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?气动调节阀控制部件检修注意事项、工作原理和校验

发布日期:2020-07-16 丨 来自:轶博罗

气动调节阀控制部件检修注意事项、工作原理和校验

前  言

本讲义主要介绍气动调节阀控制部件检修过程中注意事项、主要部件的工作原理和阀门定位器的校验方法。重点介绍了力平衡式E/P工作原理、力平衡式定位器工作原理、智能定位器工作原理、减压阀工作原理、气动继动器(流量放大器)的工作原理、锁气器工作原理、控制阀的三断保护原理和实际运用、介绍了FISHER 3582定位器和西门子智能定位器调整及气动执行机构常见故障及产生的原因。

本讲义用于仪控专业气动执行机构调整及工作负责人的理论培训,整个培训约需40小时。

                                               



目  录

第一章  检修注意事项(以FISHER 3582定位器为例)

第一节  开工前的检查和准备工作

第二节  拆前记录注意事项

第三节  控制部件回装注意事项

第四节  校前检查、阀门校验注意事项

第二章  气动调节阀仪控部件工作原理

第一节  气动调节阀介绍

第二节  气动执行机构及其控制装置功能

第三节  气动执行机构控制装置工作原理

第三章  气动执行机构的调整

第一节  校验前的准备工作

第二节  气动调节阀的调整和检验

第四章  气动执行机构常见故障及产生的原因

第一节  调节阀不动作

第二节  调节阀的动作不稳定

第三节  调节阀振荡

第四节  调节阀的动作迟钝

第五节  调节阀的泄漏量增大

第一章  检修注意事项(以FISHER 3582定位器为例)

第一节  开工前的检查和准备工作

开工前,需对检修文件包的工作内容进行检查,熟悉检修工序,不明白或有异议的内容要同文件准备人员进行沟通,并核实备品备件的到货情况。

到检修现场熟悉检修设备和作业环境,检查是否存在高空作业、照明不足及作业区是否需要铺垫,做到心中有数,及早准备。

开工前工准备好工器具,核实是否需要专用工具和专用仪器,专用仪器不要同其他工具混放在一起,注意检查标准仪器的有效期和精度是否符合要求。

工作票领取后,开好工前会,明确监护人,验证安全措施(如停气、停电、联锁保护解除、气源和电源有检修负责人自理等);为防止走出间隔,要进行设备“三一致”检查核对,即工作票上的设备名称(设备编码)、检修文件包上的设备名称(设备编码)和就地需检修设备上的设备名称(设备编码)相一致。联系QC将文件包签点释放,准许开工。

作业区的布置,有条件时可用黄-黑警示带或警示围栏根据现场具体情况围成适当的作业区,工具和仪器的摆放要整齐。根据仪控专业的检修特点,因点多面广,建议工具和仪器摆放在1.5平方米以上的塑料布上,便于收拾转移工作点。在花格栅上作业时,铺垫面积要适当增大,阀门作业区下方也必须铺垫和围堵,防止工具和设备部件坠落。照明不足时要考虑辅助照明。高空作业时,设备下方要用安全网围兜,安全网设置要规范。


第二节  拆前记录注意事项

一、设备拆前值检查

拆前要对阀门的性能进行检查,记录阀门的启动电流(气压)、阀门的关闭电流(气压)、阀门行程、全行程开时间、全行程关时间快开、快关时间)。拆前记录若有QC签点,需提前通知QC到场。

若机械检修阀门,需仪控拆除阀门控制部件,仪控工作负责人需和机械工作负责人沟通,确定拆除范围。

二、做好拆前记录。

   1、做好现场管线记录,以保证能正确回装。

   2、做好定位器初始位置记录,如正反作用、底板安装孔、摆臂位置。

   3、做好拆线记录,如EP、阀位反馈线电缆编号和颜色等。

三、检查损坏设备

检查供气隔离阀、气源压力表、电磁阀、限位开关有无损坏,若有则通知QC,填写不符合项单更换(不含工作指令已明确更换的部件)。

四、做好信号电缆绝缘包扎

阀门拆除EP接线时不要碰到EP 外壳,从而导致接地。电磁阀拆 除接线时不要接地和短路,将EP线和电磁阀线包扎好并固定在不影响检修的位置。若将设备(电磁阀、限位开关等)留在现场注意妥善固定,告知机械检修人员注意保护。

