气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养

气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养

　　在过程控制系统中，气动薄膜调节阀（以下简称调节阀）作为控制系统中的*终控制单元，起到了极其关键作用。传统概念上的阀门定位器作为调节阀的一个主要附件，主要用于提高调节阀控制精度。随着现场总线技术的发展，与之相匹配的现场智能化仪表也得到了加速发展，对于调节阀要实现智能化，就智能化阀门定位器，也就是说智能型阀门定位器是实现调节阀智能化的重要组成部分;另外从功能上来讲智能型阀门定位器与模拟阀门定位器也有本质区别，智能型阀门定位器除了实现对调节阀控制功能外，还有一个更重要的方面就是对调节阀实现的诊断功能。并通过诊断软件，分析和判别调节阀的"健康"状况，从而改变了传统观念上调节阀的维护，减少了调节阀在运行期间的事故发生，延长了调节阀的使用寿命。

气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养

1.遵守正确的安装技术
应始终遵守控制阀(调节阀)制造商的安装指导和注意点。这里对典型的安装指导作简单归纳。
2.阅读操作手册
在安装阀门之间，先阅读指导手册。指导手册介绍该产品以及安装前和安装时应注意的安全事项及预防措施。按照手册中的指南去做有助于保证安装的简易和成功。
3.确认管道清洁
管道中的异物可能会损坏阀门的密封表面或甚至阻碍阀芯、球或蝶板的运动而造成阀门不能正确地关闭。为了减小危险情况发生的可能性，需在安装阀门前清洗所有的管道。确认已清除管道污垢，金属碎屑、焊渣和其它异物。另外，要检查管道法兰以确保有一个光滑的垫片表面。如果阀门有螺纹连接端，要在管道阳螺纹上涂上高等级的管道密封剂。不要在阴螺纹上涂密封剂，因为在阴螺纹上多余的密封剂会被挤进阀体内。多余的密封剂会造成阀芯的卡塞或脏物的积聚，进而导致阀门不能正常关闭。
4.检查控制阀(调节阀)
虽然阀门制造商们会采取某些步骤防止运输损坏，但这种损坏还是有可能发生的，且可以在安装之前发现和通报。不要安装已经知道在运输和存放时已损坏的阀门。
安装之前，检查并除去所有运输挡块、防护用堵头或垫片表面的盖子，检查阀体内部以确保不存在异物。
5.采用良好的管接实践绝大部分的控制阀(调节阀)可以安装在任何位置，但是，*通常用的方法是将执行机构垂直放置并位于阀门的上部。如果执行机构水平安装是必须的，则考虑对执行机构增加一个额外的垂直支撑。应确保这样安装阀体：流体流向与流向箭头或指导手册所指示的方向一致。
6.确保在阀门的上面和下面留有足够的空间以便在检查和维护时容易地拆卸执行机构或阀芯。空间距离通常可以从阀门制造商认定的外形尺寸图上找到。对于法兰连接的阀体，确保法兰面准确地对准以使垫片表面均匀地接触。在法兰对中后，轻轻地旋紧螺栓，*后以交错形式旋紧这些螺栓。

正确地旋紧能避免产生不均匀的垫片负载，并有助于防止泄漏，也有助于避免法兰损坏或甚至裂开的可能性。当连接法兰和阀门法兰材质不一样时，这种预防措施就显得尤为重要。安装于控制阀(调节阀)上游和下游的引压管有助于检查流量或压力降。将引压管接到远离弯头、缩径或扩径的直管段处。这种位置可将由于流体紊流而导致的不精确性减到*小。用1/4或3/8英寸（6-10mm）的管子把执行机构上的压力接口连接到控制器上。保持较短的连接距离，并尽量减少管件和弯头的数量以减少系统时间滞后。如果该距离必须很长，那么可以在控制阀(调节阀)上使用一个定位器或增压器。
气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养的维护　　

