Fisher智能閥門(mén)定位器在防喘振控制閥的應用
神華寧煤集團煤化工公司應用FisherDVC6000智能閥門(mén)定位器，其行程檢測模塊和控制器可分離安裝，安全可靠，定位準確，維修次數少。行程檢測模塊仍然采用滑線(xiàn)電阻式位置變送，雖然較其他品牌壽命稍長(cháng)，但使用1～1.5a就出現了反饋信號波動(dòng)現象。EMERSON的TRI-LOOP333模擬量變送器作為閥位反饋變送器一旦斷電或回路斷開(kāi)后，就會(huì )進(jìn)入鎖死狀態(tài)，導致閥位反饋信號出現壞值。
目前國內煤化工產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，煤化工企業(yè)朝著(zhù)大型化、集群化、智能化和清潔化等方向發(fā)展，對自動(dòng)控制系統提出更高要求，以實(shí)現過(guò)程強化、功能安全和能效管理，控制閥(亦稱(chēng)調節閥)作為實(shí)現控制效果的最終執行單元顯得尤為重要。因為控制閥直接接觸、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、強沖刷磨蝕及低溫等苛刻工況的大口徑、特殊結構、材質(zhì)的調節閥又占了很大比例�？刂崎y可靠、穩定工作關(guān)乎生產(chǎn)安全、優(yōu)質(zhì)運行，直接影響著(zhù)企業(yè)效益。
Emerson—Fisher等全球主要專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)商的產(chǎn)品有著(zhù)較多的應用，現就FisherDVC6000系列智能閥門(mén)定位器的應用做一介紹。閥門(mén)定位器可提高控制閥閥位的線(xiàn)性度、減少調節信號的傳遞滯后、改善調節閥流量特性、實(shí)現分程控制等，成為充分發(fā)揮控制閥調節性能、控制作用不可或缺的附件。
一、常規一體式閥門(mén)定位器存在問(wèn)題
神華寧煤集團煤化工公司甲醇、烯烴等生產(chǎn)裝置投產(chǎn)以來(lái)，空分壓縮機等大型轉動(dòng)設備相連的大口徑管道振動(dòng)大，特別在開(kāi)、停車(chē)或異常工況放空時(shí)，管道中氣體介質(zhì)強烈的紊流和流速過(guò)快引起管線(xiàn)強烈振動(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(xiàn)接頭松動(dòng)、氣管線(xiàn)斷裂等故障，引起停車(chē)停產(chǎn)，損失巨大。
圖1 安裝在控制閥體上的常規一體式閥門(mén)定位器
二、FisherDVC6000系列智能閥門(mén)定位器應用
原常規一體式定位器安裝在閥體上，隨閥門(mén)一起振動(dòng)，極易造成定位器內部元器件松動(dòng)及損壞，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作導致機組跳車(chē)，影響生產(chǎn)。與常規閥門(mén)定位器相比，DVC6000智能閥門(mén)定位器的行程檢測模塊和控制器可分離安裝�？刂破魍ㄟ^(guò)1根電纜與行程檢測模塊連接，用1根或2根氣信號管與執行機構連接，這樣在振動(dòng)場(chǎng)合分離式安裝具有很大的優(yōu)勢，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)定位器現場(chǎng)應用情況如圖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
改造內容有：
(1)更換定位器采用行程檢測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送至DCS。
(2)更換氣源管采用不銹鋼金屬編織PTFE內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等品牌的放大器內部閥桿較細，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)現快開(kāi)、(單向)阻尼器(即節流調節閥)實(shí)現慢關(guān)功能，與FisherDVC6000定位器裝配后，重新聯(lián)調很重要。
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)定位器的行程檢測模塊仍然采用滑線(xiàn)電阻式位置變送，雖然較其他品牌壽命稍長(cháng)，但使用1～1.5a就出現了反饋信號波動(dòng)現象(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振動(dòng)區，但由于行程檢測模塊仍在閥體上，仍受管線(xiàn)振動(dòng)威脅，所以應開(kāi)發(fā)出新形式耐振動(dòng)的檢測手段，從根本上延長(cháng)使用壽命。
EMERSON的TRI-LOOP333模擬量變送器作為閥位反饋變送器一旦斷電或回路斷開(kāi)后，就會(huì )進(jìn)入鎖死狀態(tài)，導致閥位反饋信號出現壞值，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)，方便現場(chǎng)故障處理操作。
四、結語(yǔ)
從改造后運行實(shí)踐來(lái)看，FisherDVC6000智能閥門(mén)定位器在防喘振閥上的分離式安裝應用有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)安全可靠，改造后氣路控制精準，使敏感電子元件不受影響;定位準確，避免了超調的可能。
2)減少維修次數。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用，減少了因閥門(mén)定位器損壞對生產(chǎn)的影響，避免損失數百萬(wàn)元。