五、做好开口设备的防异物封堵和拆除设备的妥善保管

拆除的设备及现场设备开口注意封堵,通常用有色塑料布对开口点进行包扎。拆除的较小零部件应装入塑料封口袋中,并做好标记,随拆除的设备一起妥善保管。

六、做好部件紧固检查

部件本体螺丝紧固性检查,如定位器内、外部固定螺丝、 EP内、外部固定螺丝等。

第三节  控制部件回装注意事项

回装控制部件需注意事项:

1、 注意检查接头部位及气管是否有损伤;

2、 检查接线、电缆和电缆软管是否有异常,如缺线鼻、电缆绝缘损伤老化、电缆软管破损等,应进行处理,另接线或电缆不能绷得太紧,也不要靠紧热的阀体或在保温层内等。

3、 更换电磁阀注意接口位置,是否有极性要求。

4、 FICHER 3582定位器新备件需注意凸轮的方向,其正反作用的方向是否与现场阀门一致,凸轮类型一致。

5、 更换终端接头时,注意生料带的缠绕方向和规范,旧的生料带要去除干净,特别是设备接 头固定端内螺纹残余的生料带,避免异物进入设备内。

6、 更换阀门所有不归零的压力表。


第四节  校前检查、阀门校验注意事项

一、阀门校验前初步检查:

  1、同机械检修工作负责人沟通,了解阀门盘根力矩值大小、弹簧值、预紧力

     大小等情况。

2、检查减压阀输出压力是否为规定值,否则进行调整。无压力表时,接标准压力计标定。

3、接头用检漏液查漏,打开气源,在定位器输出到最大气压时查漏,必要时可通过调整定位器量程来实现最大压力输出;查漏包括各接头、EP和定位器的放大器、定位器气路分配器、减压阀、流量放大器、失气保护器、电磁阀及其排气孔。发现有不好的接头、气管和部件立即更换。

二、阀门校验检查:

  1、校验EP合格,数据填写准确规范,校验单上的数据不允许涂改,允许杠改;        

  2、粗略调整定位器使阀门在4-20mA内可以全开全关,以便进行下面检查:

  3、反馈臂检查:3582定位器反馈臂位置检查正确,其与阀门量程一致,定位器反馈臂挂钩紧固螺丝无疲劳损伤,固定牢靠;0%,50%,100%三点验证挂钩伸出反馈臂1mm以上。

  4、刮蹭检查:操作阀门分别至0%,50%,100%三点检查,确认定位器反馈臂及其钩爪与固定支架、阀门本体螺栓等无刮碰,或接近,建议间隙大于2mm;确认阀杆及其相连部件与阀门本体部件不刮碰。

  5、阀门相关参数检查:检查阀门行程合格,阀门开度指示检查,确认阀门开度指示牌位置正确、安装牢靠,否则请机械调整合格。

调整阀门定位器合格,最后调整结束确认零点锁紧螺帽已紧固;用信号发生器验证0%,25%.50%,75%,100%各点上行、下行指示正常。调整流量放大器(若有)确认阀门开关时间合格,及阀门25%幅度阶跃开关时喘气震荡小于3次;所有调整结束,确认各调整螺丝已紧固。

三、阀门行程开关调整:

   1、调整关行程开关,要求关至10-5%动作,对于行程大点的阀门尽量调整为5%(可参考限位开关实际动作点,避免限位开关被压坏或不到位),并记录动作结   果(NO、NC);

    2、调整开行程开关,要求关至90-95%动作,对于行程大点的阀门尽量调整为95%,(可参考限位开关实际动作点,避免限位开关被压坏或不到位),并记录动作结果(NO、NC);

    3、对于异常或闪发故障的行程开关则进行更换。

阀门整体联调合格后,在校验单上填写校验数据。联系QC签点验证,同时验证更换的备品备件,关闭不符合项单,申报再鉴定。

四、修后再鉴定:

若机械有检修工作,应和机械工作负责人、双方QC人员、运行再鉴定人员一起进行设备再鉴定工作。根据校验单的要求进行品质和功能再鉴定,并在再鉴定单上记录相关数据并签字。恢复EP接线,EP接线端子要做紧固检查,EP内部接线要甩在右侧,不要向下碰到波纹管,并双重验证。紧固EP、定位器盖子的固定螺丝时要对称用力均匀。若强制条件,需及时恢复,监护人验证。

第二章 气动调节阀仪控部件工作原理

第一节  气动调节阀介绍

执行机构是自动调节系统的重要组成部分,通常用其来调节流入(或流出)调节对象的物质或能量,以实现对热力生产过程中各种热工参数的自动控制,所以又称为调节系统的终端控制元件。一个自动调节系统即使设计合理、装置设备先进,但如果调节机构选择不当,如特性不好或调节范围不合适,仍然会使调节系统出现异常。

