在電廠自動控製係統中調節閥是最常見的一種執行器，一般自動控製係統由對象、監測儀(yi) 表、控製器、執行器等組成。正確選取調節閥的結構型式、流量特性、流通能力及執行機構的輸出力矩、推力與(yu) 行程，對於(yu) 自動控製係統的安全性、穩定性、經濟性和可靠性有著十分重要的作用。如果選擇不當，將直接影響控製係統性能，甚至無法實現自動控製，進而影響整台機組的安全經濟運行。調查發現在這些事例中約95%屬於(yu) 選型不當造成，而計算錯誤造成的問題不到5%。實踐證明計算與(yu) 選型相比，選型難度更大，出現的問題更多，對此應特別重視。

1 調節閥的選型

1.1 選型應考慮的主要因素

（1）要滿足生產(chan) 過程的溫度、壓力、液位及流量要求；
（2）閥的泄漏及密封性要求；
（3）閥的工作壓差<需用壓差；
（4）對提高閥使用壽命和可靠性的考慮；
（5）對閥動作速度、流量特性的考慮；
（6）對閥作用方式和流向的考慮；
（7）對執行機構型式、輸出力矩、剛度及彈簧範圍的考慮；
（8）對材質及閥經濟性的考慮（選型不當價(jia) 格會(hui) 相差3~4 倍）。

1.2 選型的一般原則

在滿足過程控製要求的前提下，所選的閥應盡量簡單、可靠、價(jia) 廉、壽命長、維修方便和備件來源及時可靠。要盡力避免單純追求好的結構、好的材質、多帶附件，而忽略了對可靠性、經濟性的考慮。從(cong) 可靠性觀點來看，結構越簡單，其可靠性就越高；材質選擇過高，將造成不必要的價(jia) 格投入。

1.3 選型應提供的工藝參數及係統要求

（1）工藝參數：溫度、壓力、正常流量時壓差及切斷時的壓差。
（2）流體(ti) 特性：腐蝕性、粘度、溫度變化對流體(ti) 特性的影響。
（3）係統要求：泄漏量、可調比、動作速度與(yu) 頻率、線性及噪音。

1.4 調節閥的分類及選擇

調節閥按結構特征大致可分為(wei) 如下9大類：

（1）直通單座調節閥：該閥應用最廣，具有泄漏小、許用壓差小、流路複雜、結構簡單的特點，故適用於(yu) 泄漏要求嚴(yan) 、工作壓差小的幹淨介質場合，但小規格閥（DN<20mm）也可用於(yu) 壓差較大的場合。
（2）直通雙座調節閥：與(yu) 直通單座調節閥相反，具有泄漏大、許用壓差大的特點，故適用於(yu) 泄漏要求不嚴(yan) 、工作壓差大的幹淨介質場合，選型時應注意該閥泄漏量大是否能滿足過程控製要求。
（3）套筒閥：套筒閥分為(wei) 單密封和雙密封2種結構，前者類似於(yu) 單座閥，適用於(yu) 單座閥場合。後者類似於(yu) 雙座閥，適用於(yu) 雙座閥場合。套筒閥還具有穩定性好、裝卸方便的特點，但價(jia) 格比單、雙座閥高50%~200%，還需專(zhuan) 門的纏繞密封墊，是僅(jin) 次於(yu) 單、雙座閥應用的較為(wei) 廣泛的閥。
（4）角型閥：節流型式相當於(yu) 單座閥，但閥體(ti) 流路簡單，適用於(yu) 泄漏要求小、壓差不大的幹淨介質場合及要求直角配管的場合。
（5）三通閥：具有3個(ge) 通道，可代替2個(ge) 直通單座閥用於(yu) 分流和合流及2相流溫度差≤150℃的場合。當DN≤80mm時，合流閥可用於(yu) 分流場合。
（6）隔膜閥：流路簡單，隔膜具有一定耐蝕性能，適用於(yu) 較汙濁介質、弱腐蝕介質的2位切斷場合。
（7）蝶閥：相當於(yu) 取一直管段來做閥體(ti) ，且閥體(ti) 又相當於(yu) 閥座，故“自潔”性能好、體(ti) 積小、重量輕。適用於(yu) 較汙濁介質和大口徑、大流量、壓差的場合。當DN>300mm時，通常都有蝶閥來完成。
（8）球閥：“O”形球閥全開時為(wei) 無阻調節閥，“自潔”性能最佳，適用於(yu) 特別汙濁、含纖維介質的2位切斷場合。“V”形球閥具有近似等百分比的調節特性，適用於(yu) 較汙濁、含纖維介質可調比較大的調節場合，球閥價(jia) 格較貴。
（9）偏心旋轉閥：該閥介於(yu) 蝶閥和球閥之間，“自潔”、調節性能好，亦可切斷，故適用於(yu) 較汙濁介質、泄漏要求小的調節場合，但該閥價(jia) 格較貴。

