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船用電動調節閥運行中的常見故障分析

2014/7/17-船用電動調節閥運行中的常見故障分析

船用電動調節閥運行中的常見故障分析
    調節閥包括執行機構和閥門2部分,是過程控制系統中的一個重要環節。過程控制系統由控制對象、測量變送裝置、調節器和調節閥組成。調節閥的作用是接收調節器送來的控制信號,調節管道中介質的流量,從而實現過程自動化。如果說測量變送裝置是眼睛,調節器(或其他控制裝置)是大腦,那么調節閥就是過程自動化的手腳。調節閥的性能直接影響到控制系統的可靠運行及調節品質白菜彩金。
  
  調節閥按其所用能源可分為氣動、液動和電動等3類。它們有各自的優缺點和使用場合。電動調節閥由于具有不需要增加氣源液泵、不用敷設管路、調試方便、結構簡單等特點,在船舶動力裝置中應用廣泛,但運行中也存在一些問題。本文將對船用電動調節閥運行中的問題進行探討,供同行們參考。
  
  1船用調節閥簡介
  
  根據船舶動力裝置控制對象的需要白菜彩金,調節閥采用套筒式閥門白菜彩金,傳動裝置選用Rotork公司生產的IQ智能型電動執行機構。
  
  IQ智能型電動執行機構是在多轉式電動執行機構的基礎上,通過加裝微處理器、外圍芯片電路、運行軟件,實現智能控制的傳動裝置白菜彩金。該型電動執行機構采用紅外線設定器設置執行機構參數,實現無需開蓋調試;其閥位通過非接觸式測量系統獲得,力矩通過測量電機電流和磁場獲得,閥位和力矩等狀態參數通過液晶屏實時顯示;能進行故障自診斷,并在液晶屏給出相應的報警信號。
  
  電動執行機構的底座包括法蘭和驅動軸套2部分白菜彩金,底座為全密封并且終身潤滑白菜彩金。電動執行機構通過標準法蘭與閥門連接。電動執行機構驅動軸套結構簡單并且可拆卸,按照閥門閥桿的尺寸加工內螺紋后,與閥門裝配成一體。此類調節閥具有結構簡單、傳動部件少、可靠性高、維護方便、自動控制性能好等特點白菜彩金。電動執行機構與閥門的裝配示意見圖1。
  
  2運行中的常見故障
  
  2.1無法電動操作
  
  2.1.1現象
  
  將電動執行機構的控制方式選擇開關放置在遙操位置,在控制臺對調節閥進行手動遙操和自動控制,調節閥的開度指示儀表不變化白菜彩金;將電動執行機構的控制方式選擇開關放置在就地電操位置,撥動電動執行機構的就地電操開關,電動執行機構不動作;但是,將控制方式選擇開關置于就地手操位置,通過手動/電動切換手柄和操作手輪,能實現調節閥的手動操作。
  
  2.1.2原因分析
  
  1)干電池失電。在動力電掉電時,干電池用于電動執行機構的數據記錄和液晶屏的閥位顯示白菜彩金。當干電池失電后白菜彩金,若曾將動力電切斷,那么重新提供動力電后,電動執行機構的電動操作將被禁止。必須更換干電池,調節閥的電動操作才能恢復。
  
  2)缺相。當電動執行機構所需的三相動力電中缺相時,調節閥的電動操作無法執行。
  
  3)主控制板故障。調節閥的就地電操、手動遙操和自動控制,均需要通過電動執行機構的主控制板來實現,因此當主控制板故障損壞時白菜彩金,調節閥的電動操作會失靈白菜彩金。
  
  4)電機溫度保護跳斷。電動執行機構的電機采用包括啟動的斷續周期工作制,即國際電工委員會IEC341中的S4工作制。電機帶有溫度保護功能,如果電機過熱白菜彩金,溫度保護開關將跳斷,電動執行機構將停止電動運行白菜彩金。電機溫度降低后,溫度保護開關將自動復位,電動執行機構可以繼續運行白菜彩金。
  