　　典型的调节阀的维护有以下三种方法：被动性维护（ReactiveMaintenance）;预防性维护（PreventiveMaintenance）;预测性维护（PredictiveMaintenance）。　　
　　被动性维护一一当调节阀发生故障后，对调节阀进行检修。在使用过程中，调节阀自身或者某些附件出现故障，造成调节阀不能正常工作，更严重的情况导致整个系统不能正常工作，造成很大的事故发生。　　
　　预防性维护一一按照过去的生产过程经验，有计划地安排某些调节阀进行维护或检修，以防止调节阀的事故发生。它对前者来说是一个有计划安排，虽然能避免一些调节阀事故的产生，但由于没有现场使用的调节阀的许多信息，在安排上不能避免的造成某些调节阀工作正常也被安排在检修行列，而某些不适用的调节阀仍被使用在过程控制系统中。　　
　　预测性维护一一通过智能仪表或其它诊断设备获取调节阀的信息。气动调节阀不能存贮自身任何信息，而智能型阀门定位器开发使用，它们除了提高调节阀的调节品质外，对调节阀的诊断功能也逐步加强。下面对智能型阀门定位器的自身诊断及对调节阀诊断功能作一些分析。　　
　　智能型阀门定位器的自身诊断　　
　　由于智能型阀门定位器是安装在气动调节阀上，其工作环境相对恶劣，如环境温度、管道振动等因素都会对智能型阀门定位器正常工作带来不利影响。智能型阀门定位器在设计过程中，考虑到这些不利因素，设计了一些自身的诊断功能。另一方面，大多数智能型阀门定位器都具有通讯功能，如HART、FF、PROFIBUS等通信协议，控制系统通过这些通信协议可以获得所需的现场仪表管理信息、以及故障报警信息。　　

　　1、智能型阀门定位器的自诊断　　
　　智能型阀门定位器的自诊断是它的基本功能之一，自诊断在不影响正常工作情况下进行，常见的诊断有开机诊断、周期性诊断。　　
　　2、输入信号超量程　　
　　当规定智能型阀门定位器输入信号设定后，如果控制信号超出设定值，智能型阀门定位器发出超量程报警信号。　　
　　3、传感器故障　　
　　由于智能型阀门定位器直接安装在调节阀上，受到调节阀振动的影响造成智能型阀门定位器反馈部件失灵，如反馈杆松脱、线路故障、位置传感器自身故障等，智能型阀门定位器检测不到正常的反馈信号，它会发出一个报警信号。　　
　　以上1、2两种情况智能型阀门定位器仍然可以正常工作，但它会发出报警信号;但对于3种情况，定位器将出现不正常工作，并发出报警信号，仪表工程师根据报警内容，做出相应判断并及时加以处理，减少不必要的停产。

　

气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养技术参数和性能

　
　　































































气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养智能型阀门定位器对调节阀的诊断　　

　　智能型阀门定位器对调节阀的故障诊断是通过附加传感器来完成的。定位器内部的微处器通过定时采集各种传感器的数据，并对各种数据进行运算、比较、分析、组态，将出现异常的信息通过组态软件输出报警信号。智能型阀门定位器对调节阀的诊断分为在线诊断、离线诊断;在线诊断包括:调节阀的动作次数、行程累加、填料函泄漏诊断、噪声诊断、环境温度诊断等，离线诊断包括:执行机构及气路的密封性、静特性、阶跃过渡及频率响应特性。　

