控制閥振動(dòng)指的是閥門在操作過程中出現(xiàn)快速的關(guān)閉和打開現(xiàn)象,，表明控制閥無法穩(wěn)定保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢靡跃S持預(yù)定的工藝條件。這種情況會(huì)導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)中的過程變量在其設(shè)定點(diǎn)附近波動(dòng),。

振動(dòng)的原因可能包括以下原因：

控制器問題：控制器設(shè)置不當(dāng)或其內(nèi)部組件故障可能導(dǎo)致控制信號不穩(wěn)定,，進(jìn)而引起閥門振動(dòng)。

控制閥部件故障：閥門特定組件（如閥芯,、閥座或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的磨損或損壞也可能導(dǎo)致振動(dòng)現(xiàn)象,。

操作方式的影響：有時(shí)，即使硬件本身沒有缺陷,，不合適的操作方法或流程設(shè)計(jì)也能引發(fā)振動(dòng),。

持續(xù)存在的閥門振動(dòng)不僅會(huì)損害壓蓋密封的性能，還可能導(dǎo)致顯著偏離所需的設(shè)定點(diǎn),，影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,。因此，準(zhǔn)確識別造成振動(dòng)的根本原因至關(guān)重要,，以便實(shí)施必要的糾正措施,，解決振動(dòng)問題,，并提升控制回路的整體性能。

本文將深入探討引起閥門振動(dòng)的各種潛在因素及其診斷方法,，旨在幫助讀者更好地理解和處理這一常見但復(fù)雜的工業(yè)控制難題,。通過了解這些信息，工程師和技術(shù)人員可以更有效地維護(hù)和優(yōu)化他們的控制系統(tǒng),，確保生產(chǎn)工藝的平穩(wěn)運(yùn)行,。

什么原因?qū)е麻y門振動(dòng)？

1,、控制回路問題

將控制器模式從自動(dòng)切換為手動(dòng),，并按照常規(guī)方法評估響應(yīng)，以確定問題是否出在環(huán)路內(nèi),。

如果振蕩停止,，則說明回路出現(xiàn)故障。這些問題通常出現(xiàn)在非線性過程中,。由于滯后效應(yīng),，也可能會(huì)出現(xiàn)“獵殺”現(xiàn)象。其結(jié)果是過程環(huán)路表現(xiàn)遲緩,。

控制器的配置無法解決這一機(jī)械問題,。由回路問題引起的控制閥卡死可通過適當(dāng)調(diào)整控制器來解決。如果手冊中沒有說明,，則可能是其他原因,，如工藝變量的實(shí)際差異、閥門尺寸等,。 

2,、控制閥的尺寸

閥門的可控性在很大程度上受控制閥尺寸的影響。流量系數(shù)（簡稱Cv）是指在1psi壓力下降的情況下,，打開的閥門可通過600°F的水量,。

Cv由閥門設(shè)計(jì)確定，并保持不變,。若閥體樣式或閥內(nèi)件不同,，即使相同尺寸的控制閥也可能有不同的Cv值。當(dāng)總工藝增益較低或高時(shí),，控制閥尺寸的問題就會(huì)顯現(xiàn)出來,。控制閥尺寸往往基于未來流量增加的需求而選定,，這可能導(dǎo)致所選閥門尺寸略大于當(dāng)前應(yīng)用要求,，從而影響控制精度。

過大的閥門會(huì)導(dǎo)致開度和關(guān)度過大，引起卡死,、填料損壞及控制不精確,。相反，過小的閥門需要較大的壓降才能維持適當(dāng)?shù)牧髁?，且可能缺乏必要的容量,，增加泵的壓力并提高氣蝕的風(fēng)險(xiǎn)。氣蝕和閃蒸是造成控制閥內(nèi)件損壞的主要問題,，進(jìn)而導(dǎo)致工藝控制的波動(dòng)。 

3,、控制閥門定位器

為了使控制閥執(zhí)行器處于控制過程變量所需的平衡位置,，閥門定位器通過調(diào)節(jié)氣壓實(shí)現(xiàn)。

它有一個(gè)閥芯來控制氣流,，但長期使用或空氣中的灰塵顆?？赡軐?dǎo)致閥芯磨損，使其卡在某個(gè)特定位置,，導(dǎo)致氣壓異常升高,。一旦氣壓升高，閥芯會(huì)從卡滯位置釋放,，引發(fā)過沖,，導(dǎo)致閥門位置不穩(wěn)定，失去對閥門的有效控制,，造成偏移,。

由于周圍工藝罐的輻射熱，閥門定位器可能暴露在高溫下,，這也是定位器導(dǎo)致控制閥卡滯的一個(gè)因素,，可能導(dǎo)致定位器密封件和管道損壞。定位器利用反饋鏈路檢測閥門的實(shí)際位置,，從而調(diào)整輸出,。如果因流體力或摩擦力等原因?qū)е路答佹溌肥Вy門可能無法正確運(yùn)行?，F(xiàn)代智能定位器具備識別此類偏差的功能,。

