Fisher智能閥門(mén)定位器在防喘振控制閥的應(yīng)用

　　神華寧煤集團(tuán)煤化工公司應(yīng)用FisherDVC6000智能閥門(mén)定位器，其行程檢測(cè)模塊和控制器可分離安裝，安全可靠，定位準(zhǔn)確，維修次數(shù)少。行程檢測(cè)模塊仍然采用滑線電阻式位置變送，雖然較其他品牌壽命稍長(zhǎng)，但使用1～1.5a就出現(xiàn)了反饋信號(hào)波動(dòng)現(xiàn)象。EMERSON的TRI-LOOP333模擬量變送器作為閥位反饋?zhàn)兯推饕坏�斷電或回路斷開(kāi)后，就會(huì)進(jìn)入鎖死狀態(tài)，導(dǎo)致閥位反饋信號(hào)出現(xiàn)壞值。

　　目前國(guó)內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，煤化工企業(yè)朝著大型化、集群化、智能化和清潔化等方向發(fā)展，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)提出更高要求，以實(shí)現(xiàn)過(guò)程強(qiáng)化、功能安全和能效管理，控制閥(亦稱調(diào)節(jié)閥)作為實(shí)現(xiàn)控制效果的最終執(zhí)行單元顯得尤為重要。因?yàn)榭刂崎y直接接觸、控制流經(jīng)的各種工藝介質(zhì)，工作環(huán)境惡劣，其中用于高溫、高壓、高壓差、強(qiáng)沖刷磨蝕及低溫等苛刻工況的大口徑、特殊結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的調(diào)節(jié)閥又占了很大比例�？刂崎y可靠、穩(wěn)定工作關(guān)乎生產(chǎn)安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行，直接影響著企業(yè)效益。

　　Emerson—Fisher等全球主要專業(yè)生產(chǎn)商的產(chǎn)品有著較多的應(yīng)用，現(xiàn)就FisherDVC6000系列智能閥門(mén)定位器的應(yīng)用做一介紹。閥門(mén)定位器可提高控制閥閥位的線性度、減少調(diào)節(jié)信號(hào)的傳遞滯后、改善調(diào)節(jié)閥流量特性、實(shí)現(xiàn)分程控制等，成為充分發(fā)揮控制閥調(diào)節(jié)性能、控制作用不可或缺的附件。

一、常規(guī)一體式閥門(mén)定位器存在問(wèn)題

　　神華寧煤集團(tuán)煤化工公司甲醇、烯烴等生產(chǎn)裝置投產(chǎn)以來(lái)，空分壓縮機(jī)等大型轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備相連的大口徑管道振動(dòng)大，特別在開(kāi)、停車或異常工況放空時(shí)，管道中氣體介質(zhì)強(qiáng)烈的紊流和流速過(guò)快引起管線強(qiáng)烈振動(dòng)，多次造成管道上的防喘振控制閥桿振斷、安裝在閥體上的一體式定位器(見(jiàn)圖1)電路損壞、氣源管線接頭松動(dòng)、氣管線斷裂等故障，引起停車停產(chǎn)，損失巨大。

圖1 安裝在控制閥體上的常規(guī)一體式閥門(mén)定位器

二、FisherDVC6000系列智能閥門(mén)定位器應(yīng)用

　　原常規(guī)一體式定位器安裝在閥體上，隨閥門(mén)一起振動(dòng)，極易造成定位器內(nèi)部元器件松動(dòng)及損壞，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作導(dǎo)致機(jī)組跳車，影響生產(chǎn)。與常規(guī)閥門(mén)定位器相比，DVC6000智能閥門(mén)定位器的行程檢測(cè)模塊和控制器可分離安裝。控制器通過(guò)1根電纜與行程檢測(cè)模塊連接，用1根或2根氣信號(hào)管與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，這樣在振動(dòng)場(chǎng)合分離式安裝具有很大的優(yōu)勢(shì)，還可用于過(guò)高或過(guò)低的環(huán)境溫度、輻射等場(chǎng)合。分離安裝的DVC6000閥門(mén)定位器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況如圖2所示。

