切斷閥閥位回饋及常見故障排除
切斷閥閥位回饋的重要性
閥門是化工生產中最基本的設備之一,基于不同的功能、結構、操作形式閥門的類別異常繁多,自動切斷閥就是其中一個重要的分支。如同電氣設備中的開關,切斷閥用來通斷管線中的液體的流動,實現工藝生產的要求。自動區別于手動,是通過能夠控制的動力能源(電、氣、液)取代人的體力勞動實現閥門的開關動作。在自動控制中由于氣動切斷閥結構簡單,價格便宜,質量可靠,具有本質的安全防爆性能,在危險化工生產中使用最多。
氣動切斷閥的使用不僅能夠減輕操作人員的體力勞動,也能夠實現遠程控制,復雜的邏輯程序控制以及連鎖生產等功能。為確保這些功能的實現以及實時準確的得知現場閥門的工作狀態,氣動切斷閥上普遍安裝了一個能夠檢測閥門開關狀態的設備——閥位回饋器。通過閥位回饋能夠把現場氣動切斷閥的開關狀態,通過其內部的機械電氣部件轉換為電信號,電信號遠傳到控制室就可以實現閥門狀態的監控及各種復雜的邏輯功能的控制。
帶有閥位回饋的切斷閥在化工生產中的應用

閥位回饋器的構造
雖然不同廠家的閥位回饋器結構不盡相同,但工作原理和主要構造基本一致。按照功能的實現主要分為四個部分:機械連接、就地指示、電氣轉換和接線端子排。
現通過身邊一個損壞的閥位回饋器來簡單介紹各部分的構造和作用


1、機械連接——把切斷閥的開關狀態引入到閥位回饋器中,相當如檢測儀表的傳感器部分。
機械連接主要是一個兩端特定結構的金屬桿,一端制成中間凸起的金屬柱與切斷閥上部的氣缸凹槽匹配安裝,以實現閥門開關轉動過程中金屬桿也同步轉動,從而把閥門的開關狀態變為金屬桿的旋轉位移。

2、就地指示——通過一定的機械部件用醒目的標注或顏色把閥門的開關狀態顯示出來,相當于檢測儀表的就地指示窗口。
閥位回饋金屬桿的另一端插入到一個特定聚四氟乙烯的塑料卡槽中,卡槽外部半球形外殼上成對稱設置了兩組開關標注,用紅色代表關閉,黃色表示開啟。切斷閥的開關動作通過金屬桿傳遞到就地指示的標牌上,實現了閥門與指示牌同步動作,從而能夠把閥門的開關狀態通過醒目的顏色和標注顯示出來。