由于调节机构直接与工作介质接触,使用条件恶劣,所以容易出现故障,比如调节阀尺寸选择不合理或特性不适宜,使调节质量不高;调节阀通流部分被腐蚀、堵塞,使其工作特性变坏;调节阀的机械性能差,动作不灵敏或产生振荡等。因此我们在对气动执行机构进行检修和维护时,必须对调节机构的结构、原理、特性等进行了解,以保证工作的顺利进行,这是保证自动调节系统正常工作的基础。

一、气动调节阀的构成

控制阀主要由两大部分组成: 阀体+执行器













二、气动调节阀的功能

1、控制阀门的开关,保证阀门正常工作所需的行程

2、提供阀门关闭时所需的关闭力

3、具备一定的开关速度,保证使用要求

4、与相关附件联合使用,满足意外故障时阀门的理想位置(故障时阀门打开,或关闭,或即时原位锁定)

三、气动调节阀的流量特性:

1、气动调节阀的流量特性是指控制阀的行程在0-100%的范围内与对应的流经控制阀的流量之间的关系。

2、压差恒定时阀门的流量特性称作固有流量特性。

3、在压差等参数变化条件下阀门的流量特性称作实际流量特性。

四、气动调节阀的流量特性有三种:

1、快开流量特性

2、线性流量特性

3、等百分比流量特性



第二节  气动执行机构及其控制装置功能

   执行机构是驱动调节阀的动力装置,有气动、电动、液动等方式,其中气动执行机构以其维护工作简单、动作速度较快、具有防爆性、以及容易得到较大力矩等优点,被广泛应用于各种场合。

   气动执行机构有薄膜式和气缸两种。薄膜式通常单端进气、弹簧复位,对于不同的进气方向又分为气开式(进气打开阀门,失气弹簧复位关闭阀门)和气关式(进气关闭阀门,失气弹簧复位打开阀门)。由于薄膜式气动执行机构中的薄膜耐受压力较小,通常在2kg/cm以下,因此,如果应用在力矩较大的调节阀上时,就必须增加薄膜的面积,使执行机构的体积变得十分庞大;而气缸式执行机构的活塞和缸体均可以耐受较大的气源压力,而且缸体可以造得很长,因此可用在力矩大、行程长的阀门上。但气缸也有它的缺点,由于活塞与缸体之间有相对运动,就有可能产生不可预见的磨擦力,如缸体锈蚀、密封圈张力不均匀等原因,使得执行机构卡涩造成调节失灵。而薄膜阀由于结构的特点,不会产生上述故障,这也是薄膜阀的优势。

气动执行机构控制装置的主要组成部件和功能:

减压阀:降低控制气源压力,以适宜执行机构的工作压力;

过滤器:滤去压缩空气中的水和其他杂质,保证进入电/气转换器、定位器以及执行机构的压缩空气的清洁。许多产品是减压阀和过滤器一体化设计;

电/气转换器(E/P):将控制系统来的4-20mA电流信号转换成0.02-0.1MPa/cm2 ( 3-15psi )的气压控制信号;

定位器:是阀位控制的核心部件,对调节阀的阀位进行精确控制;

位置变送器:通过连杆与阀杆的位移同步产生转角移动,转换成4-20mA电信号,线性地反映阀门的开度;

行程开关:通常安装在阀门的全开和全关位置,用以发出阀门全开和全关的信号送到控制系统;

为了实现某些特殊的控制功能,一些执行机构上还配备了其他的控制部件,如实现联锁功能的电磁阀,实现保位功能的锁气器,加快动作速度的气放大器,失气时维持短时操作的储能罐等等。

   执行机构控制部件生产厂家很多,结构也有很大差异,但他们利用的原理都很近似,电/气转换和定位器主要采取两种形式,即E/P、定位器分开和一体化设计,而定位器又分为气动机械平衡式和智能型。控制部件中E/P、减压阀、气动机械平衡式定位器都是利用力平衡原理进行调节的。

第三节  气动执行机构控制装置工作原理

下面重点介绍电/气转换器和定位器等控制部件工作原理:

一、 力平衡式E/P工作原理:



E/P调节原理方框图


上图所示,它是按力平衡原理设计和工作的。在其内部有一线圈,当调节器(变送器)的电流信号送入线圈后,由于内部永久磁铁的作用,使线圈和杠杆产生位移,带动挡板接近(或远离)喷嘴,引起喷嘴背压增加(或减少),此背压作用在内部的气动功率放大器上,放大后的压力一路作为转换器的输出,另一路送到反馈波纹管。输送到反馈波纹管的压力,通过杠杆的力传递作用在铁芯的另一端产生一个反向的位移,此位移与输入信号产生电磁力矩平衡时,输入信号与输出压力成一一对应的比例关系。即输入信号从4mA.DC改变到20mA.DC时,转换器的输出压力从0.02~0.1Mpa变化,实现了将电流信号转换成气动信号的过程。 图中调零机构,用来调节转换器的零位,反馈波纹管起反馈作用。调整量程主要是调整E/P量程跨度 。


二、力平衡式定位器工作原理:




力平衡式定位器调节原理方框图


上图气动阀门定位器是按力平衡原理设计和工作的。如图下图所示当通入波纹管的信号压力增加时,使杠杆2绕支点转动,档板靠近喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向下移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到新的平衡状态。此时,一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。当通入波纹管的信号压力减少时,使杠杆2绕支点转动,档板离开喷嘴,喷嘴背压经放大器放大后,送入薄膜执行机构气室,使阀杆向上移动,并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动,连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作顺时针方向转动,通过滚轮使杠杆1绕支点转动,并将反馈弹簧压缩、弹簧对杠杆2的压力与信号压力作用在波纹管上的力达到新的平衡状态。此时,一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。

   以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可。所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少。气源压力连接到83L型气动放大器。气动放大器内的固定节流孔限制喷嘴的流量,这样当挡板没有挡住喷嘴时,空气能够排放得比进气速度要快。

   从控制设备来的输入信号连接到波纹管。当输入信号增加时,波纹管膨胀并推动平衡梁。平衡梁围绕输入轴转动,使挡板靠近喷嘴。喷嘴压力增加,然后通过气动放大器的作用,增加至膜片式执行机构的输入压力,膜盒内压力的增加会使得执行机构推杆向下移动。推杆的移动通过一个凸轮反馈到平衡梁。当凸轮移动时,平衡梁围绕反馈支点旋转,并移动挡板使其离开喷嘴。喷嘴压力减少,并降低机构压力,推杆继续下移,使挡板离开喷嘴,直到达到平衡。

当输入信号减少时,波纹管收缩(在内部量程弹簧的帮助下),平衡梁围绕输入轴旋转,从而移动挡板,使其离开喷嘴。喷嘴压力减少,因而气动放大器允许膜盖里的压力释放到空气中去。执行机构推杆向上移动。通过凸轮,推杆的移动被反馈到平衡梁云重新定位挡板,使其更靠近喷嘴。当平衡条件达到时,推杆停止移动,挡板被定位,防止膜盖里的压力进一步降低。

   对于反作用定位器,工作原理是类似的,只不过当输入信号增加时,膜盖中的压力降低。反之,输入信号减少时,膜盖中的压力增加。

三、 智能定位器工作原理:

西门子SIPART PS2智能电气阀门定位器

   SIPART PS2 型智能电气阀门定位器的工作原理与传统定位器完全不同。采用微处理器对给定值和位置反馈进行比较。如果微处理器检测到偏差,它就用一个五步开关程序来控制压电阀,压电阀进而调节进入执行机构气室的空气流量。压电阀将控制指令转换为气动位移增量,当控制偏差很大时(高速区)。定位器输出一个连续信号;当控制偏差不大(低速区),定位器输出脉冲连续;当控制器偏差很小时(自适应或可调死区状态),则没有控制指令输出。

1)如果选择了“turn”,不能设置33 °;

2)如果选择了1. YFCT=turn,仅出现参数;

3)如果选择12.SFCT=FrEE,添加设置点出现;

4)NC 意味: 执行机构开关打开或低位,NO 意味: 执行机构开关关闭或高位;

5)Normal(常规)意味: 高位没有故障,Inverted(反常规)意味:低位没有故障。

SIPART PS2 可以在组态模式下对如下设置进行组态:

l 输入电流范围 0 至 20 mA 或 4 至 20 mA  

l 设定点上升或下降特性

l 定位速度限值 (给定值斜率)

l 分程; 可调整起始值和满刻度值

l 响应阈值 (死区);自动设定或人工设定

l 动作方向;随设定点上升而上升或下降的输出压力

l 定位范围的限值 (起始刻度和满刻度值 )

l 执行机构位置的限值 (报警):最小值和最大值

l 自动“紧密关闭” (用于 6DR5...可调制响应阈值)

l 行程可以根据阀门特性进行校正,可有如下选择:

- 线性特性

- 等百分比特性 1: 25,1: 33 和 1: 50

- 反等百分比特性 1: 25,1: 33 和 1: 50

- 任意特性,输入多达 21 添加点的多边形折线。

l 二进制输入功能

l 报警输出功能。





















西门子SIPART PS2智能定位器参数表


备注:因出厂时间不同参数表可能有所差别。

四、 减压阀工作原理

如下图压缩空气经过过滤后由输入口进入输入压力室(红色部分),或输入压力室内安装过滤装置,经过阀芯后进入输出腔室(蓝色部分)。

当输出腔室的气压大于膜片上弹簧压力时,膜片向上移动,阀芯也向上移动,输入气源被阀芯隔断,输出腔室内的压缩空气通过膜片和阀芯顶部之间间隙进入排空腔室(黄色部分)由排气孔排出,使输出压力减小。

当输出腔室的气压小于膜片上弹簧压力时,膜片向下移动,输入气源通过阀芯和阀座之间间隙进入输出腔室,使输出腔室内的压力上升。只有当输出压力与弹簧压力一致时,阀芯和阀座间隙固定,输出压力稳定。

因此我们只要调整减压阀顶部的调整螺丝,就控制输出压力。



五、 气动继动器(流量放大器)的工作原理:

气动继动器按力平衡原理设计。它由端盖(1)、环室(2)、膜片组件(3)、阀芯组件(4)、阀体组件(5)和调整用的针阀(P)等组成。(见下图)



输入信号进入膜室作用膜片组件(17)产生位移,从而改变阀芯与阀座的开度,使输出信号相应变化,输出信号的变化在膜片组件上实现反馈,直至输入信号与输出信号相平衡,此时继动器具有稳定的输出值。调整调节针阀P,可以改变气动继动器的平衡时间,即执行机构动作速度,从而获得较为理想的调节品质。  

六、 锁气器工作原理:

锁气器也是按力平衡原理设计的,工作膜片两端:一侧是密闭的控制气室,另一侧是保护定值弹簧(有可调和不可调两种),当控制气压力大于定值弹簧压力时,控制气压通过工作膜片将定值弹簧压缩,使阀芯离开阀座,信号气源通过阀芯输出,当控制气压力小于定值弹簧压力时,被压缩的弹簧释放,使阀芯靠近阀座,信号气源被隔断,达到失气保持目的。


控制阀的三断保护:

控制阀在过程控制系统的重要作用是人所共知的,控制阀正常工作时需要系统提供气(电)源、信号源,其气(电)源、信号源的正确提供是控制阀正常工作的最基础的保证。由于控制阀工作的重要性要求,因此,要求过程控制系统要保证气(电)源、信号源能够正确、连续的提供给控制阀。

控制阀的三断保护指:

断气源保护、断电源保护、断信号源保护

三断保护实际运用:

  力平衡定位器(控制阀配力平衡定位器)














l 双锁气器用法其工作原理如下:

  1、断气源:当控制系统气源故障(失气)时,气动保位阀自动关闭将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内,输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡,气动控制阀的阀位保持在故障位置。该保位阀应设定在略低于气源的最小值时启动。

  2、断电源:当控制系统电源故障(失电)时,失电(信号)比较器控制单电控电磁换向阀的输出电压消失,单电控电磁换向阀失电,单电控电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作用下滑动,电磁阀换向,将气动保位阀的膜室压力排空,气动保位阀关闭,将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内,输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡,气动控制阀的阀位保持在故障位置。

3、断信号:当控制系统信号故障(失信号)时,失电(信号)比较器检测到后,断掉单电控电磁换向阀的电压信号,单电控电磁换向阀失电,单电控电磁换向阀内的滑阀在复位弹簧的作用下滑动,电磁阀换向,将气动保位阀的膜室压力排空,气动保位阀关闭,将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内,输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡,气动控制阀的阀位保持在故障位置。

4、双锁气器原理:运用两个锁气器当控制信号压力低于20Kpa或动力气源失去时,锁气器自动关闭,将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内,输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡,气动控制阀的阀位保持在故障位置。

智能定位器的三断保护:

智能定位器是由智能定位器、锁气器与阀门组成,与双锁气器控制回路相似,智能定位器本身具有断电源保位功能,断信号时可选择保持原位、全关、全开功能,取消失信号锁气器,保留失气源锁气器。工作原理,当失信号(控制信号故障)时,通过定位器组态,选择阀门保持位置,当动力气源故障时,锁气器自动关闭,将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内,输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡,气动控制阀的阀位保持在故障位置。工作原理图略。