圖2 采用DVC6000系列智能閥門(mén)定位器改造后的防喘振控制閥

　　改造內(nèi)容有：

　　(1)更換定位器采用行程檢測(cè)模塊與控制器電路單元分開(kāi)安裝，代替只能安裝在控制閥上的一體式定位器。只有閥桿行程檢測(cè)模塊安裝在閥體上的閥桿連接處、電路較多的主定位器單元從閥門(mén)上分離，單獨(dú)固定安裝，不再安裝在閥門(mén)本體上。再配以EMERSON公司的333型Tri—Loop閥位變送器將閥位反饋信號(hào)送至DCS。

　　(2)更換氣源管采用不銹鋼金屬編織PTFE內(nèi)襯撓性軟管代替不銹鋼氣源硬管，防止了閥體振動(dòng)傳遞到分離安裝的電路單元。

　　(3)更改氣動(dòng)放大器(即流體增壓器)安裝位置，氣動(dòng)放大器垂直安裝改為水平安裝。尤其是SMC等品牌的放大器內(nèi)部閥桿較細(xì)，垂直安裝受振動(dòng)影響更大。由于防喘振控制特點(diǎn)要求防喘振閥快開(kāi)慢關(guān)，因此在氣路上還需配以氣動(dòng)放大器(即流體增壓器)實(shí)現(xiàn)快開(kāi)、(單向)阻尼器(即節(jié)流調(diào)節(jié)閥)實(shí)現(xiàn)慢關(guān)功能，與FisherDVC6000定位器裝配后，重新聯(lián)調(diào)很重要。

　　改造前的防喘振閥及定位器氣路如圖3所示。改造后的防喘振閥及定位器氣路如圖4所示。

圖3 改造前的防喘振閥及定位器氣路圖

1.過(guò)濾減壓閥　2.角行程降噪偏心旋轉(zhuǎn)閥　3、7.氣動(dòng)放大器　4、6.單向閥　5.阻尼器　8.兩位三通電磁閥　9.一體化定位器

圖4 改造后的防喘振閥及定位器氣路圖

1.過(guò)濾減壓閥　2.角行程降噪偏心旋轉(zhuǎn)閥　3、7.氣動(dòng)放大器　4、6.單向閥　5.阻尼器　8.兩位三通電磁閥　9.主定位器FisherDVC6035—FM10.閥位反饋模塊

三、有待改進(jìn)的問(wèn)題

　　FisherDVC6000系列智能閥門(mén)定位器的行程檢測(cè)模塊仍然采用滑線電阻式位置變送，雖然較其他品牌壽命稍長(zhǎng)，但使用1～1.5a就出現(xiàn)了反饋信號(hào)波動(dòng)現(xiàn)象(此時(shí)閥門(mén)真實(shí)情況沒(méi)有變化)，雖然已將大部分主電路模塊移出強(qiáng)振動(dòng)區(qū)，但由于行程檢測(cè)模塊仍在閥體上，仍受管線振動(dòng)威脅，所以應(yīng)開(kāi)發(fā)出新形式耐振動(dòng)的檢測(cè)手段，從根本上延長(zhǎng)使用壽命。

　　EMERSON的TRI-LOOP333模擬量變送器作為閥位反饋?zhàn)兯推饕坏�斷電或回路斷開(kāi)后，就會(huì)進(jìn)入鎖死狀態(tài)，導(dǎo)致閥位反饋信號(hào)出現(xiàn)壞值，必須用HART375手操器重新激活才可以正常使用，這點(diǎn)需做改進(jìn)，方便現(xiàn)場(chǎng)故障處理操作。

四、結(jié)語(yǔ)

　　從改造后運(yùn)行實(shí)踐來(lái)看，F(xiàn)isherDVC6000智能閥門(mén)定位器在防喘振閥上的分離式安裝應(yīng)用有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1)安全可靠，改造后氣路控制精準(zhǔn)，使敏感電子元件不受影響;定位準(zhǔn)確，避免了超調(diào)的可能。

　　2)減少維修次數(shù)。減少安裝在閥門(mén)本體上的電子元件，閥門(mén)反饋模塊故障率低;一次改造完成，即解決了一體式定位器頻繁損壞更換備件的昂貴費(fèi)用，減少了因閥門(mén)定位器損壞對(duì)生產(chǎn)的影響，避免損失數(shù)百萬(wàn)元。