0 引言

      加壓變換是合成氨生產(chǎn)流程的關(guān)鍵工序，而飽和塔液位是加變工藝中重要的控制參數(shù)。當(dāng)飽和塔無液位時(shí)，飽和塔里的半水煤氣會(huì)進(jìn)入熱水塔，被帶到后續(xù)工序，影響正常生產(chǎn)；而飽和塔液位太高，水會(huì)被帶入變換爐，從而降低催化劑的活性。飽和塔液位是通過液位調(diào)節(jié)閥自動(dòng)調(diào)節(jié)去熱水塔的水量來保證的。我公司飽和塔液位閥采用的是重慶華林有限公司生產(chǎn)的全功能超輕型調(diào)節(jié)閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用的是濟(jì)南柏勒夫的電動(dòng)執(zhí)行器，它通過接受標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA調(diào)節(jié)信號(hào)或手動(dòng)操作信號(hào)去操作調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（球閥轉(zhuǎn)動(dòng)的角度等），從而改變被調(diào)量（液位），以滿足生產(chǎn)過程的需要。

      1 飽和塔液位閥的常見故障

      （1）調(diào)節(jié)閥有輸入但無反饋；
      （2）調(diào)節(jié)閥輸入和反饋偏差太大；
      （3）調(diào)節(jié)閥輸入和反饋正常，但閥體不動(dòng)；
      （4）調(diào)節(jié)閥輸入變化正常而反饋從跟蹤到不跟蹤；
      （5）調(diào)節(jié)閥輸入沒變化，反饋卻突然變化；
      （6）調(diào)節(jié)閥輸入沒變化，反饋時(shí)有時(shí)無。

      2 飽和塔液位調(diào)節(jié)閥的工作原理

      如圖1，當(dāng)I_調(diào)=I_反，電機(jī)停轉(zhuǎn)；當(dāng)調(diào)信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，比較放大器比較二者之差，通過超限控制回路確定電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；達(dá)到平衡后，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，反饋回路輸出一個(gè)反饋信號(hào)。

      3 飽和塔液位閥故障分類及原因分析

      飽和塔液位閥是角行程全功能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，閥芯是半球體，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是電子式的，無需伺服放大器，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、軟操、硬操等操作，并具有狀態(tài)聯(lián)鎖、可靠性高、壽命長及維護(hù)簡單的特點(diǎn)。但由于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作條件惡劣且調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)直接與介質(zhì)接觸，經(jīng)高溫、腐蝕、磨損等作用，在使用中容易發(fā)生故障。其故障類型主要表現(xiàn)為機(jī)械部分故障和電氣部分故障。

      3.1 機(jī)械部分故障

      電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在安裝和調(diào)試時(shí)，在滿足使用條件下，保證機(jī)構(gòu)不要關(guān)得過嚴(yán)或開得過大，防止引起卡澀，否則會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥輸入變化正常而反饋從跟蹤到不跟蹤現(xiàn)象。在實(shí)際使用中受工況影響，如差壓過大、腐蝕磨損而使閥門卡澀，或者調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，閥門頻繁動(dòng)作，會(huì)引起電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)過熱或保護(hù)動(dòng)作，出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥有輸人但無反饋現(xiàn)象。對(duì)這種故障的判斷，可斷開執(zhí)行機(jī)構(gòu)電源，手動(dòng)試一下閥門即可。通過調(diào)整調(diào)節(jié)參數(shù)的方法來防止閥門頻繁動(dòng)作。若電動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作正常但對(duì)介質(zhì)不能調(diào)節(jié)，則主要原因是電動(dòng)機(jī)構(gòu)與閥門連接松脫或閥門本身故障，即調(diào)節(jié)閥有輸人但無反饋。

      3.2 電氣部分故障

      （1）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

      采用單相交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，直接利用繼電器來控制電動(dòng)機(jī)，比較容易出現(xiàn)的故障是啟動(dòng)電容、繼電器損壞引起的電動(dòng)機(jī)不動(dòng)作或某個(gè)方向不動(dòng)作，這時(shí)也會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥有輸入但無反饋現(xiàn)象。

      （2）控制模塊部分

      電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)把主要控制功能集中在主控模塊、位發(fā)（位置發(fā)送）模塊及電源模塊上。位發(fā)模塊和電源模塊的檢測比較簡單，用萬用表測量位發(fā)模塊的反饋信號(hào)是否正確，電源模塊輸出電壓是否正常即可。對(duì)主控模塊則可以通過更換備用模塊，或在正常的機(jī)構(gòu)上試驗(yàn)來檢驗(yàn)。模塊本身損壞的幾率比較小，使用中常見的故障是由于振動(dòng)或安裝的原因使模塊上的接線松脫、斷開、虛連，導(dǎo)致模塊工作不正常。例如：位發(fā)模塊因受強(qiáng)電壓沖擊或自身元件損壞出現(xiàn)故障時(shí)，使反饋信號(hào)錯(cuò)誤，導(dǎo)致反饋顯示異常，自動(dòng)控制失靈，出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥有輸人但無反饋現(xiàn)象。

      （3）電位器和行程控制部分

      電位器和行程控制部分與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分相連，常常會(huì)因連接不好而發(fā)生故障。例如：電位器如與轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接松脫，則使位發(fā)模塊輸出不能反映機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置，從而使電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制失靈；行程控制部分如連接不好，不能反映機(jī)構(gòu)運(yùn)行位置，則易使保護(hù)不起作用；如機(jī)構(gòu)機(jī)械受損，會(huì)發(fā)生調(diào)節(jié)閥輸人沒變化但反饋時(shí)有時(shí)無以及調(diào)節(jié)閥輸人和反饋偏差太大等現(xiàn)象。

      （4）信號(hào)干擾

      電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用4～20 mA的信號(hào)來控制，易受到干擾，使機(jī)構(gòu)動(dòng)作不正常。因此，信號(hào)線需屏蔽，布線時(shí)應(yīng)避開強(qiáng)干擾源，保證信號(hào)的正確傳輸，否則會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥輸人沒變化可反饋突然變化的現(xiàn)象。

      4 飽和塔液位閥故障處理事例

      4.1 事例1

      2006年元月15

原創(chuàng)作者：浙江金鋒自動(dòng)化儀表有限公司