第三章  气动执行机构的调整

第一节  校验前的准备工作

准备工作:

1、阀门连接前用手动加载器(自制)给膜盒通气,在阀杆和驱动杆中间加合适铁块压一下,保证阀门全关;

2、检查气动头行程,该行程应大于阀门行程或定值行程;

3、按阀门铭牌形程或定值行程连接连轴器;

4、调整弹簧使阀门在铭牌规定起座压力时开始动作。

定位器安装注意事项:

1、安装要牢固可靠

2、阀门在50%时定位器反馈杆应水平(反馈臂不能调整的定器此点尤为重要)

3、反馈臂长度应于阀门行程一致,防止损坏定位器


第二节  气动调节阀的调整和检验

当气源和电流信号接好后,我们可以对执行机构进行调整了。

1、减压阀调整:

减压阀初始状态应该在完全释放状态,即输出压力最低,调整时在减压阀输出压力显示口接入标准压力表,松开锁紧螺母,顺时针缓慢旋入调整螺丝,则输出气压上升;逆时针旋出调整螺丝,输出气压降低,反复调整直至气压合适为止。

2、E/P 调整:

在E/P输出压力显示口接入标准压力表,用标准信号发生器给E/P输入4mA直流电流,观察其输出气压是否为0.02MPa ,否则调整零点调节螺丝,使气压达到0.02MPa ,然后加入20mA信号,观察其输出气压是否为0.1Mpa ,否则调整量程调节螺丝,使气压达到0.1Mpa 。零点和量程调整互相有不同程度的影响,因此上述过程要进行反复调整,零点和量程调整好以后检查E/P线性。

3、FISHER 3582定位器调整:


1)用手动加载器将阀门动作到行程的中间位置;

2)提起回转轴臂,使回转轴臂上的标记和壳体上的标记都指向中间位置,或提起回转轴臂使上面的槽与连接臂平行;

3) 将行程销定位,使其与回转轴臂垂直,并对着回转轴臂上的行程机构全行程位置.(短于1-1/8英寸既28.6毫米的行程在回转反馈驱动臂轴臂上应调在1-1/8英寸的行程位置。)

4) 拧紧锁紧螺母;

5) 解除手动加载器输出压力,拆下手动加载器;

6) 恢复定位器气源管;

7) 改变E/P输入信号使输出0.02Mpa压力信号,调节喷嘴直到阀位移到其行程的相应的终点为止。改变喷嘴位置仅作为零点微调手段。每当喷嘴位置改变,零位基准点便改变 ;

8) 改变E/P输入信号使输出0.1Mpa压力信号,观察执行机构行程 ,如果执行机构未能移到其行程的顶端,应将挡板移向高数值而使行程延长,如果输入信号低于上限的情况下,执行机构达到其行程终点,则应将挡板移向作用区的低数值而使行程缩短。反复调整,直到达到正确的行程为止。

零点和量程调整好以后检查阀门线性,如线性不能满足要求,需按以下步骤平衡杆找正:  

l 检查记录挡板在平衡杆F上的作用侧(正/反)。

l 检查枢销和六角锁紧螺母B、C的调整情况。

l 检查反馈凸轮磨损情况,磨损超标的更换。

l 检查确保挡板靠近喷嘴,并与之对准。

l 松开锁紧螺母,将喷嘴D按顺时针方向转到

l 其最低位置。

l 将喷嘴D向外(逆时针方向)转两圈。

l 拧紧锁紧螺母。

l 将定位器输入压力调定在中间量程0.06Mpa。

l 打开定位器供气阀。

l 调整G将挡板移至平衡杆F上的“0”的位置。

l 调节随动组件螺钉A以产生一个等于输出压力范围的二分之一的输出压力,既阀门定位在全行程50%位置。

l 拧紧锁紧螺母。



l 调整G将挡板向右移到平衡杆F正向作用侧“10”的位置。

l 松开波纹管锁紧螺母B,调节波纹管枢轴,使阀门定位在全行程的50%位置。

l 拧紧锁紧螺母。    

l 调整G将挡板向左移到平衡杆反作用侧“10”的位置。

l 松开锁紧螺母C,调节枢轴,使阀门定位在全行程的50%位置。

l 拧紧锁紧螺母。

l 反复调整,以确保阀门在挡板处于平衡杆F上  的“0”正向作用侧“10”、反作用侧“10”  的位置都定位在全行 程的50%位置。

l 找正结束需重新执行进行定位器调整。

4、西门子智能定位器自动整定:



