产过程中用量较大的一类,本文重点讲解单座阀、双座阀、角型阀、套筒阀、三通阀等执行器的技术标准、检查、校验、使用维护以及检修的内容和方法。 本规程是气动薄膜调节阀的维护、检修通用规定。适用于石化企业中用于生产过程自动控制的由气动薄膜执行机构和阀体组成的气动调节阀,包括一般的单座阀、双座阀、角型阀、套筒阀、三通阀等。以下简称调节阀。 一、气动薄膜调节阀 1、概述 调节阀是自动系统中的终端现场调节仪表。它安装在工艺管道上,调节被调介质的流量,按设定要求控制工艺参数。调节阀直接接触高温、高压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结焦结晶、有毒等工艺流体介质,因而是最容易被腐蚀、冲蚀、气蚀、老化、损坏的仪表,往往给生产过程的控制造成困难。因此,在自控系统设计时正确选用之后,必须充分重视调节阀的现场安装、运行维护和检修工作。 2、技术标准 (1)标准
(2)执行机构气室的密封性 将设计规定的额定压力的气源通入密封气室中,切断气源,5min时间内薄膜气室中的压力下降不得超过2.5kpa。 (3)基本误差 各类气动薄膜调节阀基本参数
(4)始终点偏差 当输入气动薄膜执行机构中的信号为上下限时,调节阀的始终点偏差应不超过上表的规定。它用调节阀的额定行程的百分数表示。 (5)死区 用调节阀输入信号量程的百分数表示,它应不超过3%。 (6)耐压强度调节阀应以1.5倍公称压力进行不少于3min的耐压试验,不应有肉眼可见的渗漏。 (7)填料函及其他连接处的密封性 应保证在1.1倍公称压力下渗漏现象。 (8)渗漏量 调节阀在规定试验条件下的渗漏量应符合国家标准 3、检查 (1)外观检查 按本节要求,用肉眼观察的方法进行检查。 (2)执行机构气室的密封性试验 按本节要求将额定压力(一般为140kpa或250kpa)的气源输入薄膜气室中,切断气源。 (3)基本误差校验 按本节规定的输入信号平稳地按增大和减小方向输入薄膜气室(或定位器),测量各点所对应的行程值,按下式计算实际“信号—行程”关系与理论关系之间的各点误差。 其最大值即为基本误差。 (4)、回差校验 按本节要求,校验,在同一输入信号点所测得的正反行程的最大差值即为回差。 (5)始终点偏差校验 按本节要求,将输入信号的上、下限值分别加入薄膜气室(或定位器),测量相应的行程值,按4-1-1式计算始终点偏差。要特别注意到保证气开式调节阀的始点、气关式调节阀的终点在阀关位置上。 (6)死区校验 按本节要求,在输入信号量程的25%、50%、75%三点上进行校验,其方法为缓慢改变(增大和减小)输入信号,直到观察出一个可察觉的行程变化(0.1mm),此点上正、反两方向的输入信号差值即为死区。 (7)耐压强度试验 按本节要求,用1.5倍公称压力的室温水,在调节阀的入口方向输入阀体内,另一端封闭,使所有在运行中受压的阀腔同时承受5min的试验压力。试验期间,调节阀应处于全开位置。 (8)填料函及其他连接处的密封性试验 按本节要求,用1.1倍公称压力的室温水,按规定的入口方向输入调节阀的阀体,另一端封闭,同时使阀杆作1~3次往复动作,持续时间不应少于5min,观察调节阀的填料函及上、下阀盖与阀体的连接处。 (9)泄漏量试验 在薄膜气室中按不同作用方式输入一定的操作气压,使调节阀关闭。将温度为室温的相对恒定的水压,按规定的入口方向输入调节阀,另一端放空,用秒表和量杯测量其1min的泄漏量。 4、运行维护 (1)调节阀在投入运行前应做系统联校。 (2)调节阀工作时,前后的切断阀应全开,副线阀应全关。整个管路系统中的其他阀门应尽量开大,通常调节阀应在正常开度范围(20%~80%)内工作。 (3)使用带手轮的调节阀应注意手轮位置指示标记。
