石油化工机电设备阀门安装调试运行中的常见故障及应对措施分析

摘要：石油化工行业在工作环境中常见有多种机电设备，基于工作环境中的油气材料特性，其机电设备阀门容易处于高温、腐蚀环境下。因此机电设备阀门的安装调试运行环节中常发生多种故障，如阀门泄漏、阀门驱动故障、阀门卡涩等。本文对相关阀门常见故障问题进行深入分析，并结合其工作环境特点讨论常见故障的应对措施，如定期检查阀门更换密封件、强化阀门运行监控、加强阀门连接部件防腐等。通过对相关问题的讨论分析提供一些故障解决参考，以改善石油化工机电设备阀门安装调试运行中的故障发生情况。

关键词：石油化工；机电设备；设备阀门；故障；应对措施

引言：柴油、石脑油等石油馏分是石油化工机电设备处理的常见介质，相关介质通常具有易燃易爆、腐蚀性等特性。处理这些介质的机电设备复杂性较高，维护要求也相对较高，工作环境压力较大。部分机电设备的阀门在工作环境中处于暴露状态，极易在安装调试运行中发生故障，如控制阀、截止阀等。也有一部分机电设备阀门处于非暴露环境中，这些非暴露阀门在工作中可能处于危险区域，虽然不容易受到外部环境影响，但也有一定概率发生故障问题。相关机电设备的阀门如发生故障问题，轻则影响到正常的生产流程，使生产效率变低，生产进度受阻，严重则可能引发安全事故，造成财产损失与人员伤亡。因此，必须对相关故障进行分析，以采取合适的应对措施解决故障问题，保障生产的正常、安全进行。

一、石油化工机电设备阀门安装调试运行中的常见故障分析

（一）阀门泄漏

阀门泄漏有两种情况，一种是阀门内漏，一种是阀门外漏。阀门内漏是指介质在阀门关闭状态下从阀座与阀瓣之间的缝隙泄漏，从内部流向阀门进出口。发生阀门内漏的主要原因是阀座与阀瓣之间的密封性不良，阀座、阀瓣在长期使用过程中会受到来自外部环境与介质的磨损和腐蚀，密封面也会因此而受到损伤，从而导致阀门内漏。密封面还可能存在污染，污染物导致密封面之间存在漏洞，阀门无法完全密封，从而引发内漏。阀门操作不当也容易造成密封面的损坏，如冲击阀门操作等，或是频繁快速操作阀门，如快速开启、快速关闭等。密封面本身的材质问题也会影响到阀门的密封效果，如阀门材料为耐腐蚀性较弱的材料，或是无法良好应对柴油、石脑油等介质的腐蚀环境，也会导致阀门的不完全密封。此外，阀门内漏还受到阀杆填料的影响，当阀杆填料发生磨损或者安装不当情况时，介质可能会从阀杆处向阀门内部泄漏。阀杆连接处存在的泄漏现象，大多和密封构件的尺寸或类型不符合标准有关，或是制作密封面的材料质量差，使阀体连接处出现了加大荷载的情况，导致阀门产生泄漏[1]。

阀门外漏是指介质从阀门的非密封面泄漏到外部环境的情况，通常会泄漏到阀杆的填料处与阀体的连接处。因此这一情况产生的原因通常与阀杆或阀体有关。首先，造成外漏的关键原因是阀杆的填料与安装问题，填料发生磨损或者安装不当都可能导致介质的泄漏。其次是阀体的连接问题，若 法兰连接处的短片有损坏情况，或阀体连接处螺栓没有拧紧、螺栓腐蚀等，都容易导致介质的外漏。机电设备投入使用中易受到热应力、机械应力的长期影响，材料自身的缺陷也会逐渐暴露，从而产生金属阀体与阀盖裂纹问题，从而造成介质的泄漏。最后是环境影响问题，如外部温度环境产生变化、阀门发生振动、遭到撞击等，都会导致阀门外漏。

（二）阀门磨损

阀门磨损这一故障的主要表现为阀门内部零件的磨损，如阀座、阀杆、阀瓣等，这些部件通常会出现较为明显的表面磨损痕迹，由此导致阀门的灵活性大幅度降低，如此时存在阀门泄漏情况，阀门磨损往往会加剧这种泄露，使机电设备的正常运行受到影响。

