氣動（dòng）薄（báo）膜調節閥、電動調節（jiē）閥振動的原因及防範措施探（tàn）討
　　
　　調（diào）節閥的（de）性能和安全性與整個裝置的工作性能、效率和可靠性密切相關。在煉油、石油化工和發電等工業生（shēng）產過程中，經常出現調節閥的振動、噪聲與閥杆轉動現象，甚至由於振動導致閥杆斷裂（liè）等事故也時有發生（shēng），嚴（yán）重（chóng）影響設備的安（ān）全和壽命以及操作人員的身心健康。克服調（diào）節閥振（zhèn）動（dòng）與噪（zào）聲，延長其使用壽命已經（jīng）引起許多設計製造部門和研（yán）究單位的高度關注。
　　
　　一、原因分（fèn）析（xī）
　　
　　調節閥的振（zhèn）動與噪聲根據其誘發（fā）因素不同，大致可分為機械振（zhèn）動、氣蝕振動和流體動（dòng）力（lì）學振（zhèn）動等原因。
　　
　　1、機械振動機
　　
　　械振動根（gēn）據其表現形式可以分為（wéi）兩種狀態。一種狀態是調節閥的整體振（zhèn）動，即整個調節閥在管道或基座上頻（pín）繁顫動，其原因是由於管道或基座劇烈振（zhèn）動，引起整個調節閥（fá）振動。此外還與頻率有關，即（jí）當（dāng）外部的頻率與係統的（de）固有頻率相等或接近時受迫振動的能（néng）量達到最大值、產生共（gòng）振。另一（yī）種狀態是調節閥閥瓣的振動，其原因主要是由於介（jiè）質流速的急劇增加，使調節閥（fá）前後差壓急劇變化，引起（qǐ）整個調（diào）節閥產生嚴重振蕩。
　　
　　2、氣蝕振動
　　
　　氣蝕振（zhèn）動大多發生（shēng）在液（yè）態介質的調節閥內。氣蝕（shí）產（chǎn）生的根本原因在於調節閥內流體縮流加速和靜壓下降引起液體汽化。調節閥開度越小，其前後的壓差越大，流體加速並產生氣蝕的可能性就越大，與之對（duì）應的阻塞流壓降也就越小。
　　
　　3、流體動（dòng）力學振動
　　
　　介質在閥（fá）內（nèi）的節流過程也是其受摩擦（cā）、受阻力和擾動的過程。湍流體通過不良繞流體的調節閥時形成旋渦，旋渦會隨著流體的繼續流動的尾（wěi）流而脫落。這種旋渦脫落頻率的（de）形成及影響因素十分複雜，並有很大的隨機性，定量計算十分（fèn）困（kùn）難，而客（kè）觀（guān）卻存在一個主導脫落頻率。當這一主導脫落頻率（亦包括高次（cì）諧波）在與調節閥及其附屬裝置的結構頻率接近或一致時，發生了共振，調節閥（fá）就產生（shēng）了振動，並伴隨著噪聲。振動（dòng）的強弱（ruò）隨主導脫（tuō）落頻率的強弱和高（gāo）次諧波波動方向一致性的程度而定。
　　
　　二、防範措施
　　
　　從（cóng）調節閥的（de）使用（yòng）和理論分析可（kě）以證明，誘發調節閥振動和噪聲的因素有很多，這些因素（sù）又相（xiàng）互影響（xiǎng），很多都是同時發生的，這（zhè）就（jiù）使調節閥的減震降噪更加困難，需要（yào）結合調節閥材質、結構和流體動力學等（děng）方麵綜合考慮。
　　
　　1、預防機械振動（dòng）
　　
　　（1）調節閥安（ān）裝位置（zhì）應遠離振動（dòng）源，如不可避免，應采取預防措施。
　　
　　（2）正確選擇零部件（jiàn）。如果閥瓣快速的忽高忽低的變化，閥（fá）門定位器靈敏度又太高，調節器輸出微小的變化或飄移，就會立即轉換成定位器輸（shū）出信號很大，致使閥振蕩。調節閥的（de）摩擦力太（tài）小，外（wài）界輸入信號有微小的變化或（huò）飄移，會立即傳遞給閥瓣，使其振動。相反（fǎn），如調節閥的（de）摩擦力太大，則（zé）在（zài）小信號時（shí）動作不（bú）了（le），信號大時一經動作又產生過（guò）大的現象，會使調節閥產生（shēng）遲滯性振蕩。遇到這種情況，應（yīng）當減小調節閥相應部分的阻尼來（lái）解（jiě）決，如更換填料等。