(4)调节阀在运行中严禁调整阀杆和压缩弹簧的位置。 (5)经常检查调节阀及定位器等附属设备。
5、检修 (1)停工检修时,在调节阀离线前,应将放空阀打开,降温降压。经生产装置有关人员确认,方可离线检修。 (2)检修的一般程序 打标记→(下线)→清洗→解体→零部件检修→研磨→装配→调校与试验→(上线)→动作检查→回路联试→开车保运。 (3)打标记 为保证调节阀离线检修后能正确复位,应重视打标记程序。其手段可用与调节阀不同颜色的油漆画出,应能清晰地标明以下方位:
(4)清洗 滞留在阀体腔内的某些工艺介质是具有腐蚀或放射性的,在进入解体工序前必须以水洗或蒸汽吹扫的方法,将调节阀被工艺介质浸渍的部件清洗干净。 (5)解体
(6)零部件检修
(7)研磨:调节阀的阀芯与阀座上各有60o斜面处,作为阀关闭时防止内泄漏的密封面,检修时常通过撤销加工后经研磨而修复。
(8)、装配
(9)、调教与试验:按第四条进行。 (10)、气动执行机构的常见故障与处理
本规程适用于石化企业中角行程(DKJ)、直行程(DKZ)电动执行机构的维护、检修及调校。其他类型的执行机构可参照执行。二、电动执行机构1、概述 DKJ、DKZ系列电动执行器是以220V单相交流电源作为控制信号的执行器。电动机(M)采用交流可逆电机,驱动量的反馈检测采用高性能的导电塑料电位器(PT),开度信号4-20mADC输出或1.0KΩ电阻输出两种。它把来自调节仪表的标准信号或电动手操器发出的手控信号转换成输出轴的角位移(或直线位移)以控制阀门内截流件的位置和其他调节机构,使被控介质按系统规定的状态工作。 2、电动执行器的检修 动作频繁的执行机构每运行一年半应大修一次,或与生产装置大修同步进行。 (1)检修
(2)检查和调整 为了保证电动执行机构正常工作,必须在装入现场前进行检查和调整。
1) 绝缘检查 a.位置发送器中的电源变压器一、二次侧线圈及对机壳的绝缘电阻应≥200MΩ。 b.单相电机线圈间及对外壳的绝缘电阻应≥200MΩ。 c.信号回路端子对外壳的绝缘电阻应≥20 MΩ。 d.供电回路端子对信号回路的端子绝缘电阻应≥50 MΩ。 2) 减速箱内润滑油检查 减速箱内加入清洁的润滑油,油位不得低于油标下限,否则应从吊环孔注入润滑油。 3) 紧固件检查 各紧固件应无松动现象,如有松动务必用旋具拧紧。 4) 可动零部件检查 手轮及电动机后罩上的手柄(以下简称电动机手柄),在“手动”---“电动”位置切换上能可靠定位,在“电动”位置手轮空转灵活。检查完毕,务必将手轮及电动机手柄复位到“电动”。 5) 接插件检查 各插头插座应安装牢固,接触牢靠,卸下插头检查各接触件应无锈蚀、变形等影响接触的缺陷。