　
　　1、气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养在线诊断　　
　　a.动作次数，行程累加　　
　　在同一系统中，由于调节阀处于不同的工作位置，它的动作频率、行程位移大小都是不一样，通过检测位置传感器，很方便获得调节阀的动作次数及　
　　行程累加值。采集这些数据我们可以判断调节阀的"健康"状况",并通过组态软件对采集的数据分析调节阀的工作点，画出柱状形图可以清楚看出阀门正常工作区域。从图一可以清楚地看出阀门处于正常工作区域内，而图2阀门长期处于小开度工作，不利于正常工作。另外根据采集的数据可进行动态应力分析。　　
　　b.填料函泄漏诊断　　
　　通过安装在调节阀的填料处泄漏检测器，实时检测填料函在工作中是否存在外泄漏情况。因此特别适用于对剧毒、贵重的易挥发和有放射性的介质等场合使用，可以防止资源浪费或引起环境污染。　　
　　c.噪声诊断　　
　　噪声对人类的危害是极其严重的，它能使人的听觉减弱，甚至损伤，对人类带来心理和生理性的不良影响，它是继大气污染和水质污染之后，成为威胁人类的第三种公害。在现代工业生产中，控制阀已成为*主要的噪声源。智能阀门定位器可外接声音传感器，可以检测调节阀噪声大小。通过检测的数据可以作一些分析：如噪声频率小于1500Hz为机械振动、噪声频率高达100OOHz时，调节阀产生空化。因此通过噪声的频率可以判别调节阀不正常工作的原因;另外，如在阀门关闭情况下噪声比正常工况要大，还可以判断阀门有内漏。　　
　　d.环境温度诊断　　
　　通过温度传感器，随时测量定位器的外壳表面温度，在防爆场合如外壳的表面温度超出防爆要求的设定值，定位器发出报警信号。另外定位器还记录在线过程中*大/*小的温度值。每个温度段的工作时间，如果调节阀长期处于高温下工作，我们必须考虑定位器及调节阀内的塑料件、橡胶件的老化情况。

　　
　　2、气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养离线诊断　　
　　a.执行机构及管路的气密性　　
　　执行机构诊断通过接入一个压力传感器，实时检测输入执行机构的压力，与阀位传感器检测到的调节阀行程形成一个相对应的关系曲线如图3:　　
　　每一台智能型阀门定位器安装在任何一台调节阀上后，先进行定位器的自诊断工作，以保证智能型阀门定位器的正常工作，通过定位器的自诊断，得到正、反行程特性曲线如图3。当调节阀工作一些时间后，智能型阀门定位器再一次对调节阀进行测试，出现一些不正常的情况如图4:　　
　　曲线的下移说明存在执行机构的膜片老化、密封气室外泄漏、连接气管由于振动等原因出现漏气问题；另外在调节阀关位出现行程值偏大，可以判断阀芯或阀座产生磨损，调节阀泄漏量变大，严重情况下智能阀门定位器发出报警信号。　

　
　　b.静特性测试　
　　静特性是调节阀的行程与输入信号之间的静态关系，它包括:基本误差、始终点偏差、额定行程偏差、回差、死区、重复性、再现性、线性度误差。　　
　　c.阶跃过渡的测试　　
　　阶跃过渡过程是在调节阀没有负荷的情况下，当输入信号从一个定值突然改变成另一个定值时，输出跟随变化的过程。一般包括时间常数、时滞、上升时间、稳定时和过冲。　　
　　d.频率响应特性的测试　　
　　频率响应特性是在调节阀在没有负荷的情况下，输入到定位器的输入信号是一个无崎变的正弦波，输出值稳定后，系统的输出也是一个频率相同的正弦，但输出的振幅、相位与输入不一定相同，而是随输入信号频率的变化而变化。频率响应特性是反应调节阀灵敏度的标志之一，动态特性好就意味着调节阀反应灵敏、快速，而且稳定性好。

　　
气动薄膜调节阀智能定位器故障维护保养结束语　　
　　由此可见智能型阀门定位器的故障诊断是通过安装在执行机构和阀体上的附加传感器来完成的。定位器获得了现场的许多原始数据，微处理机通过对这些数据的分析、运算、判断等处理，分成若干逻辑组,易于快速辨识所有的变量，发现异常情况立即采取应急措施并报警。　　
　　通常离线诊断被安排在调节阀预防性维护过程中，对预防性维护计划中的调节阀的诊断记录与调节阀投用的全性能原始数据相比较，可以发现调节阀什么地方出现了问题，问题的严重性，怎么样解决问题，提出专家性的建议，以帮助仪表工程师做出正确的选择。　

　
　　目前，有些智能型阀门定位器的生产厂家设法将离线诊断逐步移植到在线诊断过程中，通过先进的诊断软件，完成阀门/执行机构的摩擦力、执行机构的信号范围、弹簧刚度及阀座的关闭力，以及阶跃诊断测试包括:静特性测试、阶跃过渡过程测试、频率响应特性测试。使调节阀的预防性维护转向预见性维护，减少了停车时间，降低生产运行成本，提高了生产力。