定位器的接线检查和行程检查:

l 检查定位器供气压力正常。

l 检查定位器接线正确,指令信号接端子+6、-7,反馈信号接端子+61 -62。

l 检查定位器反馈连杆标尺上固定点刻度值应与阀门行程一致。

l 检查行程推杆位置正确,行程小于20mm设置在33°位置,行程大于20mm或为90°转角时设置在90°位置。

l 用方式键切换到“MAN”方式,定位器显示“P XX.X”,并有“NO INIT”闪烁。

l 用“+”和“-”键调整执行器,检查阀门无卡涩、无漏气,检查阀门标尺指示正确,各部件运行正常,联系机械确认行程满足要求。

l 若阀门在全关位置显示为“P0.0”±1以内,或阀门在全开位置显示为“P100.0” ±1以内,在50%阀位显示为“P50.0”±1以内,则将定位器投入“AUT”方式,则不需要自动整定。

l 若阀门在全关位置、50%位置和全开位置阀位反馈显示偏差较大,移动定位器,使反馈杆达到水平位置,显示屏将显示一个介于P48.0 到 P52.0 之间的值。如果不是这种情况,调整磨擦夹紧单元,直到反馈杆水平并显示“P50.0”时。则执行自动初始化。

定位器的功能键使用和启动自动初始化(自动整定):

l 按方式键切换到“MAN”手动方式

l 按方式键>5s,调出“组态方式”

l 按方式键键,选择需要组态的参数

l 按“+”或“-”键进行参数设置

l 检查验证定位器参数设置正确

l 在组态菜单中,将参数“4.INIT”设置为“STRT”,按“+”>5s后,启动自动初始化。

定位器自动运行初始化步骤“RUN1-RUN5”

l RUN1:确定执行器动作方向

l RUN2:定位执行器的量程和零点

l RUN3:执行器全开和全关的动作时间确定(dxx.x)/(uxx.x)

l RUN4:执行器最小动作开度确定

l RUN5:执行器动作过程参数优化      

l FINISH:初始化成功结束

如初始化不能成功完成,将显示错误指示:

l RUN |└:执行器没有动作;检查气源阀是否打开。

l └d..|.U:执行器超出定位器下限范围;调整拐臂拨轮,显示为“P 5.0”左右。

l MIDDLE:水平线性不满足;用“+”和“-”键驱动执行器到水平位置,调整拐臂上滚轴的位置,满足显示为P48-P52。

l └UP>:执行器超出定位器上限范围;调整拐臂拨轮,显示为“P 95.0”左右。

l └U-d<:执行器动作行程小;重新设定定位器行程。

l Ux.x/NOZZLE或Dx.x/NOZZLE:定位时间太短;使用节流阀,调整执行器动作时间。

l 如显示错误,用“方式选择”键确认,经处理后,重新从第六步开始执行,如初始化成功结束,将定位器投入“AUTO”方式,执行器调整工作结束,

5、西门子智能定位器手动整定:

l 按“方式选择”键将定位器切手动

l 按“方式选择”键>5s,调出“组态方式”

l 按“方式选择”键,选择需要组态的参数

l 按“+”或“-”键进行参数设置

l 检查验证定位器参数设置正确

l 在组态菜单中,选择组态菜单参数“5.INITM” ,按“+”>5s后,出现YEND1

l 按“+”或“-”键,将执行机构驱动到需要的全开/全关位置,

l 按方式选择键,出现YEND2

l 按“-” 或“+”键,将执行机构驱动到需要的全关/全开位置

按方式选择键,启动初始化定位器自动运行初始化步骤“RUN1-RUN5”

u RUN1:确定执行器动作方向

u RUN2:定位执行器的量程和零点

u RUN3:执行器全开和全关的动作时间确定 (dxx.x)/(uxx.x)

u RUN4:执行器最小动作开度确定

u RUN5:执行器动作过程参数优化      

u FINISH:初始化成功结束

如初始化不能成功完成,将显示错误指示。

l RUN |└:执行器没有动作;检查气源阀是否打开。

l └d..|.U:执行器超出定位器下限范围;调整拐臂拨轮,显示为“P 5.0”左右。

l MIDDLE:水平线性不满足;用“+”和“-”键驱动执行器到水平位置,调整拐臂上滚轴的位置,满足显示为P48-P52。

l └UP>:执行器超出定位器上限范围;调整拐臂拨轮,显示为“P 95.0”左右。

l └U-d<:执行器动作行程小;重新设定定位器行程。

l Ux.x/NOZZLE或Dx.x/NOZZLE:定位时间太短;使用节流阀,调整执行器动作时间。

如显示错误,用“方式选择”键确认,经处理后,重新从第六步开始执行,如初始化成功结束,将定位器投入“AUTO”方式,执行器调整工作结束。


第二节  气动调节阀远操试验

l 远方操作阀门到全关处,检查DCS反馈指示为0±1%(若有限位开关,则调整关限位开关动作,检查DCS 指示阀门状态全关)