4、閥門行程中的靜摩擦

當(dāng)閥門遭遇靜摩擦（即卡滯）時(shí),，在特定位置停止移動(dòng),，需額外施加力才能重新啟動(dòng)。此現(xiàn)象的原因可能是硬化的壓蓋填料或閥芯內(nèi)的粘性流動(dòng),。當(dāng)施加的力足以克服卡滯點(diǎn)時(shí),，閥門會(huì)進(jìn)入過沖位置，導(dǎo)致過程變量超出設(shè)定點(diǎn)。監(jiān)控控制器輸出與過程變量之間的關(guān)系可以觀察到這種卡滯現(xiàn)象,。

閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸應(yīng)合適,，且壓蓋密封上的扭矩應(yīng)在可接受范圍內(nèi)，以避免卡滯,。

5,、硬件缺陷

此外，閥芯內(nèi)部的磨損也可能導(dǎo)致閥門卡滯,，使得閥門無法關(guān)閉,。閥芯損壞會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥在高工作范圍內(nèi)失去控制能力。

在控制閥中,，壓蓋填料用于防止工藝介質(zhì)泄漏出閥體,。如果損壞，會(huì)導(dǎo)致閥蓋處泄漏,，威脅工作環(huán)境安全,。閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的泄漏是導(dǎo)致閥門“獵殺”的另一個(gè)因素。

閥桿最初由閥門定位器精確定位,，但由于泄漏,，閥桿會(huì)不斷移動(dòng)，迫使定位器反復(fù)調(diào)整輸出,，形成閥桿位置的無限搜索,。這是控制閥在穩(wěn)態(tài)控制信號下常見的追尾現(xiàn)象之一。

如何阻止閥門振動(dòng),？

1,、振蕩的分析和診斷

回路問題或其他影響因素會(huì)導(dǎo)致控制閥出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。將控制器切換到手動(dòng)模式,，并觀察振蕩是否停止,，以確定問題根源。如果振蕩停止,，則表明問題是由于回路本身的問題導(dǎo)致的,，可以通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整來解決。

內(nèi)部振蕩可能是由調(diào)整不當(dāng)或機(jī)器故障引起的,。若在手動(dòng)模式下閥門仍然表現(xiàn)出不穩(wěn)定行為,，則問題可能源自閥門組件損壞或工藝參數(shù)的變化。

卡滯和定位器過沖是造成控制閥卡滯的最常見原因,。通過圖表可以清晰地展示存在卡滯現(xiàn)象時(shí)閥門的輸出響應(yīng)情況,。

2、控制閥卡死的主要原因是什么,？

要判斷控制閥卡死是由于控制器調(diào)整不當(dāng)還是控制閥本身的機(jī)械故障,，建議暫時(shí)旁路控制器輸出,，向控制閥執(zhí)行器提供恒定壓力，然后觀察其輸出響應(yīng),。

線性電位計(jì)（位置變送器）用于檢測閥桿的移動(dòng),，而壓力傳感器（智能定位器）則用于測量定位器的輸出壓力。通過將這些傳感器連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),，并使用監(jiān)控軟件（如Labview）可視化這些數(shù)據(jù),，即可生成閥桿行程與控制器輸出之間的對比圖。

3,、控制閥卡死的主要原因是什么,？

微控制器接收來自控制器設(shè)定點(diǎn)和壓力傳感器的輸入信號。當(dāng)注意到壓力偏離設(shè)定值時(shí),，如果這種偏離超過五次,，則被視為“獵殺”行為。在這種情況下,，控制器的輸出會(huì)被隔離，電流壓力轉(zhuǎn)換器（I-P轉(zhuǎn)換器）會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)與設(shè)定點(diǎn)相對應(yīng)的壓力,，并將其作為輸入提供給控制閥定位器,。幾秒鐘后再次檢查偏差情況。如果發(fā)現(xiàn)偏差減小,，則說明調(diào)節(jié)閥及其附件沒有問題,。

因此，需要對控制器回路進(jìn)行特別調(diào)整,。但如果閥門依然存在問題,，則可能是壓蓋密封造成的內(nèi)件損壞或卡滯。借助帶有死區(qū)的曲線圖,，可以很容易地找到卡滯的具體位置,。在持續(xù)出現(xiàn)跳動(dòng)但無證據(jù)顯示存在死區(qū)的情況下，振動(dòng)的發(fā)生很可能是由于閥芯等部件的損壞所引起的,。這種方法還可以幫助確定捕獵現(xiàn)象是否在整個(gè)控制范圍內(nèi)都存在,，或者僅限于某些特定的操作區(qū)間。

4,、控制閥維護(hù)程序

如果控制閥在操作過程中出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象,，涉及的故障排除步驟較為復(fù)雜