阀芯及阀座环的阀座密封边缘上研磨出精细的和连续的线接触为止。然后清洗掉全部粗研磨剂，并用细研磨剂将阀座密封线抛光。

当抛光作业全部完成后，必须将全部研磨剂从阀内清洗干净。

良好的流量切断、阀芯和阀杆的平稳操作是依赖于阀芯在阀座环中的对中装配。导向装置用于保证良好的对中装配。有些阀门在阀座上、下均有导向装置，而另一些阀门则仅有简单的顶部导向装置。为使这些导向装置能完成其功能，必须加工到能与在阀芯一阀杆组合件上的导向凸台紧配合。任何程度的腐蚀或磨损都会破坏紧配合，使导向装置失去作用。

有些导向装置是以螺纹旋入就位的，而另一些是压入就位的。螺纹连接的导向装置的更换是简单的，但压入式导向装置的更换必须用力才能卸下。这种操作可以使用各种方法。如果可以得到，应配备压入型拆卸设备，在无压入型拆卸设备的地方，则可采用差温加热法，由于导向架受热膨胀，而导向装置却收缩。采用后一种方法时，为了不致于使导向架造成*性损坏，必须小心从事。新的导向装置通常用台钳压入。

执行机构的拆卸 调节阀的执行机构在完全卸下之后，需要逐件详细检查。由于全部阀门的冲击力都通过铸钢支架传递，因此，对铸钢支架必须检查有无任何裂纹的痕迹。腐蚀会引起部件的配合不好，它是造成更换部件的原因。必须检查膜片，是否有预示将来可能发生故障的任何裂纹、硬化或磨蚀的痕迹。

执行机构部件的表面处理和油漆方法可与阀体部件所用的一样。

全部螺纹连接的零件，应将螺纹磨光，以便顺利装配和调整容易。通常较有利的做法是把膜头盖的全部固定螺栓报废，换上新螺栓。

反作用执行机构推杆的密封套应换新的。阀门和执行机构的重新组装 调节阀阀体的重新组装是项简单的操作。注意的要点是采用尺寸和材料合适的垫片，的对中，以及所用的固定螺栓或双头螺栓的尺寸、长度和材料应该合适。当上紧上阀盖和阀体的下法兰盖时，重要的是要将对角线上对应的螺栓均匀拧紧，保证垫片受力均匀，防止法兰泄漏。在拧紧阀体上的螺栓或双头螺栓时必须遵守阀门制造厂商所推荐的螺栓或双头螺栓的特定扭力负荷。拧得过紧将会引起拉伸过长，导致法兰连接减弱。

必须测量填料函盖的深度，用以确定合适的填料环数。如有可能，应采用预制的填料环。各种材料和尺寸的填料环可在市场上买到。它的均匀一致性可以保证压盖很好的密封。如采用套环盖，则在其下面要放置足够的填料，保证它与压盖壳中的润滑口对准。填料环每次放入一个，要轻轻放置不要敲打填料环。挤压弄歪填料环,会使环失去弹性。当填料函装入预定数量的填料环后，安装随动件和支架，用手拧紧，为组装好的阀门进行变差试验。必须注意特殊的填料，如v形填料和特殊的弹簧承载填料函盖，要用不同方式安装。如果希望得到好的填料函密封，必须遵循制造厂提供的这些特殊填料函的使用说明书。

执行机构的重新组装应该包括对所有的摩擦点选用合适的润滑剂。这些摩擦点包括阀杆通过的导向和密封件、弹簧止推轴承、挡圈和弹簧调整螺母。

重新组装后的阀门和执行机构的试验和调整 当完成重新组装后，膜头盒需做气密性试验。这是容易完成的，在膜室入45磅/英寸2表压的空气（不要超过制造厂商规定的壳体压力等级），在法兰边上涂上肥皂液进**密性试验。执行机构在未与阀体组装衣要进行变差试验，以便确定在执行机构的范围内没有部件的束缚力。

变差试验可用一个夹紧杆固定在阀杆外露的可动部分上，在不动的支架或弹簧筒体上装一个千分表来进行测试。当然，千分表的测量范围要有阀杆那样大。在阀杆处于静止位置时，将千分表调零之后，记录执行机构行程的每10%变量所需要的空气加载压力。然后当阀杆返回到静止位置时，记录行程每10%变量的空气载荷压力。比较所记录的这两个方向的每一个行程变量的空气载荷压力。每一变量的两个读数的压力差不应超过0.1磅/英寸 2。压力差大于0.1磅/英寸2表示组装的执行机构内有不能允许的摩擦，即使需要完全拆卸重新装配，也必须予以校正。