　　
　　（3）合理設計閥門結構。為避免閥杆相（xiàng）對於導向套筒表麵的側向運動，在（zài）高頻振（zhèn）動下產生疲勞斷裂，提高閥門的抗振能力，可（kě）將容易承受紊流形式的柱塞節流結構變為節流罩節流結構，將懸壁梁頂尖導向方式改成節流罩導（dǎo）向（xiàng）方式，或采取縮小導向間隙、選用剛性導向和柱塞頭及加大閥杆（gǎn）直徑等方法。
　　
　　2、預防氣蝕振動
　　
　　（1）避免小開（kāi）度工作。調節閥開度太小，致使節流口處流速增大，壓力迅速減小，流體流經閥門很容易形成閃蒸和氣（qì）蝕。所（suǒ）以應避免調節閥長時間在小開度下工作，同（tóng）時應盡量減小（xiǎo）調節閥前（qián）後壓差。
　　
　　（2）合理的開車工藝（yì）。生產現場的開車工藝對（duì）調節閥的使用情（qíng）況至關（guān）重要，對於工作壓力較高而前後壓差較低的（de）調節（jiē）閥更是如此。這是因為調節閥是根據設計壓差進行選型的，是能（néng）保證在設（shè）計條件（jiàn）下的正常安全使用。但是生產現場的開車（chē）工（gōng）藝大多都（dōu）是閥門關閉的情（qíng）況下，上遊管道開始建壓，當閥前壓力達到設計要求（qiú）時閥門開啟，而此時閥後壓（yā）力仍然很小，這就使閥門處在很小（xiǎo）的開度、很高的（de）壓差下的（de）工作狀態，會產生嚴重的振蕩和氣蝕（shí），影響閥門的使（shǐ）用壽命，更有可能損壞閥門。所以現場開車時，應盡量使（shǐ）前後壓力同時建立到設計（jì）條（tiáo）件後，快速開啟閥門，保證閥門在設計條件下工作。
　　
　　（3）多級分配壓（yā）降。調節閥前後（hòu）壓差不應太大，應合理的選擇閥門的結（jié）構形（xíng）式及合理的進行壓差分配，如果條件允許可以采用多級減壓，避免氣蝕的發生。
　　
　　（4）改進結（jié）構。若工況係統（tǒng）不宜於多級減壓結構，也可采用節流套筒的結構，但是套筒的結構和尺寸選擇也要根據實際情況（如介質中是否含（hán）有固體顆粒）合理選擇。
　　
　　3、預防（fáng）流體動力學振動
　　
　　（1）保證執行機構的輸出（chū）力。當流體通過調節（jiē）閥時，閥（fá）瓣在靜壓和動壓的作用（yòng）下產生切向力和軸向（xiàng）力。切向力使（shǐ）閥瓣轉動（dòng），軸向力使閥瓣壓縮或拉伸。所謂調節閥的不（bú）平衡力就是指對（duì）直行程的閥瓣所受到的軸向合力。不平衡力直接影響調節閥的行程位置與執行機構信（xìn）號（hào）壓力之間的關係。因此，執行（háng）機構的（de）輸出力應足以克服不平衡力，以保證調節質量。
　　
　　（2）改變流動狀態。為（wéi）了防止高速汽流進入閥體後發（fā）生高速旋流，可在調節閥（fá）的閥體腔內加焊一塊擋汽板。
　　
　　（3）避（bì）免產生共振。為克服流體誘（yòu）發調節閥振動，應（yīng）降低流體（tǐ）旋（xuán）渦主導脫落頻率的形成概率和湍（tuān）流體波動壓力場中各波動分量在方向、頻率等一致的概率（lǜ）。
　　
　　三、結論
　　
　　調節閥的（de）結構較為複（fù）雜，其內部不穩定流動是典型的非定常複雜內流問題。調節閥（fá）的振動和噪聲是受很多因素共同作用而（ér）產（chǎn）生（shēng）的，應充分考慮機械（xiè）振動、氣（qì）蝕振動和流體動力（lì）學振動（dòng）給調節閥帶來的影響。可以采取合理設計閥門材質和結構、減小閥門前後壓差、多級減壓結構和避免閥門在小開度（dù）下工作等（děng）減振降噪（zào）的常用方（fāng）法。另外調（diào）節閥的選型（xíng）也應留有足夠的安全裕量，以（yǐ）便實際工作狀態改變後有足夠強的工況適應（yīng）性。