工控仪表擂台第四十七期－－气动阀波动故障的分析与维护 点击：855 | 回复：16
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1、输入波动，压力、温度等调节系统，如果压力或温度不稳定，会造成调节阀频繁动作，解决办法找到压力、温度波动原因，稳定输入源。
2、阀门定位器，如果阀门定位器出现故障，比如出现喘振，会造成调节阀频繁动作，解决办法，调校阀门定位器
3、介质变化，比如蒸汽调节。蒸汽压力不稳或蒸汽带水会造成调节阀频繁动作，解决办法，处理工艺介质问题
4、调节器，调节器PID参数设置问题或输出不稳定，解决办法，调校调节器。
5、气源，气源压力不稳或减压阀脏或气源带水等，解决办法，稳定气源，清理减压阀
6、调节阀，调节阀卡、堵，造成调节阀不能全行程动作，解决办法，检查、清理、调校调节阀，
7、变送单元，如果信号采集变送器故障，也会造成调节阀波动，处理就是调校变送器
一个调节系统的构成可以分为四个部分信号电缆传输部分、动力气源部分、定位器\电气转换器部分、调节阀部分,这四个部分连接在一起构成了调节系统。在实际应用中调节阀的故障可能多种多样但问题常常处在各个部分的连接处，其是一个薄弱环节也是快速查找故障位置的结合部，在日常维修中不知是调节阀大多数控制都可以通过查看各处的连接处的信号来判断故障的位置。
如果在控制室中确定控制回路没有问题，这个可以通过把控制回路切换到手动状态，如果此时调节阀还是波动那么基本确定与控制回路没有关系。如果切换到手动是调节阀平稳，投入自动调节阀很难达到平衡位置，则PID的设定、工艺负荷变化、现场工艺阀门的阀位都要进行排除。
投入手动后调节阀还是波动，偶习惯性的处理方法就是到现场电气接口部分进行确认，通过万用表可以检测电器转化器\阀门定位器接线端的电流信号是否稳定，从而判断是线缆传输、控制室卡件输出造成现场电流信号波动还是调节系统后三个部分的原因。
如果信号电缆传输没有问题，那么可以查看气源部分是否有问题，比如各个气源连接部分有无泄漏、气源压力是否正确稳定、是否有脏污造成气道堵塞滞后现象。
查看定位器、电器转换器与调节阀结合部分有无松动卡阻现象，线性度如何，进一步查看定位器、转换器的设定值是否良好，平衡点是否良好。
查看调节阀本身活动是否良好，阀杆上有无脏污糊住，盘根是否老化、连接件有无松动、调节阀内阀芯有无脏污异物卡住，被调介质前后压差是否超过调节阀的要求，调节阀膜头有无漏风现象，弹簧刚度是否合适。
在现场寻找故障事实没有先后顺序之分，只要有维修经验的人员在现场寻找故障基本上都较容易，有时去现场稍微一看就可以发现故障所在，比如气源漏风现象只要留心一下就能够听到嗤嗤的漏风声，接线连接松动接触不良、反馈干松动、调节阀阀杆有异物，盘根老化大部分都能够顺利的找到。这个如果有标准信号发生器在现场断开与控制室的电气连接，直接输入信号也能够迅速的找到原因。
调节阀发生故障原因有多种，同样一个调节阀波动故障也有多种，不管什么故障只要有一个条理的查找故障的方法，任何故障都不是问题。
1、检测单元出现输出数据信号波动
检测单元检测数据出现波动的原因主要有两个：一是系统本身的波动导致的，精度不够，这种情况可以更换了灵敏度更高的变送器；另一种情况是检测仪表自身的故障，要做好检查和维护。
2、控制单元故障引起输出信号波动
这种波动可能是控制器硬件故障或PID参数设置不合理。
3、执行单元引起的调节阀波动
执行单元主要是接收控制器输出的信号，然后转换为气压信号，或直接以电流信号来推动调节阀动作，达到控制/调节的目的。在执行单元，一般分三个环节：电气转换器、定位器、执行器。
在电气转换器环节中，容易引起波动的原因主要有喷嘴、挡板太脏和接线不牢两种。
定位器的主要作用就是提高定位精度、加快响应速度，如果定位器出现故障，就可能引发很多问题。
在执行器部分常见的是执行机构气室密封不良，出现漏气、串气引起波动。对于薄膜式执行机构，如果膜片损坏，当气室有气压的时候，薄膜就会漏气，定位器则需要不停调整输出以的向气室内补充仪表空气，这时候就可能出现调节阀波动。对于气缸活塞式执行机构，如果活塞不能密封，气室串气，定位器也需要不停的调整输出，同样容易出现波动。所以，对漏气、串气的，需要更换相关部件消除漏气、串气。另外一种原因是执行机构的有效输出力不够，在一定的工况下，不能克服阀芯的不平衡力和填料的摩擦力，调节阀出现波动，这种故障一般可以增加气源压力或弹簧预紧力、也可以通过适当松动填料以减小摩擦力来消除。
4、中间环节引起调节阀波动
从整个回路来看，除了各个主要环节引起调节阀波动外，中间有的环节也有引起调节阀波动的可能。各个单元之间的连接都是通过屏蔽信号电缆或接线来连接的，如果中间某一个地方接线不牢固，就有可能引起信号波动，因此，在各个主要环节中间的连接都不可以忽视，在整个仪表控制回路中，任何一点的连接出现问题都会引起调节阀不能正常运行。特别是各个接线端子，一定要保证连接牢固可靠。
采用排除法
管道工艺分析流体特性(流体动力源或中间设备这块会使流体产生脉动现象);
气源部份是否稳定且要达到相应标准.