组装和测试后的执行机构可带着与阀体相连的变差测试设备，因为以后还要进行后组装的变差试验。

当执行机构连接到阀体时，重要的是执行机构上的空气接口对阀体法兰的方位，要与拆卸前的一样。这是考虑到阀体重新安装到管线上时，不用改变现场的管线。

调节阀所需的全行程空气载荷压力是膜片有效面积与阀杆负荷（弹簧负荷和阀芯面积乘以阀芯前后切断压差的乘积之和）的函数。这些因素很少会导致全行程的膜头压力为15磅/英寸2理想值（对于6～30磅/英寸2的控制系统为30磅/英寸²）。

对于3～15磅/英寸²的控制系统，如果全行程需要的膜片压力小于20磅/英寸²或大于18磅/英寸²（对于6～30磅/英寸²控制系统为24至36磅/英寸²），以及如果不设置阀门定位器，则需要考虑改变执行机构的尺寸或改变执行机构弹簧的尺寸。

当行程和弹簧压缩力已经调整合适时，执行机构要进行后的变差试验。这是在填料未被压缩以及在阀门没有压差的情况下进行的。这种试验是为了确定全部部件是否装配正确。

全部组装后应进行试验，如同在执行机构上进行试验。正确组装的调节阀，其变差的压力差，在上述试验条件下不得超过0.25磅/英寸²。较高的压力差表明，在阀门内部机构中出现了束缚力。束缚力的大小是以试验时得到的载荷压力差来表示。

变差试验合格以后，阀体应充满试验流体，阀杆处于行程的中部位置。在阀体内试验流体的压力应提升到大的工艺操作压力，填料应压紧到恰好停止泄漏为止。当填料正在上紧时，阀杆应连续动作，以便正确地放置填料并防止阀杆有束缚力。

注意：前面提到的特殊材料，应根据制造厂商的建议进行调整。在调整填料时，应检查阀体的向外泄漏情况。

金属对金属阀座密封的薄膜式调节阀不是严密的切断装置，通过阀座有一定程度的泄漏。大多数制造厂商设计和制订的切断条件，对于双座阀的切断位置时，允许的泄漏量不大于大流通能力的0.01%。如果在检修调节阀时，适当的注意些，泄漏量能够重复达到。

当完成泄漏试验时，阀门组装部件的任何附件，应重新调整并安装在阀上。

装运的准备 重新调整后的调节阀的装运准备工作，将根据阀门是否重新安装在它原来安装的工艺管线上，或者是否将放入仓库作为备用品而变化。为防止外来物质的进入，连接阀门的全部空气接口都要堵上，所有法兰开口都要盖住。如果阀门要立即重新安装，用厚遮蔽带就足够了。如果阀门是要贮存的，则用木板或用厚纸板固定在法兰面作防护。易损坏的任何突出的附件如注油器或阀门定位器的压力表，应从接头上拆下，随同阀门分开包装，供现场安装用。

贮存备用的调节阀需要贮存在清洁、干燥的地方。如果没有这样合适的地方，在贮藏前，必须把全部阀门装在防潮袋中，或放在相似的容器中。贮藏的地方，应该在该区域内进行其它作业时，不会损坏阀门的地方。

