【电力鹰|热控】阀门定位器问题，看这里！

我家住在三户庄 2017-05-08

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【电力鹰|热控】阀门定位器问题，看这里！

2017-04-16 电力鹰

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阀门定位器常见的6个问题原因分析

在调节阀的附属装置中，最主要、最实用的是阀门定位器。阀门定位器是调节阀的关键附件之一。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，智能技术、电子技术的广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。

阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。

现场使用阀门定位器的种类非常繁多，有气动阀门定位器、电气阀门定位器、有配薄膜执行机构的阀门定位器、有配活塞执行机构的阀门定位器、有力平衡式阀门定位器、有位移平衡式阀门定位器，阀门定位器的广泛使用，在生产过程中，难免会出现各种故障，为保质、保量、安全地生产，就必须及时排除定位器可能产生地一切故障。要排除阀门定位器地的故障，必须正确判断阀门定位器的那一个环节、那一个元件发生的故障。通常有如下两种故障分析法：一是根据阀门定位器的传递函数，对阀门定位器进行逐个环节，逐个元件的分析，这种对现场检修不太适用，但对于疑难问题的分析，却非常有效；二是根据检修者对故障的现象进行综合分析和判断，此种方法最适于现场检修。下面将阀门定位器可能产生的常见故障的起因分析如下：

1.阀门定位器有信号输入，但无输出压力信号
（1）电/气定位器，衔铁与线圈架之间有异物。
（2）恒节流孔堵塞。
（3）喷嘴挡板配合不良或喷嘴挡板损坏。
（4）放大器中膜片（金属膜片或者橡胶膜片）损坏。
（5）气路连接有误（包括放大器）。
（6）电/气定位器输入信号线正负极接反。
（7）定位器的输入接线盒内的二极管开路或接线不良。
（8）气源压力的大小不合要求。
（9）放大器耗气量超额定数值太大。
（10）电/气定位器磁钢极性的安装相异。
（11）放大器预紧力超重。
（12）滑阀式放大器内的滑阀被异物卡死。
（13）“手动/自动”切换位置不对（非手动位置和非自动位置）。
（14）电/气定位器输入电信号短路。
（15）平衡弹簧安装，调试不好。
2.下行程定位器输出压力变化缓慢
（1）放大器的气锥阀的锥度较小。
（2）放大器膜片长期使用，产生弹性滞后现象。
（3）气动定位器的感测元件（波纹管或膜盒）长期使用，产生弹性滞后。
（4）反馈弹簧产生弹性滞后。
3.上行程定位器给出压力变化缓慢
（1）放大器进气球阀陷得过深。
（2）放大器耗气量较大。
（3）放大器进气球阀沾污，流通面积减小。
（4）恒节流孔的直径与喷嘴直径之比小于额定值（技术要求数值）。
（5）喷嘴与挡板之间的配合不好。
（6）衔铁与线圈架之间有轻微的磨擦。
4.定位器线性不好
（1）反馈凸轮或弹簧选择不当。
（2）反馈机构安装不好。
（3）反馈凸轮或弹簧安装不当。
（4）喷嘴或挡板有沾污现象。
（5）滑阀式放大器内的滑阀与其接触面有磨擦现象。
（6）背压有轻微泄漏现象。
（7）整机安装不当。
（8）反馈连接杆面调节阀有卡现象。
5.无输入信号，定位器有输出压力
（1）喷嘴有堵塞。
（2）放大器进气球阀沾污造成卡不死或者密封面损坏。
（3）恒节流孔的直径与喷嘴直径径比大于额定值。
（4）放大器各气路板的连接有问题。
（5）放大器金属膜片变形或安装不良，造成阀杆将进气球阀顶开（对预紧力不可调放大器而言）。
（6）挡板已盖住喷嘴的位置。
6.行程不足（定位器输出压力达不到最大值）
（1）反馈杆与执行机构推杆连接件的接触位置不对。
（2）永久磁铁产生的磁场强度较额定值小。
（3）挡板与喷嘴的配合不好。
（4）反馈凸轮的初始位置选择不良。
（5）主杠杆平衡弹簧安装不良。