1) 接线 电源的相线、中线不能接错,接地必须牢固可靠。 2) 使用现场的动力条件和环境条件应符合本规程技术指标。 3) 执行机构铭牌标识的各项内容符合系统及阀门正常工作的需要。 4) 用500V兆欧表测量本规程所述各组导线间其与壳间的绝缘电阻应符合规定。 5) 可以根据工作要求选择配用DFD-05,DFD-07及DFD-09型电动操作器。 6) 检查接线正确后,给电动执行器和操作器送电。 7) 先将电机插座拧下断电,并将电机后面“手柄”扳到手动位置。 8) 插动手轮使输出轴转到出厂时调整好的零位上,此时毫安表指示为4mA。 9) 再摇动手轮使输出轴顺时针旋转90,毫安表相应地从4mA到20mA的满度值变化。如果不到或超过满刻度值时,可打开位置发送器罩盖,调“满度调整”电位器使毫安表准确值指示到20mA的示值。 10) 将电机插座拧上,并将电机后面“手柄”扳到电动位置。按操作“关”按钮这时电动执行器逆时针旋转,毫安表电流指示从20mA向小的方向变化,按操作器“开”按钮毫安表电流指示从小向大的方向变化。 3、电动执行机构的安装、调整 (1)安装
(2)调整 执行机构在出厂时,输出轴的零始位置不一定和现场所需要的起始位置一致,在使用时就需要重新调整执行机构的零始位置。
松开紧固制动快的螺母,将手轮及电机手柄置于“手动”位置,摇动手动使输出轴转动到对于应的起始零位,使一个制动快贴住输出臂,紧固好固定制动快的螺母;摇动手轮使输出轴转动90o,使另一个制动快贴住输出臂另一侧紧固好螺母。
卸下电机插头,拆下位置发送器罩盖,摇动手轮使输出轴转动到起始位置,松开紧固凸轮的圆螺母,手握下限限位凸轮,转动接近并压动微动开关,拧紧圆螺母;摇动手轮使输出轴转动到上限位置,稍微松开紧固凸轮的圆螺母,手握上限限位凸轮,转动接近并压动微动开关,拧紧圆螺母。
4、日常维护
本规程适用于石化企业中用于生产过程自动控制的气缸式执行机构,包括单气缸、双气缸,按其输出轴形式又分为角行程式和执行程式。三、气缸式执行机构1、概述 气缸式执行机构以压缩净化空气为动力,定位器接受4-20mADC信号或20-100KPa气信号,输出一定风压的气信号至执行机构气缸,角行程双气缸执行机构通过两侧活塞导向部位的齿条带动齿轮使输出轴旋转0o-90o,角行程单气缸执行机构的结构除增加弹簧组件与双气缸型相同;直行程双气缸执行机构通过气缸两侧的压差,使推杆作直线位移,直行程单气缸通过气缸风压克服弹簧力而使推杆作直线位移,输出轴和推杆带动风门、挡板、阀门产生阀位的变化,达到调节作用。气缸式执行机构一般用于高静压、高压差及其他需要输出推力较大的场合。 2、校验 (1)检查
表面清洁,零部件齐全,无锈迹,定位器气源压力正常,风管线及执行机构输出轴、限位件周围无泄漏。反馈杆和连接的紧固件无松动。
仔细检查气缸内壁、齿条与齿轮啮合面、活塞及输出轴承上是否
(2)校验 以KOSO系列电气阀门定位器为例。
调校前要对定位器进行以下确认操作:
输入0%开度,然后将输入信号分别调到50%及100%,用调行程旋钮调到相应行程,由于零点会略有变动,因此需按上述方法反复调整,观察至少5个等分点,使回差和非线性误差达到本节3.1规定的技术指标。 (3)气密性试验 将500KPa的气压输入气缸的每一气室中,切断气源,在5min内每一气室内压力降低值不应超过5kpa。 (4)增益调整 如果定位器与执行机构的容量不匹配,就会产生超调或收敛时间等问题,如此就需要更换定位器内的负载弹簧,弹簧有标准型、单气缸型、、双气缸型。 (5)零敏度调整 由于调节阀填料的摩擦力大等原因,要连续调整定位器的灵敏度时,可进行灵敏度条整,以取得最佳效果,调整螺钉的调节为90o左右,不得超过原位置的1/4圈,调整结束后,为防止误操作,应盖上保护盖。 3、维护与故障处理 (1)手动/自动无挠动切换
