大慶石化公司化工一廠老區(qū)的生產(chǎn)裝置儀表調(diào)節(jié)閥已使用了幾十年。隨著時間的推移，儀表調(diào)節(jié)閥在使用過程中頻繁出現(xiàn)故障，導(dǎo)致自動化控制生產(chǎn)的難度逐漸加大。應(yīng)用新型智能定位器，實現(xiàn)了優(yōu)化自控調(diào)節(jié)閥操作，保證了生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。

    1故障現(xiàn)象與故障原因分析

   在正常情況下，自控儀表的調(diào)節(jié)閥^[1]是比較穩(wěn)定的，很少出現(xiàn)故障，除非工藝管道堵塞，或在檢修過程中不小心進(jìn)入管道的一些異物卡住了調(diào)節(jié)閥，才需要拆下調(diào)節(jié)閥清理。但近幾年調(diào)節(jié)閥頻繁出現(xiàn)故障，現(xiàn)對其常見故障原因進(jìn)行分析。

    （1）調(diào)節(jié)閥卡死

    ①故障現(xiàn)象：控制室給出100%全開信號，可是調(diào)節(jié)閥不能按要求全開，只能開到30%或50%，出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。

   拆開閥座查看工藝管道和閥體，沒有異物。查看閥門定位器，手動升降調(diào)節(jié)閥時調(diào)節(jié)閥就能全開，此時調(diào)節(jié)閥又能正常使用了。這種現(xiàn)象時有發(fā)生，特別是當(dāng)罐的液位較高時，如果LV-1341-3調(diào)節(jié)閥不能全開，就可能跳車，后果非常嚴(yán)重[2]。

    ②原因分析：經(jīng)過仔細(xì)的研究和觀察，發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在定位器的凸輪上。定位器的凸輪經(jīng)過20a的使用，已經(jīng)出現(xiàn)了磨損的痕跡，拆下舊的凸輪與新的凸輪比較，發(fā)現(xiàn)其明顯變小，經(jīng)常工作的部位磨損嚴(yán)重，有時就不能正常轉(zhuǎn)動，就出現(xiàn)了卡死現(xiàn)象。

   發(fā)現(xiàn)這類問題，必須及時更換閥門定位器。換上功率較大的智能定位器，從根本上解決了凸輪磨損的問題。運(yùn)行效果很好，再也沒有這類故障。

    （2）調(diào)節(jié)閥反應(yīng)滯后

    ①故障現(xiàn)象：控制室給出50%信號，可是調(diào)節(jié)閥不能按要求達(dá)到50%，還在10%的位置，待儀表維護(hù)人員趕到現(xiàn)場時，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥已經(jīng)開到了50%的位置，這就是調(diào)節(jié)閥滯后的現(xiàn)象，調(diào)節(jié)閥的動作比正常時慢許多，增加了工藝人員的操作難度。致使壓力、物料的平衡經(jīng)過很長一段時間才能調(diào)整回來。比如：LV-1351-2調(diào)節(jié)閥就滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，直接造成EC-351系統(tǒng)的混亂，后果非常嚴(yán)重。

    ②原因分析：仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)，大閥有滯后的現(xiàn)象，小閥很少有滯后的現(xiàn)象。大閥的功率較大，而轉(zhuǎn)換器的功率太小，新投用時還勉強(qiáng)能滿足生產(chǎn)需要，隨著時間的推移，元器件老化，功率就逐漸達(dá)不到要求，所以就產(chǎn)生了調(diào)節(jié)閥反應(yīng)滯后的現(xiàn)象。

   因此，可更換為YAMATAKE智能定位器[3]，這種定位器功率大，足以保證各種規(guī)格的調(diào)節(jié)閥的調(diào)控要求，用在生產(chǎn)的關(guān)鍵部位非常平穩(wěn)可靠。

    （3）調(diào)節(jié)閥跳動

    ①故障現(xiàn)象：控制室給出信號后，正常情況下調(diào)節(jié)閥應(yīng)該隨之而動，緩慢地開或關(guān)。可是在有些情況下，調(diào)節(jié)閥接受信號后不動，3～5min之后突然跳動，一步到位，從趨勢上看，趨勢線是直上直下，導(dǎo)致瞬間的壓力突然增加給后續(xù)系統(tǒng)造成一定的沖擊，造成系統(tǒng)波動較大，直接影響生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。

    ②原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)，定位器內(nèi)部的放大器漏風(fēng)，在壓力積累到一定程度之后突然動作，瞬間開啟，造成系統(tǒng)壓力突然增高，影響了生產(chǎn)。在更換了智能定位器之后，這類現(xiàn)象再也沒有出現(xiàn)。

