您的当前位置:华林调节阀网>>调节阀论文>>调节阀应用>>新型智能定位器优化自控调节阀的操作

新型智能定位器优化自控调节阀的操作

   大庆石化公司化工一厂老区的生产装置仪表调节阀已使用了几十年。随着时间的推移,仪表调节阀在使用过程中频繁出现故障,导致自动化控制生产的难度逐渐加大。应用新型智能定位器,实现了优化自控调节阀操作,保证了生产的平稳运行。

    1故障现象与故障原因分析

   在正常情况下,自控仪表的调节阀[1]是比较稳定的,很少出现故障,除非工艺管道堵塞,或在检修过程中不小心进入管道的一些异物卡住了调节阀,才需要拆下调节阀清理。但近几年调节阀频繁出现故障,现对其常见故障原因进行分析。

    (1)调节阀卡死

    ①故障现象:控制室给出100%全开信号,可是调节阀不能按要求全开,只能开到30%或50%,出现卡死现象。

   拆开阀座查看工艺管道和阀体,没有异物。查看调节阀定位器,手动升降调节阀时调节阀就能全开,此时调节阀又能正常使用了。这种现象时有发生,特别是当罐的液位较高时,如果LV-1341-3调节阀不能全开,就可能跳车,后果非常严重[2]。

    ②原因分析:经过仔细的研究和观察,发现问题出现在定位器的凸轮上。定位器的凸轮经过20a的使用,已经出现了磨损的痕迹,拆下旧的凸轮与新的凸轮比较,发现其明显变小,经常工作的部位磨损严重,有时就不能正常转动,就出现了卡死现象。

   发现这类问题,必须及时更换阀门定位器。换上功率较大的智能定位器,从根本上解决了凸轮磨损的问题。运行效果很好,再也没有这类故障。

    (2)调节阀反应滞后

    ①故障现象:控制室给出50%信号,可是调节阀不能按要求达到50%,还在10%的位置,待仪表维护人员赶到现场时,发现调节阀已经开到了50%的位置,这就是调节阀滞后的现象,调节阀的动作比正常时慢许多,增加了工艺人员的操作难度。致使压力、物料的平衡经过很长一段时间才能调整回来。比如:LV-1351-2调节阀就滞后现象严重,直接造成EC-351系统的混乱,后果非常严重。

    ②原因分析:仔细研究发现,大阀有滞后的现象,小阀很少有滞后的现象。大阀的功率较大,而转换器的功率太小,新投用时还勉强能满足生产需要,随着时间的推移,元器件老化,功率就逐渐达不到要求,所以就产生了调节阀反应滞后的现象。

   因此,可更换为YAMATAKE智能定位器[3],这种定位器功率大,足以保证各种规格的调节阀的调控要求,用在生产的关键部位非常平稳可靠。

    (3)调节阀跳动

    ①故障现象:控制室给出信号后,正常情况下调节阀应该随之而动,缓慢地开或关。可是在有些情况下,调节阀接受信号后不动,3~5min之后突然跳动,一步到位,从趋势上看,趋势线是直上直下,导致瞬间的压力突然增加给后续系统造成一定的冲击,造成系统波动较大,直接影响生产的平稳运行。

    ②原因分析:检查发现,定位器内部的放大器漏风,在压力积累到一定程度之后突然动作,瞬间开启,造成系统压力突然增高,影响了生产。在更换了智能定位器之后,这类现象再也没有出现。

    (4)调节阀校准

    ①故障现象:自控调节阀正常情况下是比较稳定的,不须要经常校阀。但近几年不得不增加校阀频率,每次校阀的时间间隔越来越短,且校阀难度增大,上、下半行程很难同时校准。

    ②原因分析:经反复查看和分析,发现凸轮的磨损不太严重,弹簧经过长时间的使用弹性减弱,有的工艺管道介质沉积结晶、结胶,加速了调节阀定位器的老化和磨损,最终所有这些因素综合作用使得调节阀线性改变,致使调节阀很难被校准。

    2故障的解决方案
 
   在自动化生产过程中,仪表调节阀的问题除了阀芯、阀座和膜头等非常明显的问题之外,主要就是定位器的问题。最初有针对性的更换了一些定位器,采用了Honeywell、日立、KOSO等公司生产的定位器,但运行一段时间后,发现这些定位器结构复杂、易损部件多,维护起来比较麻烦。经对比选择后,目前采用了山武(YAMATAKE)生产的SVP3000Alphaplus电-气智能定位器。该定位器配置了微处理器,能够直接在目前的4~20mADC控制仪表上使用,而且使用上要比传统的电-气阀门定位器更为方便,单一规格就能够供各种型号规格阀门使用。它具有通讯、自动设定、自动校正及自诊断功能,可以很好地提高调节阀的控制性能,大大提高了安全生产效率。与传统的控制装置相比,它具有5项优点。

   (1)调节简单。仪表维护人员能够只使用螺丝刀方便地进行调节。它能自动调节,识别所装的执行机构规格,自动地进行最佳调节,确保符合相应要求的设定。它的零点和量程调节时相互不会产生干涉,零点和量程设定不会随其他设定的变化而变化。

   (2)单一规格适应各种型号规格的调节阀。通过软件的设定形成各种规格,过去是需要更换硬件才解决的,这样单一规格的定位器能够适应各种型号规格的调节阀。例如:输入范围、流量特性、开度变送信号形式等。

    (3)阀门的强制切断特征。它能够任意地设定关断阀门时的输入信号。

   (4)维护保养方便。电气元件部分与空气管路部分完全隔离开来,现场容易维护保养,标准配置有自动/手动开关,容易确认调节阀的动作。

   (5)能够附加开度信号变送功能。通过附加开度信号变送功能(4~20mADC)能在仪表室内监控调节阀的动作。

    3 结束语

   通过选择结构简单、维护方便、成本低廉、运行可靠的智能定位器,优化了自控仪表调节阀的操作,保证了安全生产的平稳运行。作为运行了多年的老装置,在关键部位推广使用这种智能定位器,是更好地实现长周期、满负荷安全生产的重要保证。经过1a多的使用,证明这种智能定位器可以很好地提高调节阀的控制性能,提高安全生产效率,是改造老区仪表、实现平稳操作的可行方案。

    参考文献:

    [1] 杨清泉.调节阀设计手册[M].北京:机械工业出版社,2002:25-27。
    [2] 吴永生,方可人.自控仪表[M].北京:水利电力出版社,2005:77-80。
    [3] 王绍纯.自动技术[M].北京:冶金工业出版社,1995:47。