3、電氣轉換——通過特定的設備把物理的機械量變成能夠遠傳的電氣開關量,相當于檢測儀表的變送部分。


這一部分是閥位回饋器的核心,閥門的開關狀態通過上下兩組微動開關變成四組電氣開關信號,實現了物理機械狀態遠傳功能?;仞伷鲀鹊慕饘贄U上設置兩個凸輪,通過限位彈簧和鎖定限位銷來實現固定,在凸輪經過的旁邊設置上下兩組微動開關,通過機械調整做到上凸輪與上微動開關組合,下凸輪與下微動開關組合。
通過調整兩凸輪的位置角度,能夠實現閥門全關時上凸輪正好與上微動開關的觸點接觸,使上微動開關觸點動作;閥門全開時下凸輪正好與下微動開關的觸點接觸,使下微動開關觸點動作。
每個微動開關設置兩組觸點,一個為常開觸點,一個為常閉觸點;每個微動開關側面設置三根接線,一根作為公共線,一根作為開觸點線,一根為關觸點線。使用常開還是常閉觸點,根據控制要求來選擇。
4、接線端子排——通過這些端子實現電源的分配,信號的輸送,相當于檢測儀表的信號接口部分。
接線端子排是閥位回饋器線纜的接線端子,受閥位回饋器空間的制約及接線維護的方便性,回饋器內部設置了一排接線端子,接線端子設置緊湊,空間狹窄,線纜細弱,接線較多。回饋器內兩個微動開關的觸點接線在出廠時已接到端子排上,現場使用只需按照使用要求把控制室來的信號電纜接好即可。
閥位回饋器失靈的危害性
使用閥位回饋器的目的是把現場切斷閥的開關狀態,真實的遠傳到控制室實現監視及邏輯程序控制。但在實際使用中卻發現一些問題:現場切斷閥開關狀態變化閥位回饋卻不變化;現場切斷閥狀態沒有改變,閥位回饋狀態卻發生變化;現場切斷閥沒有動作,閥位回饋信號卻頻繁的出現跳變。這種回饋信號的不變化或誤變化,不僅誤導操作人員做出錯誤的操作指令,也能引發程序邏輯混亂造成生產的停止甚至發生事故。由此儀表人員要確保閥位回饋信號的真實性,加大現場閥位回饋器的維護力度,確保閥位回饋器處于良好的使用狀態。
閥位回饋器故障分析
閥位回饋器出現故障的原因雖然很多,但只要熟知閥位回饋器的結構形式,對出現故障的閥位回饋器故障進行分析查找,就能找到故障癥結并加以排除。經過多年的故障處理和維護結合閥位回饋器的結構,現把閥位回饋器的故障分為五部分進行敘述,這與閥位回饋器的構造基本對應。
1、就地指示不到位或損壞,排除切斷閥開關不到位的自身原因,就地指示開關不到位主要是金屬桿與閥門轉動不同步,此外還有指示標注損壞或脫落。


2、接線端子上的接線出現松動老化現象,受閥位反饋器空間的限制,其內部接線端子接線柱普遍細小狹窄,接線柱上的接線受設備的振動的影響,易造成接線松動、接觸不良、脫落甚至出現接線短路現象,造成閥位信號失效或誤顯示故障。

3、閥位反饋器密封蓋及各種進線接口密封不好,造成閥位反饋器內部進水引發信號線纜短路。若現場空氣中有較強的腐蝕性氣體或設備溫度較高,由于閥位回饋的密封不好造成腐蝕性氣體或高溫空氣進入閥位回饋器內部,侵蝕接線端子上的線纜和微動開關的觸點,加速老化引起接觸不良現象。
4、機械連接出現松動卡澀狀況。切斷閥安裝在環境惡劣的現場,常常伴隨有設備管線的強烈振動和脈動,引起金屬桿與切斷閥凹形槽連接的脫離或磨損間隙變大而失去同步轉動的性能;受環境中灰塵的影響金屬桿與閥位回饋器表體的軸承密封出現卡澀現象而失去同步轉動性能。
5、微動開關與凸輪配合錯位,這是閥位回饋器失靈最常見的故障原因。由于金屬桿上的凸輪是通過壓縮彈簧和限位銷來鎖定的,在實際使用中受閥門開關過程的振動沖擊及設備較強的振動影響,使用中的凸輪位置會漸漸發生改變,造成凸輪與微動開關的接觸面錯位。在切斷閥全開或全關過程中,位置發生改變的金屬桿凸輪不能觸發微動開關觸點,造成閥位反饋與閥門實際狀態不符。
凸輪與微動開關正常配合下的位置如圖

若發現凸輪位置改變而造成微動開關觸點不閉合,可以對其進行復位調整

閥位回饋器的故障排除及日常維護
儀表維修的主要工作就是查找故障原因,找到故障位置相當于故障就能夠排除了。閥位回饋器故障排除的經過與上述故障原因查找是同步的,找到故障點就可采取相應的維修措施,在此就不在重復敘述。
閥位回饋器是切斷閥上面的一個附屬部件,雖然閥位回饋器內部結構簡單,沒有復雜的電氣電路,但我們不能因此就忽視對它的維護。任何復雜精密的設備都由一個個簡單的部件構成,我們只有保證每一部分都處于最好的工作狀態,整個設備才能處于良好的運轉。千里之堤毀于蟻穴,任何被忽視的部件都可能引發事故,作為生產的一個維保工種,儀表人員應該把設備的預防性維修理念融入到血液中,只有這樣才能保證儀表設備處于最佳的使用狀態。
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