這9類產(chan) 品中前6種為(wei) 直行程調節閥，後3種為(wei) 角行程調節閥。作為(wei) 用戶，必須弄清其特點。

1.5 正確選擇的若幹問題

1.5.1 閥體(ti) 材料選擇

（1）閥體(ti) 耐壓等級、使用溫度、耐腐蝕性能等方麵應不低於(yu) 工藝連接管道要求，並優(you) 先選用定型產(chan) 品。
（2）水蒸氣及含水較多的濕氣體(ti) 介質、環境溫度低於(yu) -20℃時，不宜選用鑄鐵閥。

1.5.2 閥內(nei) 件材質選擇

（1）非腐蝕性介質一般選用1Cr18Ni9Ti或其它不鏽鋼。
（2）對汽蝕、衝(chong) 蝕較為(wei) 嚴(yan) 重、介質溫度與(yu) 壓差構成的直角坐標中，其溫度為(wei) 300℃，壓差為(wei) 1.5MPa 2點連線以外的區域時，應選用耐磨材料，如鈷基合金或表麵堆焊史太萊合金等。
（3）對硬密封切斷閥，為(wei) 提高密封麵可靠性，應選用耐磨合金。當密封要求十分嚴(yan) 密時，應選用軟密封，如四氟、橡膠。

1.5.3 高低溫材料選擇

當介質溫度<-60℃時選用銅或1Cr18Ni9Ti；溫度在450~600℃時選用鈦、鉬不鏽鋼；當介質溫度>600℃時應選用高溫高強度合金（如因可耐爾）。

1.6 填料及閥蓋型式選擇

（1）通常情況下，介質溫度<200℃時，選用“V”形四氟填料，普通型上閥蓋；介質溫度<450℃時，選用“V”型四氟填料，但必須是散熱閥蓋。
（2）對直行程類閥，若帶有定位器附件時，對介質溫度≤450℃高溫閥，仍可選用普通型閥蓋，但必須選用石墨填料。
（3）介質溫度>400℃時，需選用散熱型閥蓋和石墨填料。
（4）為(wei) 增加閥杆密封的可靠性，可選用雙層填料結構。

1.7 定位器的選擇

以下情況應選用定位器：

（1）電動儀(yi) 表控製氣動閥，且為(wei) 慢速響應係統時。
（2）需要提高薄膜執行機構輸出力的場合。
（3）緩慢過程需要提高調節閥響應速度的場合，如溫度、液位及分析等參數。
（4）需要克服摩擦力，減小過大的回差造成調節品質差的場合，如低溫或采用柔性石墨填料的調節閥。
（5）調節器比例帶很寬，但又要求閥小信號有響應時，采用無彈簧執行機構調節的係統。

帶定位器適用的閥，通常選用20~100kPa的彈簧，但為(wei) 了提高輸出力，可選用氣源壓力PS=250kPa。對氣開閥，可選用60~180kPa的彈簧，以增加起點執行機構輸出力。對氣閉閥可選用20~100kPa的彈簧，以增加關(guan) 閉時執行機構輸出力。

2 調節閥正確安裝的若幹問題

2.1 安裝的一般性要求

（1）調節閥應垂直、正立安裝在水平管道上，公稱通經Dg≥50的調節閥，其閥前後管道上最好有永久性支架。
（2）調節閥安裝位置應方便操作維修，以便人員能進行維修和操作，必要時應設置平台。
（3）調節閥上、下部分應留有足夠空間，以便維修時取下執行機構和閥內(nei) 件及閥的下法蘭(lan) 和堵頭。
（4）當調節閥安裝在有振動場合時，應考慮防振措施。
（5）未安裝閥門定位器的調節閥，膜頭上最好安裝指示控製信號的小型壓力表。
（6）調節閥應先檢查校驗，並在管道吹掃後安裝。

2.2 對安全問題的考慮

（1）閥門在操作的各個(ge) 環節中（即安裝、試驗、操作和維修），應首先注意人員和設備的安全性。
（2）閥切斷後，閥門中的壓力還可保持一段時間，應有降壓的安全措施，如安裝放空閥或排放閥。
（3）對液體(ti) 介質，應安裝1個(ge) 能限製流量的放空閥，以防過快打開放空閥時水擊所造成的危害。
（4）對蒸汽管線，在接近調節閥的上下2端應保溫。
（5）壓力波動嚴(yan) 重的地方，應安裝管線緩衝(chong) 器。

2.3 對調節閥性能的考慮

（1）配管通徑盡量與(yu) 閥通徑一致。
（2）調節閥入口直管段長度至少不得小於(yu) 10倍管道通經。
（3）調節閥出口直管段應有3~5倍管道通經。
（4）調節閥進出口取壓點位置為(wei) 閥前2倍管道通經、閥後3倍管道通徑處。
（5）必須按流動方向箭頭安裝調節閥，避免過大的安裝應力。

2.4 對手動操作的考慮

（1）閥門安裝位置應便於(yu) 操作，並使操作人員能看到指示器（如液位計）上顯示的參數。
（2）應考慮卸下調節閥手輪機構、定位器等附件的側(ce) 麵空間。
（3）對大口徑、高空安裝的調節閥，要考慮到維護時操作人員的工作位置。