检修校验单

调节阀逐步检修的程序是冗长的。为了保证检修不漏项，须建立一个详细的检查步骤。下面列出的是为大修车间的工长准备的，用以帮助他的工作人员逐步校验清单。

车间检修1／2英寸至5英寸薄膜调节阀

逐步检修程序和校验清单

1．由工长处**工作票。

2．将阀运至工作台，如需清洗则运至洗涤台。

3．安装在修理调节阀用的台钳上或装在标准修理台上，以便拆卸。

4．将执行机构和阀体的方位标出，从阀体卸下执行机构。需要时，卸下定位器。

5．拆卸上阀盖法兰、填料、阀杆和下法兰盖，将阀卸开。

6．保护执行机构，标出空气接口的方位，退出弹簧调整器，用套筒扳手从膜头盒组件上卸出膜头盒固定螺栓，将膜头盒螺栓和螺母报废。

7．将膜片、蝶盘和执行机构的推杆作为一个整体卸去。

8．卸下弹簧调整器的螺母、弹簧连接器螺纹组件、弹簧调整器、弹簧座和弹簧。

9．检查膜头盒组件和弹簧简体室组件内部，如需要时用蒸汽吹扫。

10．由台钳卸下阀体，把阀体、阀体上阀盖、膜头盒组件和弹簧筒体搬运到喷砂装置，进行一般清理。

11．将阀体和阀体部件喷涂一层银粉涂料。

12．将膜头盒组件和弹簧筒体外部喷一层灰色底漆。如需要时在膜头盒组件内部和弹簧简体内部喷一层灰色底漆。在膜头盒和筒体外部喷一层橙色漆。

13．检查膜片是否有洞、裂纹或过多的磨损，必要时进行更换。在反作用执行机构中，更换全部阀杆的密封圈，在安装之前在“0”形环上抹点润滑油。

14、修整所有的驱动机构部件上的螺纹，涂点润滑油。

15．从喷漆工作间取出部件放至工作台上。在台钳上安装阀体。

16．检查阀体、法兰、环和阀座环，需要时在机床上更换。用抛光剂轻轻地抛光，使阀座与环紧密配合。

17．用夹钳检查阀体双头螺栓，需要时更换螺栓。同时，在双头螺栓孔内攻螺纹，将法兰装配到阀体上，将专用的定方位记号对准。

18．重新装填已验收过的填料；装配填料函盖，用手拧紧。

19．组装执行机构简体的部件；安装膜头盒，用新的膜头盒螺栓和螺母，并用套筒扳手拧紧，通入空气加压和检查空气有无泄漏。

20．用行当的空气压力调整弹簧范围和执行机构的行程。

21．在执行机构内通入足够的空气压力，使它处于中间行程位置附近，将执行机构与阀体连接，用螺栓或夹具将阀体与支架固定装置固定。

22．安装执行机构与阀体连接器，用手拧紧；用供气或放气的方法调整连接器，使阀芯处在合适的位置上，拧紧锁是螺母或连接器。调整行程指示器。

23．按照工作卡片上所包括的内容进行阀体试验和终端位置试验。

24．如果定位器已经拆下，首先用夹钳检查定位器支架和夹持器的螺纹，并重新安装到执行机构上。

25．安装定位器和定位器连杆，将拉紧螺套组件固定到定位器连杆上。

26．转动旁路阀，导通仪表，并供给执行机构足够的空气压力，使其处于中间行程位置。

27．调整定位器支架的拉紧螺套，使定位器前面的杠杆平等于背面的杠杆。

28．松开滑块夹紧螺钉，把滑块调整到近似于实际使用的阀门行程。

29．转动旁路阀回到定位器的一边，并交替地调紧拉紧螺套的长度和操作弹簧座，直到当所用的压力在调节仪表的中间范围时，调节阀位于中间行程，并与工作卡片上的数据一致。

30．校验定位器和阀门的全行程性能。

31．根据车间实际情况，完成所需要的书面工作；必要时刻印出来。

32．由台钳上取下阀门，封盖好阀门的开口处，装上合适的标签，准备装运。

检修设备

调节阀的连续检修工作需要有一个适应此项工作要求的作业场所。由于使用各种工具如图4所示的小喷砂机等设备，能够实现较高的工作效率，节约开支。对于表面清洗工作，类似于图5所示的蒸汽溶解清洗箱，特别适用于**油脂和喷砂后的细砂。适用的喷漆工具如图6所示，能够快速重新涂漆，对于邻近工作区域的雾气和污染物污染都很小。

专用的提升设备特别适用于移动较大调节阀而操作人员又很少的场合，如图7所示。

图形所示的夹持装置特别适用于重新组装工作。把阀体装在大的法兰上，通过转动曲柄手把使通用法兰依次旋转360o。用管线氢通用法兰连接到气动泵，它输送试验流体到阀体，进行阀座泄漏和液压试验。直到后完成组装和试验之后，才把阀门从夹持装置上卸下来。一套法兰盖和螺纹法兰对于夹持装置来说是有用的附件，图9所示的法兰尺寸由1/2英寸到6英寸，全部为600磅等级。螺栓孔分别扩长到150磅螺栓孔中心圆直径，这就使得一套法兰能用于150磅～600磅压力等级。即使是非标准，也足以避免移作别的用途。

专用的阀座环拆卸工具，如图10所示，是相当有用的，在拆卸阀座环时不仅能够节省很多时间，而且还有一个好处就是拆卸下来的阀座环不受损坏，并且可以避免由于使用工具不当对人的危害。

对于其它不能使用的阀内件的修理，不能过分强调类似于图11所示的机械工具设备的重要性。

在阀门夹持装置旁边配置一个试验盘，在后试验调节阀时，可以节省许多时间。试验盘如图12所示，装配有用于阀门定位器供气和气泵供气的压力表和减压阀。并包括指示液压试验压力和仪表信号压力的压力表以及减压阀。

结束语

一个周密计划的维修程序和训练过的操作人员，他又有合适的助手，将使得检修后的薄膜调节阀在损坏之前又能像新的阀门那样继续使用一个时期，但其成本仅为新阀的几分之一。