产生阀门磨损的原因可以从阀门自身、介质与操作三方面进行分析。阀门自身材料的耐磨性能不足是阀门自身原因的重点内容，一些机电设备在阀门处所采用的材料可能存在韧性不达标、硬度不达标等情况，韧性不达标可能会导致材料被磨损断裂，硬度不达标则会减少阀门的使用寿命，使阀门过早磨损。一些阀门在设计时还可能没有充分考虑到应用场景，忽视了一些腐蚀性介质的使用场景， 导致阀门材料的耐腐蚀性较低，从而加速阀门的磨损。从介质方面分析，石油化工机电设备处理的介质通常具备一定的腐蚀性，不同介质的流速也具有差异。流速过高的情况下阀门往往更易磨损，腐蚀性较高也会对阀门造成腐蚀磨损。从阀门操作方面来看，如果阀门存在频繁的开启关闭操作会导致阀门出现机械疲劳，使阀门使用寿命降低，出现磨损现象。操作时如出现开关错误等现象，可能会导致阀门出现非常规磨损，影响阀门的使用效果和密封性。

（三）阀门卡涩

阀门在使用时，如开关较为困难，或开关无法使用，使用过程中存在异常响动，阀门响应速度慢等，就是阀门发生了卡涩故障。这一情况下往往无法正常使用机电设备，或因开关困难而影响到整体的石油化工生产效率。究其原因，一方面是因为阀门的工作环境较差，腐蚀性较强或为潮湿环境，导致阀门出现锈蚀现象，特别是阀瓣与阀杆连接处，容易产生锈蚀污垢积累情况，这些锈蚀污垢阻碍了阀门的正常行为。或是处于低温工作环境下，阀门可能会受到凝固介质的影响，阀门内部出现固态障碍，导致阀门不能进行正常的开关活动。另一方面，安装过程中若阀杆填料过紧，或是长期使用下填料出现老化收缩现象都会导致阀杆的运动阻力增加，加剧了阀门的卡涩现象。还有一种情况是某些机电设备的阀门不需要经常启动，长期不使用情况下，阀门内部零件容易发生粘连情况，或是因静电吸附作用在阀门内部零件上产生黏附物质，使阀门行为受阻。

（四）阀门驱动故障

随着技术进步，石油化工机电设备的阀门出现了电动执行器、气动执行器等阀门驱动装置，这类驱动装置在实际工作中也容易发生故障情况。其具体表现为阀门驱动装置无法响应控制信号，不进行正常工作行为，或是相关工作行为不完整，不能进行正确开关，以及阀门指示器失效等。造成这类故障的主要原因是驱动装置的部件故障问题，如长期工作导致的零件损坏、内部发生短路现象导致电机烧毁、电气元件故障等，气动阀门则容易发生气动调节阀位置检测模块故障、气动调节阀控制电路故障、阀门定位器供电电压波动、阀门定位器 I/P 转换模块故障、气动调节阀气孔堵塞、气动执行机构传动部件松动、气动调节阀连杆损耗弯曲等故障[2]。

二、石油化工机电设备阀门安装调试运行中的故障应对措施

（一）阀门泄漏故障应对

针对阀门的泄漏情况，可以对内漏与外漏进行集中的应对措施分析。首先，阀门泄漏故障的主要原因为密封面受到破坏，因此要对密封面进行定期的检查与维护，其中要重点检查阀瓣和阀座的接触面是否存在裂纹、磨损或腐蚀情况[3]。及时发现密封面存在的磨损问题，采取相应的维护措施，防止密封面破坏问题扩大化。对密封面进行检修时，应当按照机电设备相关说明书进行操作，正确的拆卸和组装阀门，密封面修复时应当采取专业研磨工具研磨，保证密封面的光滑平整，并做好相应的清洁防护与润滑工作，再将其安装回原位，对阀门进行测试调整无误后再投入使用。其次，在操作阀门的过程中，应当根据机电设备厂商指导进行正确合理操作，不能采用不当的操作流程，忽视操作注意事项，特别是要避免因快速操作、冲击操作、频繁操作造成的阀门机械疲劳问题，以保证阀门能够达到其设计使用寿命。第三，阀杆填料也会对阀门泄漏，产生显著影响，因此要定期检查并更换阀杆填料，发现阀杆填料老化时及时更换，填料安装时既要确保密封效果，也不宜过紧，避免对阀杆的正常运动产生影响。第四，应当对法兰连接处进行定期的检查与维护，保证连接处螺栓牢固，法兰完整。最后，要对阀门进行定期的裂纹检查，避免阀门部件出现断裂影响机电设备的正常运行。