气动执行机构检修

一、概述

气动执行器以无油压缩空气为动力，驱动阀门或挡板动作。主要有以下几种类型：气动调节阀、电磁阀、电信号气动长行程执行机构。
二、气动调节阀

气动调节阀由气动执行机构和调节阀两部分组成。气动执行机构以无油压缩空气为动力，接受气信号20～100kpa并转换成位移，驱动调节阀以调节流体的流量。为了改善阀门位置的线性度，克服阀杆的摩擦力和消除被调介质压力变化等的影响，提高动作速度，使用气动阀门定位器与调节阀配套，从而使阀门位置能按调节信号实现正确的定位。
气源质量应无明显的油蒸汽、油和其他液体，无明显的腐蚀气体、蒸汽和溶剂。带定位器的调节阀气源中所含固体微粒数量应小于0.1g/m³,且微粒执行应小于60цm,含油量应小于10 g/m³。
常用的气动调节阀由气动薄膜调节阀和气动活塞调节阀。
⒈气动薄膜调节阀
气动薄膜执行机构气源压力最大值为500kpa。执行机构分正作用和反作用两种型式，正作用式信号压力增大，调节阀关小，又称气关式；反作用是信号压力增大，调节阀也开大，又称气开式。
⒉气动活塞调节阀
气动活塞执行机构气源压力的最大值为700kpa。与气动薄膜执行机构相比，在同样行程条件下，它具有较大的输出力，因此特别适合于高静压、高差压的场合。
⒊气动隔膜阀
气动隔膜阀根据所选择的隔膜或衬里材质的不同，可适用于各种腐蚀性介质管路上，作为控制介质流动的启闭阀。例如，化学水处理程序控制用的阀门，常采用气动隔膜发执行机构并与电磁阀配合，实现阀门的全开或全关控制。
⒋阀门定位器
有电气信号和气信号两种。
气动阀门定位器与气动调节阀配套使用。定位器的气源压力大小与执行机构的型式及其压力信号范围(或弹簧压力范围)有关。例如ZPQ—01定位器与ZM系列气动薄膜执行机构配套时，若执行机构压力信号范围为0.02～0.1Mpa，则气源压力为0.14Mpa；若压力信号范围为0.04～0.2Mpa，则气源压力为0.28Mpa；若ZPQ—02定位器与ZS—02系列活塞式执行机构配套时，压力信号范围为0.02～0.1Mpa时，气源压力为0.5Mpa。
电信号阀门定位器也可称电-气阀门定位器，可将0～10mA或4～20mA DC电信号转换成驱动调节阀的标准气信号。
⒌气动保位阀
气动保位阀用于重要的气动控制系统作为安全保护装置。当仪表气源系统发生故障时,它能自动切断调节器与阀门的通路,使阀门保持在原来的位置上。气动保位阀型号为ZPB—201，给定压力调整范围为0.08～0.25Mpa，通道压力为0.02～0.2Mpa。
气动阀门定位器与气动调节阀配套使用。根据气动阀不同每种阀门都有配套的阀门定位器。阀门定位器的气源压力大小与执行机构的型式及其压力信号范围有关(或弹簧压力范围)有关。
三、调试
气动执行器的调试主要任务是吹扫气源管、阀门的动作方向、阀门定位器调整、阀门的线性度调整。
调试的步骤：
⒈在现场安装完成后，先检查各部分是否安装正确并牢固，检查各气源和气路、电路连接正确。
⒉从主气源管至气动执行器处，分段吹扫气源管路。要保证管路畅通、气源符合用气要求。吹扫时要把气动执行器的气源过滤器甩开，吹扫至气源合格后再重新安装上。
⒊检查过滤器减压阀前的压力，符合减压阀的要求。调整减压阀后的压力，与定位器或气动执行器的铭牌要求气源压力相符。
⒋把阀门打到“就地控制”档(有的无此开关)，再就地手动操作气动执行器，确认气动执行器动作方向正确，否则应调换相应的气路管。并且阀门不应有卡涩现象。对于气信号无定位器的执行器，气动指令信号0.02～0.1Mpa对应于全关、全开(气开式执行器相反)；对于有气动定位器的气信号执行器，气动指令信号先经过定位器放大后再驱动执行器；对于电信号气动执行器，4～20mA信号对应于0.02～0.1Mpa气动信号，再由此气动信号驱动执行器动作。
⒌检查并调整阀门定位器在阀门全开和全关时的输出。阀门定位器的输出在阀门全关时应对其气信号和电信号的零位值(例如：0.02Mpa或者4mA)，阀门全开时应对应其满度值(例如：0.1Mpa或者20mA)。
⒍把阀门打到“远方控制”档(有的无此开关)，从远方(例如集控室)进行远方电信号的控制试验。阀门的动作方向应正确无误。阀门的实际开度，以及在就地和远方的阀门位置显示应准确对应于发给阀门的动作指令值。
⒎带有线性调整功能的气动执行器，还应选运行中常用的一点(一般是中间阀位附近)调整其工作特性的线性度。
⒏调试完成后，把所有的螺丝和管接头全部紧固一遍，并停电紧固所有的接线螺丝。
经常出现的故障
阀门卡涩的主要原因是气源带水，压缩空气不合格，特别是雨季空气潮湿，阀门内积水容易卡涩。气动执行机构的气源应是清洁的、压力稳定的压缩空气，一般由无油压缩空气机供给，经储气罐和总的过滤、减压设备后送至空气母管，每台气动执行机构从母管接取气源。若母管气源的清洁程度或压力不能满足各种类型气动执行机构的要求时，也可在每台执行机构的空气管前加装空气过滤器、空气减压阀或空气过虑减压阀等。