l 远方操作阀门到全开处,检查DCS反馈指示0100±1%(若有限位开关,则调整开限位 开关动作,检查DCS指示阀门状态全开)

l 由DCS画面分别输入0%,25%,50%,75%,100%指令,阀位反馈误差应≤±1%,并将阀位反馈数据记录在下面的表格中



指令标准值(%)0255075100反馈标准值(%)-1~124~2649~5174~7699~101反馈上升值(%)     反馈下降值(%)      


第四章  气动执行机构常见故障及产生的原因

第一节  调节阀不动作

故障现象及原因如下:

一、无信号、无气源

    1、气源未开;

    2、由于气源含水在冬季结冰,导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵;

    3、空压机故障;

    4、气源总管泄漏。

二、有气源,无信号

    1、调节器故障;

    2、信号管泄漏;

    3、定位器波纹管漏气;

三、定位器无气源

  1、过滤器堵塞;

    2、减压阀故障;

    3、管道泄漏或堵塞。

四、定位器有气源,无输出

定位器的节流孔堵塞。

五、定位器输出正常调节阀不动作

    1、阀芯脱落;

    2、阀芯与阀座卡死;

    3、阀杆弯曲或折断;

    4、阀座阀芯冻结或焦块污物;

    5、执行机构弹簧因长期不用而锈死;

    6、锁气器(失信号和失气)定值未调整好,动作切断工作气源。


第二节  调节阀的动作不稳定

故障现象和原因如下:

一、气源压力不稳定

     1、压缩机容量太小;

     2、仪表气母管压力波动;

     3、减压阀故障供气不稳。

二、信号压力不稳定

   1、控制系统PID参数设置不适当;

   2、调节器输出不稳定;

   3、控制信号波动;

   4、管线或阀门膜盒漏气;

   5、控制信号接触不良或有交流干扰。  

三、气源压力稳定,信号压力也稳定,但调节阀的动作仍不稳定

   1、定位器中放大器磨损或脏,耗气量特别增大时会产生输出 震荡;

   2、定位器中放大器的喷咀挡板不平行,挡板盖不住喷咀;

   3、输出管线漏气或阀门膜盒漏气;

   4、阀杆摩擦阻力大;

   5、流量放大器调整到极限位置;

   6、流量放大器故障。


第三节  调节阀振荡

故障现象和原因如下 :

一、调节阀在任何开度下都振荡

     1、支撑不稳;

     2、附近有振动源;

     3、阀芯与衬套磨损严重;

     4、阀门膜盒漏气;

     5、定位器漏气;

     6、定位器输出与膜盒间管路漏气;

     7、盘根压得太紧;

     8、盘根压偏;

     9、阀杆摩擦力太;

     10、流量放大器调整到极限位置;

11、流量放大器故障大;

     12、控制信号波动;

     13、E/P漏气或故障。

二、调节阀在接近全闭位置时振荡

   1、调节阀选大了,常在小开度下使用;

    2、单座阀介质流向与关闭方向相反;

    3、盘根压偏或阀杆不同心。


第四节  调节阀的动作迟钝

迟钝的现象及原因如下:

一、阀杆仅在单方向动作时迟钝

    1、气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏;

    2、执行机构中“O”型密封泄漏。

二、阀杆在往复动作时均有迟钝现象

    1、阀体内有粘物堵塞;

2、聚四氟乙烯填料变质硬化或石墨一石棉填料润滑油干燥;

    3、填料压得太紧,摩擦阻力增大;

    4、由于阀杆不直导致摩擦阻力大;

    5、阀门膜盒容量大且没有安装流量放大器也会导致动作迟;

    6、气源管或接头内径偏小,造成膜盒进气和排气流量偏低。


第五节  调节阀的泄漏量增大

泄漏的原因如下:    

一、阀全关时泄漏量大

    1、阀芯被磨损,内漏严重,

    2、阀未调好关不严。    

二、阀达不到全闭位置

    1、介质压差太大,执行机构刚性小,阀关不严;

    2、阀内有异物;

    3、衬套烧结。


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