大慶石化公司化工一廠老區的生產裝置儀表調節閥已使用了幾十年。隨著時間的推移，儀表調節閥在使用過程中頻繁出現故障，導致自動化控制生產的難度逐漸加大。應用新型智能定位器，實現了優化自控調節閥操作，保證了生產的平穩運行。

    1故障現象與故障原因分析

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

    （1）調節閥卡死

    ①故障現象：控制室給出100%全開信號，可是調節閥不能按要求全開，只能開到30%或50%，出現卡死現象。

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

    ②原因分析：經過仔細的研究和觀察，發現問題出現在定位器的凸輪上。定位器的凸輪經過20a的使用，已經出現了磨損的痕跡，拆下舊的凸輪與新的凸輪比較，發現其明顯變小，經常工作的部位磨損嚴重，有時就不能正常轉動，就出現了卡死現象。

   發現這類問題，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。運行效果很好，再也沒有這類故障。

    （2）調節閥反應滯后

    ①故障現象：控制室給出50%信號，可是調節閥不能按要求達到50%，還在10%的位置，待儀表維護人員趕到現場時，發現調節閥已經開到了50%的位置，這就是調節閥滯后的現象，調節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、物料的平衡經過很長一段時間才能調整回來。比如：LV-1351-2調節閥就滯后現象嚴重，直接造成EC-351系統的混亂，后果非常嚴重。

    ②原因分析：仔細研究發現，大閥有滯后的現象，小閥很少有滯后的現象。大閥的功率較大，而轉換器的功率太小，新投用時還勉強能滿足生產需要，隨著時間的推移，元器件老化，功率就逐漸達不到要求，所以就產生了調節閥反應滯后的現象。

   因此，可更換為YAMATAKE智能定位器[3]，這種定位器功率大，足以保證各種規格的調節閥的調控要求，用在生產的關鍵部位非常平穩可靠。

    （3）調節閥跳動

    ①故障現象：控制室給出信號后，正常情況下調節閥應該隨之而動，緩慢地開或關。可是在有些情況下，調節閥接受信號后不動，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，導致瞬間的壓力突然增加給后續系統造成一定的沖擊，造成系統波動較大，直接影響生產的平穩運行。

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

    （4）調節閥校準

    ①故障現象：自控調節閥正常情況下是比較穩定的，不須要經常校閥。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。

    ②原因分析：經反復查看和分析，發現凸輪的磨損不太嚴重，彈簧經過長時間的使用彈性減弱，有的工藝管道介質沉積結晶、結膠，加速了調節閥定位器的老化和磨損，*終所有這些因素綜合作用使得調節閥線性改變，致使調節閥很難被校準。

    2故障的解決方案
 
   在自動化生產過程中，儀表調節閥的問題除了閥芯、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等公司生產的定位器，但運行一段時間后，發現這些定位器結構復雜、易損部件多，維護起來比較麻煩。經對比選擇后，目前采用了山武（YAMATAKE）生產的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的電-氣閥門定位器更為方便，單一規格就能夠供各種型號規格閥門使用。它具有通訊、自動設定、自動校正及自診斷功能，可以很好地提高調節閥的控制性能，大大提高了**生產效率。與傳統的控制裝置相比，它具有5項優點。

   （1）調節簡單。儀表維護人員能夠只使用螺絲刀方便地進行調節。它能自動調節，識別所裝的執行機構規格，自動地進行*佳調節，確保符合相應要求的設定。它的零點和量程調節時相互不會產生干涉，零點和量程設定不會隨其他設定的變化而變化。

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

    （3）閥門的強制切斷特征。它能夠任意地設定關斷閥門時的輸入信號。

   （4）維護保養方便。電氣元件部分與空氣管路部分完全隔離開來，現場容易維護保養，標準配置有自動/手動開關，容易確認調節閥的動作。

   （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）能在儀表室內監控調節閥的動作。

    3 結束語

   通過選擇結構簡單、維護方便、成本低廉、運行可靠的智能定位器，優化了自控儀表調節閥的操作，保證了**生產的平穩運行。作為運行了多年的老裝置，在關鍵部位推廣使用這種智能定位器，是更好地實現長周期、滿負荷**生產的重要保證。經過1a多的使用，證明這種智能定位器可以很好地提高調節閥的控制性能，提高**生產效率，是改造老區儀表、實現平穩操作的可行方案。

    參考文獻：

    [1] 楊清泉.調節閥設計手冊[M].北京：機械工業出版社，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[M].北京：冶金工業出版社，1995：47。

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