将手动--自动切换手柄切换到手动位置,即可处于手动控制状态后,关闭气源阀,即可进行手动操作。 (2)手动切换到自动 手动操作结束后,将手动--自动切换手柄切换到自动位置,关闭均压阀(对于双气缸),打开操作气源,就可以进行自动操作。 (3)日常检查
(4)定期维护
4、检修 (1)检修周期 气缸式执行机构检修周期一般为一年或与生产装置大修同步进行。 (2)拆卸
装有附件的执行机构在拆卸前,先将空气配管及电气配线拆下,再拆附件。
松动内六角螺栓,拆下刻度板,松开紧固手动操作机构箱盖的六角螺栓与弹簧垫圈,拆下箱盖,将内六角螺栓松开后拆下;对于隐藏在涡轮后面的内六角螺栓,转动手轮,将其拆下;将手动操作机构从气缸拆下,对涡杆与涡轮的啮合面进行检查,若无异常,注油后复原,否则更换相应部件。
(3)装配 装配执行机构时,按执行机构拆卸的相反顺序进行,并向气缸的内壁、齿条及小齿轮的啮合面、轴的导向部位、手动操作机构等部位加注润滑油脂。活塞装配结束后,顺时针旋转输出轴,确认输出轴方头部的V形槽与气缸近似成直角,如偏差小,可用设在活塞中心部位的内限位螺钉进行调整,如偏差较大,则须重新进行装配。 (4)调整 装配后进行下述调整,若不合格再次拆卸,检查出原因在进行装配。
1) 调整与确认内限位螺钉 a、单气缸正作用型:阀开状态的调整与确认。 以输出轴方头部的V形槽为基准,确认从阀开到阀关是否转换到规定的角度,否则重新调整内限位螺钉。 b、双气缸及单气缸反作用型:阀关状态的调整与确认。 确认阀板处于关闭位置,否则重新调整内限位螺钉。 2) 调整与确认外限螺钉 a、单气缸正作用型:阀关状态的调整与确认。 确认阀板处于关闭位置,否则重新调整外限位螺钉。 b、双气缸及单气缸作用型:阀开状态的调整与确认。 确认阀板达到规定的开度,否则重新调整外限位螺钉。 本规程规定了执行器附件的技术标准、检查校验、使用维护以及检修的内容和方法。本规程适用于石化企业阀门定位器(电/器、气动、智能)、电磁阀(二位三通、二为五通)、电/气转换器的维护和检修。 四、执行器附件 1、阀门定位器 (1)概述 阀门定位器是调节的主要附件,它与气动调节阀配套使用,接受调解器(包括DCS或PLG的调节回路)、气动仪表或电气转换器的输出信号,然后输出气信号去控制气动调节阀,当调节阀动作后,阀的阀位又通过机械装置反馈到阀门定位器,从而使阀门的位置能按调节器输出的控制信号进行正确定位。 阀门定位器的产品按其结构形式和工作原理可以分成电气阀门定位器、气动阀门定位器和智能阀门定位器。电气阀门定位器能够起到电气转换器和气动阀门定位器的两种作用。 阀门定位器能够增大调节阀的输出功率,减少调节信号的传递滞后,加快阀杆的移动速度,能够提高阀门的线性度,克服阀杆的摩擦力并消除不平衡力的影响,从而保证调节阀的正确定位。 通用型阀门定位器可用于弹簧抚慰型(但动作型)执行器及双动作型执行器,反馈方式通常有直行程和角行程之分,一般均能实现正、反作用的任务选择,反馈凸轮特性有线性、等百分比等特性选择。 智能型电气阀门定位器性能稳定、调校方便;有自动校准系统和HART协议通讯功能;能实现与DCS、现场总线控制系统直接通讯,具备强大自诊断功能及其他扩展功能,控制更精确、稳定,维修简单。 (2)、电气、气动阀门定位器(以KOSO系列阀门定位器为例。)