控制部份是否正常.
中间连接部份是否正常.
气动阀装置是否正常及气动阀对应工艺条件是否合理. 如:气动阀后压力脉冲波动，极不稳定。这是输入介质与输出介质差量太大之故，应重新选择气动阀径相当的气动阀阀门。还有一个造成阀后压力不稳的原因是，调节弹簧选择不当；一种公称压力的减压阀，调节弹簧有几种，例如公称压力为16公斤/平方厘米，调节弹簧就有1-3公斤/平方厘米、2-8公斤/平方厘米、7-11公斤/平方厘米三种，假如气动阀后压力只需1-3公斤/平方厘米，而弹簧却是7-11公斤/平方厘米的那种，阀后压力就调不准了。
一个调节系统大致由调节对象变送器、动力气源部分、信号传输部分、定位器\电气转换器部分、调节阀部分五个方面组成。而从这五个方面基本能够解决气动调节阀的波动故障。出现波动故障时，首先看一下调节对象的检测变送器是否故障，看变送器测量的对象是否有大的波动，如有，可到现场检查变送器，看变送器的零点是否漂移，是否量程超限，或变送器的测量膜盒是否损坏，如没有，再继续下一步，在室内把调节回路打到手动状态，手动动作调节阀，观察调节阀的动作，如果调节阀能够平稳的线性动作（手动调节时，要保证工艺生产的稳定，否则，必须打开副线，防止手动调节影响生产稳定，产品不合格），可在自动调节回路中，考虑pID的设定。一般PID在调节阀正常投入使用时，最后才进行整定。生产稳定时，如果调节阀突然出现波动，往往还要考虑工艺的原因，但一般要先排除仪表的原因。
打到手动状态，波动依旧，我们就要考虑信号传输是否故障，此时我们可以用万用表测量现场或控制柜内卡件的输出的4-20mA的信号，信号如有波动，检查电缆的阻值，判断电缆是否损坏，如电缆正常，说明卡件工作不正常，可观察卡件的工作指示灯，或是用同样的卡件替换，测试原来的卡件是否正常。如果信号没有问题，那我们只有考虑现场部分了。
首先检查的是动力气源部分，观察各个气源连接部分有无泄漏、气源压力是否太小、是否稳定、是否有脏垢造成的气路堵塞或滞后现象。如气路正常，就要考虑定位器\电气转换器部分，观察定位器的气路输出，有无泄漏，卡阻，线性度如何，如正常，最后观察调节阀本身是否有故障，故障可从以下查找，信号线连接松动、接触不良、反馈杆松动、调节阀阀杆有异物，盘根老化，阀前后压差是否超过调节阀的要求，调节阀膜头有无漏风现象等。
调节阀的故障一般都是常见的故障，主要是从现场的几个部分查找原因，经验丰富的仪表工一般先是到现场观察阀的动作情况，最基本的就是看气源压力，阀的定位器\电气转换器是否动作灵敏，阀体部分是否有常见的故障等，按照故障的查找思路一个个地排查，最终就会找出原因，慢慢的经验丰富了，故障就会迎刃而解了。
本期评奖结果：
一等奖1名：50MP获得者：
2002125 2002125
二等奖5名：10MP获得者：
jiaoanpeng jiaoanpeng
chun_cnooc chun_cnooc
ZHUMINGC 朱明春
bzbh2011 bzbh2011
jy7898818 电仪人生
三等奖6名：30积分获得者：
xxx110 xxx110
a332329107 零下一度
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