2.5 調節閥信號的配管和配線

（1）調節閥的配管和配線方案應滿足調節係統的要求。
（2）調節閥配管宜采用D6×1mm 紫銅管；大膜頭調節閥和氣動閥宜采用D8×1mm 紫銅管。

3 調節閥主要性能的現場檢測

調節閥的性能指標很多，以下項目應進行重點檢測和調校。

（1）基本誤差：將20~100kPa信號平穩地增大或減小輸入氣室（或定位器）內(nei) ，測量各點所對應的行程值，計算出“信號—行程”關(guan) 係與(yu) 理論值之間的各點誤差，其最大值即為(wei) 基本誤差。試驗點應按信號範圍的0%、25%、50%、75%、100% 5個(ge) 點進行，測量儀(yi) 表基本誤差應限於(yu) 被測試閥門基本誤差限的1/4。
（2）回差：實驗方法同上。在同一輸入信號上測得的正反行程的最大差值即回差。
（3）始終點偏差：實驗方法同上。信號上限（始點）處的基本誤差即為(wei) 始點偏差；信號下限（終點）處的基本誤差即為(wei) 終點偏差。
（4）泄漏試驗：通常試驗介質為(wei) 常溫水，當閥的壓差小於(yu) 350kPa時，實驗壓力按350kPa做，當閥的工作壓差大於(yu) 350kPa 時按允許壓差做。實驗介質應按規定流向進入閥內(nei) ，閥出口可直接連通大氣或連接出口通大氣的低壓頭測量裝置，在確認閥和下遊各連接管完全充滿介質後，方可測取泄漏量。對主要閥門，還要做強壓試驗。
（5）對配套定位器的閥，在安裝、投運前，均應現場調試。

4 調節閥的現場維護

調節閥由於(yu) 直接與(yu) 工藝介質接觸，其性能直接影響到係統質量和環境汙染，所以對調節閥必須進行經常維護和定期檢修，尤其對使用條件惡劣和重要場合更應重視維修工作。其重點檢查維護部位：

（1）對於(yu) 使用在高壓差和腐蝕性介質場合的調節閥，閥體(ti) 內(nei) 壁、隔膜經常受到介質的衝(chong) 擊和腐蝕，應重點檢查耐壓、耐腐情況。
（2）固定閥座用的螺紋，內(nei) 表麵易受腐蝕而使閥座鬆動，應重點檢查此部位；對高壓差下工作的閥還應檢查閥座密封麵是否被衝(chong) 蝕、汽蝕。
（3）閥芯受介質的衝(chong) 刷、腐蝕最為(wei) 嚴(yan) 重，檢修時要認真檢查是否被腐蝕、磨損，特別是在高壓差情況下閥芯因汽蝕現象磨損更為(wei) 嚴(yan) 重。
（4）檢查膜片、“0”型圈和其它密封墊是否裂化或老化。
（5）應注意聚四氟乙烯填料、密封潤滑油脂是否老化、配合麵是否被損壞，必要時應更換。

5 調節閥常見故障及現場處理

調節閥現場常見問題是關(guan) 不死、打不開、回差大、泄漏大、振動、振蕩等，其處理方法分別為(wei) ：

（1）閥芯關(guan) 不死：對氣閉閥解決(jue) 辦法是增大氣源壓力或調鬆彈簧預緊力（即降低氣室外起點壓力）。對氣開閥的解決(jue) 方法是增大彈簧預緊力，同時增大起源壓力。
（2）推杆動作遲鈍或不動作：檢驗膜片、滾動膜片、墊片是否老化、破裂引起漏氣。
（3）回差大：推杆是否彎曲、填料壓蓋是否壓得太緊，尤其是石墨填料、閥芯導向是否有傷(shang) 。解決(jue) 辦法是換閥杆、換填料、增大導向間隙、換強力執行機構。
（4）閥的全行程不夠：鬆開閥杆連接螺母，將閥杆向外旋或向內(nei) 伸。使全行程偏差值超過允許值再將螺母並緊。
（5）閥小開度穩定性差：現場首先檢查是否流向裝反了，或閥選得太大，解決(jue) 辦法是改流開安裝、縮小閥芯尺寸。
（6）閥的動作不穩定：定位器故障、輸出管線漏氣、執行機構剛度太小流體(ti) 壓力變化造成推力不足。解決(jue) 辦法是維修定位器和管線，改用剛度大的執行機構。
（7）泄漏量大：首先檢查密封麵是否有傷(shang) 、閥座與(yu) 閥杆連接螺紋是否鬆動、閥關(guan) 閉時壓差是否大於(yu) 執行機構的輸出力。解決(jue) 辦法是更換密封麵、並緊閥座、更換高輸出力的執行機構。
（8）振蕩現象：是由於(yu) 閥處於(yu) 小開度工作或流向為(wei) 流閉型所致。解決(jue) 辦法是避免小開度工作，改流開型工作。

6 結束語

隨著機組容量增大及自動化程度提高，調節閥的重要性越來越重要。一台滿意的調節閥，不僅(jin) 能使自控係統穩定運行，減輕操作人員的勞動強度，而且能有效減少機組運行參數的偏差，提高機組的經濟性和電能質量。調節閥在使用中往往存在設計和製造質量問題，但更多的問題涉及到使用及維護。