1)校准仪器 a.电流信号发生器 b.气动定值器 c.校准压力表 2)定位器的检查校验一般应在调节阀(或执行器)检查校验合格、定位器与调节阀装配好后进行。 3)检查电气(或气动)阀门定位器是否完好、整洁及各零部件是否紧固。 4)改变电流输入信号,观察各机构动作是否正常。 5)输入50%信号,此时阀的行程应处于50%的位置,且反馈杆应处于反馈全行程的中间位置。否则,进行调整(非线性特性定位器参照说明书调整)。 6)输入零位信号和满量程信号,阀门行程应与之对应。否则,要分别调整调零旋钮、行程调节旋钮。 7)进行线性(或区间点)校验,一般不少于5点,且要分别进行正、反行程校验,各指标应符合要求。 7)在上述校验中均应及时作好校验记录,最后出具合格的校验单。
1) 安装时,保证各管路整齐,严密不漏;反馈杆和联接部件牢固可靠;电气接线或气路配管不松动,能正常运行。 2) 经常检查气源压力是否符合要求;电气或气动阀门定位器与气动阀门动作是否满足要求。 3) 根据实际情况每6个月左右向定位器反馈传动轴加注相应的润滑油。 4) 电气阀门定位器要整洁、完好。 5) 进行定期校准,校准周期一般为一年。
1) 检修周期:电气或气动阀门定位器应一年进行一次检修或与生产装置大修同步进行。 2) 消除电气阀门定位器内外灰尘、油污。 3) 对传动、转动部件清洗并加注相应的润滑油。 4) 对定位器进行检查,对故障部件进行更换或修理。 5) 检查并拧紧各紧固件。 6) 与调节阀联动校验,并作好检修记录。 7) 对定位器配线导管整理排列,横平竖直,接头紧固无泄漏。 五、电磁阀 1、概述 电磁阀是利用电磁力的作用,推动发信换位,以实现气流或液流换向的阀类。通常是由电磁控制部分和换向部分(主阀)两部分组成。按照电磁阀控制部分对换阀堆动方式的不同,可分为直动式电磁阀和先动式电磁阀;按使用的电压分交流、直流两类;按润滑方式,可分为油雾润滑和不许有润滑等;按电控线圈的数量可分为单单电控电磁阀和双电控电磁阀;按照电磁阀介质接口和六路可分为二位直通、二位三通继而为五通电磁阀等。 电磁阀通常用来与控制法配套使用,实现气路切换,从而控制阀门的动作。本规程适用于ASCO二位三通电磁阀、二位五通电磁阀的维护和检修,其他种类电磁阀可参照执行。 2、日常维护 (1) 电磁阀应整洁、完好。 (2) 电磁阀密封性能良好。 (3) 确保气源符合指标要求。 (4) 电磁阀在通电状态下,线圈温度无异常。 (5) 定期检查供电情况,电磁阀动作试验周期一般不应超过一年。 (6) 电磁阀的排气口应避免进水、进尘,在环境恶劣的场所要加阻尘器。 3、 检修 (1) 检修周期 该仪表应一年进行一次检修或生产装置大修同步进行。 (2) 电磁阀检修前必须先断电。 (3) 不得在电磁阀线圈拆离电磁阀体后通电,否则会损坏电磁阀。 (4) 检查更换电磁阀的已坏部件,确保阀芯、阀芯座无污垢。 (5) 对电磁阀进行性能测试,各项指标符合要求。 六、电/气转换器 1、概述 电/气转换器接受4-20mADC的电流信号并将其转换成20-100KPa标准气动信号,本规程以VPI-07为例编写,其他型号的电/气转换器可参照执行。 2、检查校验 (1)仪表检查:首先应对检查的电/气转换器清洗干净,检查表内零件是否齐全。在校验前,必须配好缺损零件。 (2)仪表校验
a.电流信号发生器 b.气动定制器 c.校准压力表
(3)使用维护
(4)检修
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