    （4）調(diào)節(jié)閥校準(zhǔn)

    ①故障現(xiàn)象：自控調(diào)節(jié)閥正常情況下是比較穩(wěn)定的，不須要經(jīng)常校閥。但近幾年不得不增加校閥頻率，每次校閥的時間間隔越來越短，且校閥難度增大，上、下半行程很難同時校準(zhǔn)。

    ②原因分析：經(jīng)反復(fù)查看和分析，發(fā)現(xiàn)凸輪的磨損不太嚴(yán)重，彈簧經(jīng)過長時間的使用彈性減弱，有的工藝管道介質(zhì)沉積結(jié)晶、結(jié)膠，加速了調(diào)節(jié)閥定位器的老化和磨損，*終所有這些因素綜合作用使得調(diào)節(jié)閥線性改變，致使調(diào)節(jié)閥很難被校準(zhǔn)。

    2故障的解決方案
 
   在自動化生產(chǎn)過程中，儀表調(diào)節(jié)閥的問題除了閥芯、閥座和膜頭等非常明顯的問題之外，主要就是定位器的問題。*初有針對性的更換了一些定位器，采用了Honeywell、日立、KOSO等公司生產(chǎn)的定位器，但運(yùn)行一段時間后，發(fā)現(xiàn)這些定位器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損部件多，維護(hù)起來比較麻煩。經(jīng)對比選擇后，目前采用了山武（YAMATAKE）生產(chǎn)的SVP3000Alphaplus電-氣智能定位器。該定位器配置了微處理器，能夠直接在目前的4～20mADC控制儀表上使用，而且使用上要比傳統(tǒng)的電-氣閥門定位器更為方便，單一規(guī)格就能夠供各種型號規(guī)格閥門使用。它具有通訊、自動設(shè)定、自動校正及自診斷功能，可以很好地提高調(diào)節(jié)閥的控制性能，大大提高了**生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)的控制裝置相比，它具有5項優(yōu)點(diǎn)。

   （1）調(diào)節(jié)簡單。儀表維護(hù)人員能夠只使用螺絲刀方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。它能自動調(diào)節(jié)，識別所裝的執(zhí)行機(jī)構(gòu)規(guī)格，自動地進(jìn)行*佳調(diào)節(jié)，確保符合相應(yīng)要求的設(shè)定。它的零點(diǎn)和量程調(diào)節(jié)時相互不會產(chǎn)生干涉，零點(diǎn)和量程設(shè)定不會隨其他設(shè)定的變化而變化。

   （2）單一規(guī)格適應(yīng)各種型號規(guī)格的調(diào)節(jié)閥。通過軟件的設(shè)定形成各種規(guī)格，過去是需要更換硬件才解決的，這樣單一規(guī)格的定位器能夠適應(yīng)各種型號規(guī)格的調(diào)節(jié)閥。例如：輸入范圍、流量特性、開度變送信號形式等。

    （3）閥門的強(qiáng)制切斷特征。它能夠任意地設(shè)定關(guān)斷閥門時的輸入信號。

   （4）維護(hù)保養(yǎng)方便。電氣元件部分與空氣管路部分完全隔離開來，現(xiàn)場容易維護(hù)保養(yǎng)，標(biāo)準(zhǔn)配置有自動/手動開關(guān)，容易確認(rèn)調(diào)節(jié)閥的動作。

   （5）能夠附加開度信號變送功能。通過附加開度信號變送功能（4～20mADC）能在儀表室內(nèi)監(jiān)控調(diào)節(jié)閥的動作。

    3 結(jié)束語

   通過選擇結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、成本低廉、運(yùn)行可靠的智能定位器，優(yōu)化了自控儀表調(diào)節(jié)閥的操作，保證了**生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。作為運(yùn)行了多年的老裝置，在關(guān)鍵部位推廣使用這種智能定位器，是更好地實現(xiàn)長周期、滿負(fù)荷**生產(chǎn)的重要保證。經(jīng)過1a多的使用，證明這種智能定位器可以很好地提高調(diào)節(jié)閥的控制性能，提高**生產(chǎn)效率，是改造老區(qū)儀表、實現(xiàn)平穩(wěn)操作的可行方案。

    參考文獻(xiàn)：

    [1] 楊清泉.調(diào)節(jié)閥設(shè)計手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002：25-27。
    [2] 吳永生，方可人.自控儀表[M].北京：水利電力出版社，2005：77-80。
    [3] 王紹純.自動技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1995：47。

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