（二）阀门磨损故障应对

从阀门磨损特性来看，应当根据机电设备处理介质的特性选择适宜的耐磨性能材料与耐腐蚀型材料。一些含有固体颗粒或腐蚀性介质的流体、流速较快的流体可以选择镍基合金这类材料，可以有效提高阀门的耐磨性能与耐腐蚀性。但在材料选择中应充分考虑经济因素，结合阀门的使用寿命、使用成本等综合选择最优性价比材料。例如对阀门进行涂层处理，既能够有效提高阀门的耐磨、耐腐蚀性能，相对来说价格也较整体更换材料更低。阀门的磨损还可以通过阀门设计优化来应对，针对流速较高的介质，可以采取流线型的阀门设计，从而有效减少流体对阀门的冲击，处理因介质原因导致的阀门磨损。在日常操作过程中，也要减少阀门的频繁操作次数，要根据石油化工企业的具体生产要求进行阀门开关，减少不必要的开关操作。最后，对于已经发生磨损且较为严重的设备，应对其进行及时的阀门零件更换，将磨损零件换下，防止磨损影响扩大，并且制定相应的预防性维护计划，在磨损导致故障前进行零部件的更换。

（三）阀门卡涩故障应对

影响阀门卡涩故障的主要因素是环境因素，如高温环境、潮湿环境、低温环境、腐蚀环境等。因此要重点改善机电设备阀门的工作环境，相关机电设备维管人员可以对当前阀门所处的工作环境进行监测设备的部署，深入了解并监控当前阀门工作环境条件，结合阀门卡涩情况对环境要素进行调整，如控制介质的质量以减少腐蚀等。其次，相关人员要对阀门进行定期的防锈处理，保证阀门各部件的化学稳定性，提高阀门的耐温性。对于易发生锈蚀污垢积累的阀瓣与阀杆连接处，应当定期进行机械清理与化学清理，保证关键位置的清洁度。低温环境下可适当提高环境温度，采取一定的保温措施保证介质处于流动态，避免介质在阀门内部形成固态堆积。使用不频繁的阀门应当进行定期活动，保证一定的活动频率确保阀门处于正常工作状态。

（四）阀门驱动故障应对

阀门驱动故障问题的解决重点是对电气元件进行检查与修复，确保电气元件处于正常运行状态。还应加强对相关设备的日常巡查，如气动执行器检查、传动部件检查、传动部件紧固等。每次日常巡回检查工作完成后，相关工作人员都需要详细记录检查状况，为下次巡查工作做好铺垫，提供可靠数据[4]。整体保持驱动装置的清洁与有效，提高阀门运行效率。

三、总结语

综上所述，石油化工机电设备阀门安装调试运行中的常见故障有阀门泄漏、阀门磨损、阀门卡涩与阀门驱动故障。处理相关故障问题，一方面是要结合其发生原因，做出针对性检修，另一方面是要加强日常的阀门维护管理，始终保证阀门处于正常工作状态，提高生产效率与安全性。

参考文献：

[1]王鹏飞.论石油化工装置阀门的密封原理与泄漏原因[J].冶金管理，2022，（15）：43-45.

[2]冯睿.基于数据驱动的气动产品故障预测研究[D].电子科技大学，2022.

[3]张继，曹瑶. 石油化工机电设备阀门安装调试运行中的常见故障及应对措施[J]. 石油石化物资采购，2024（6）：22-24.

[4]罗华明.调节阀的常见故障分析及处理措施[J].内燃机与配件，2021，（23）：70-71.