  2.1.3處理建議
  
  1)更換干電池。干電池建議采用鋰電池或者長壽命堿性電池。干電池更換后,需要設置電動調節閥的全開、全關限位,以保證調節閥的動作正確性白菜彩金。
  
  2)打開電動執行機構接線盒,檢查缺相的原因,確認是外部供電原因還是內部接線端子脫落引起的白菜彩金,并做相應處置。
  
  3)更換主控制板。更換完成后,通過設定器重新設置電動調節閥的開閥力矩白菜彩金、關閥力矩、全開限位、全關限位、靈敏度等控制參數。
  
  4)通過液晶屏檢查運行力矩,如果管道中雜質滯留在閥門中,會使閥桿運動阻力和電動執行機構輸出力矩增大白菜彩金,再加上船用調節閥長時間運行,易導致電機溫度升高而發生保護跳斷;另外一種可能的原因是,調節閥周圍環境溫度過高。不管是哪種原因,均需要斷開調節閥動力電,使電機降溫。
  
  2.2卡閥
  
  2.2.1現象
  
  電動執行機構短時電動后即停止,比較常見的情況是:調節閥僅能在一定開度范圍內電動運行,在接近全開或全關位置時,電動執行機構不能繼續動作,要么只能反方向動作,要么連反方向也不能動作。但是,通過手輪操作恢復至原電動開度,調節閥仍能在一定開度范圍內電動運行。
  
  2.2.2原因分析
  
  1)機械原因。若存在電動執行機構輸出軸與閥門閥桿對中性差、閥門閥桿彎曲、閥桿密封填料過緊等情況,電動執行機構輸出設定最大力矩,仍不足以克服上述阻力,電動調節閥即出現卡閥現象白菜彩金。
  
  2)管道中存在雜質。當管道中較大雜質滯留在閥門中白菜彩金,閥門運行不暢白菜彩金,也會導致電動調節閥卡閥。
  
  3)開、關閥力矩設置不合適。如果調節閥的開、關閥力矩設定值較低,在管道中流體阻力較大時白菜彩金,會發生卡閥故障。
  
  2.2.3處理建議
  
  1)提高零部件加工、調節閥裝配和船廠安裝質量。調節閥閥桿的密封填料既要保證其密封性能,又不宜過緊。
  
  2)清除滯留在閥門中的雜質。要從系統的角度,保證管路中的清潔。
  
  3)根據不同管路系統和每臺調節閥的特點,設置電動執行機構的開、關閥力矩值。電動執行機構的開、關閥力矩值可以在額定值的40%至額定值之間任意選擇白菜彩金,且按1%遞增。
  
  2.3電動執行機構空轉白菜彩金,閥門不動作
  
  2.3.1現象
  
  無論是電動操作,還是手輪操作,電動執行機構液晶屏和控制臺上的調節閥開度指示均能相應改變,但是閥門的機械指示不改變,調節閥控制對象的參數不變化。即電動執行機構在空轉運行,閥門沒有動作。
  
  2.3.2原因分析
  
  驅動軸套上的軸承部件脫落,導致驅動軸套上的鍵位槽與電動執行機構空心輸出軸上的鍵相脫離,致使電動執行機構無法通過驅動軸套帶動閥桿動作。
  
  2.3.3處理建議
  
  驅動軸套的結構設計上有擋圈,其四周有止脫螺孔,內有止脫螺釘防止軸承部件脫落。由于船舶管路系統的振動等原因,止脫螺釘發生松動后白菜彩金,造成軸承部件脫落。處理方法是,將驅動軸套拆下,將止脫螺釘緊固。
  
  2.4振蕩
  
  2.4.1現象
  
  將電動調節閥投入自動控制時,電動執行機構不能穩定在一定開度白菜彩金,總是在某開度附近來回動作。
  
  2.4.2原因分析
  
  靈敏度設置不合理。不能為了提高控制精度,將電動調節閥的靈敏度設置的在10以下。
  
  2.4.3處理建議
  
  通過設定器白菜彩金,將電動調節閥的靈敏度設置在10~12之間。這樣既能保證控制精度白菜彩金,又不會使調節閥產生振蕩現象。
  
  3結語
  
  本文以船用電動調節閥運行中的常見故障為例,分別進行原因分析,并給出了處理建議。一方面白菜彩金,希望對調節閥的設計師和用戶有所借鑒和啟迪;另一方面,希望起到拋轉引玉的作用白菜彩金,期望各位專家和同行們,針對船用調節閥設計和運行中需要注意的問題,不吝撰文賜教,進行廣泛的交流和探討,提升調節閥的設計水平和應用水平,盡力避免或減少問題的發生白菜彩金。


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