浅析智能阀门定位器在化工装置的应用

   2011-03-05 322


3.1自动调校

  将“Quick_cal”DIP开关置于“自动”,按住定位器就地界面板上的“Quick_cal”按钮约三秒钟,定位器会全关阀门并登记0%位置,然后,打开阀门到停并登记100%位置,反复进行两遍,在这一过程中,定位器要测量两个方向的定位速度,以确定最小的定位增量(第二遍过程中在50%略停检测阀位中点偏移),其间面板上状态指示灯会按“Y-R-G-G”的顺序闪亮,表明校准正在进行中。当指示灯回到从绿灯开始的变化顺序时,校准自动完成。

3.2手动调校

  将“Quick_cal”DIP开关置于“慢进”,校准过程会在一开始时关闭阀门,零点位置自动定在阀座处,量程则需用户手动设定;当面板上状态指示灯按“Y-R-R-G”顺序闪亮,使用“慢进↑”按钮,手动把阀门调到约100%位置,然后同时按两个“慢进”按钮,阀门会进行开关行程,当面板上状态指示灯再次按“Y-R-R-G”顺序闪亮时,使用“慢进↑”按钮,再次调节阀门到精确的100%,然后再次同时按两个“慢进”按钮,登记100%位置,在之后完成校准的过程中,再不需要操作。当指示灯回到从绿灯开始的顺序时,完成校准。

  这个功能使调校工作方便快捷,而且调校的线性好,精度高,响应速度和死区适中,稳定性好。

4. Logix520阀门定位器的其他特点

  1) 就地面板装有红黄绿三个发光二极管,通过多种组合指示操作状态或警告工况,具有诊断、监测功能;三个LCD闪亮顺序组合所表示的基本含义:任何以绿色开始的闪亮顺序,表明处于正常操作模式,没有内部问题、错误和报警;任何以黄灯开始的闪亮顺序,表明是在特殊校验或测试状态;任何以红灯开始的闪亮顺序,表明存在操作问题或故障。

  2) 耗气量非常小,在0.6 MPa稳定状态下,仅为0.12NM3/h,不足常规定位器的8 %;对气源压力的变化不敏感;

  3) 采用同一型号既可用于直行程又可用于角行程;通过选配双作用模件,可以实现控制双作用活塞缸执行器;

  4) “紧闭”功能默认设置起始风压,确保执行机构对阀座适宜的定位压力,使调节阀在不同工况下保证零位“紧密关闭”;

  5) 使用HART通讯协议,与定位器进行双向通信;

5.在实际使用中应该注意的问题

5.1 对调节信号的带负载能力有较高的要求

  在实际使用过程中,由于Logix520定位器的输入阻抗较高,当输入信号为20mA时,供电电压的最小要求值为12VDC、带负荷能力不小于600Ω,否则定位器不能正常工作;最小输入电流不小于3.6mA时,才能确保其性能。

5.2 应合理设置定位器的动作死区

  定位器死区设置越小,定位精度越高,这就给人们造成一个误区,以为死区越小越好,但这样会使压电阀及反馈杆等运动部件的动作越频繁,有时会引起阀门振荡,影响定位器和阀门的使用寿命,故定位器的死区设置不易过小;定位器设置更改后,必须重新调校后才能生效;

5.3 Logix520定位器的安装

  定位器的安装有一个重要原则就是,定位器、阀杆、反馈杆三部分要构成闭环负反馈。安装时可以这样检验:定位器安装后,阀杆和反馈杆不连接,用手转动反馈杆,若阀杆动作方向与反馈杆动作方向相反,则说明已构成闭环负反馈;此时要将调节阀阀位置于50%,并使反馈杆处于水平位置,然后将反馈杆和阀杆固定,这样可以保证定位器工作在最佳线性段。定位器安装不平正,也会增加其线性偏差。

5.4 Logix520定位器流量特性的选择

  调节阀的流量特性是由阀芯的加工特性所决定的,如果工艺要求与其相符,则定位器的输出特性应选择线性输出;在实际使用中,若阀芯特性与工艺要求不符,则可以通过定位器输出特性的设置来改变阀门的整体流量特性,如可以将阀芯为线性特性的调节阀,通过把定位器输出特性设置为等百分比特性,即可将具有线性阀芯的阀门变为等百分比流量特性的阀门来使用。

5.5 Logix520定位器的维修

  定位器不同的功能模块损坏,造成定位器无法使用时,如果整体更换,费用高昂;这时可以利用无故障的模块对定位器进行重新组装,但组装后要根据不同的调节阀进行重新设置,由于使用定位器的调节阀(行程等)变了,利用自动调校可能达不到使用要求,这时可以先手动调校确定其行程,然后再用自动调校校准。这样可以使调节阀定位精准、具有合适的响应速度,从而满足过程控制的要求,也节约了大量的资金。

6. Logix520阀门定位器在某厂的实际应用

  1)某甲醇装置C-203A/B/C氧压机组震动剧烈,其回流管线上的PCV-2008A/B/C调节阀,使用常规定位器,喷嘴挡板不久即出现磨损,零点量程时有漂移,定位器频繁损坏,过程控制质量极差、危及安全生产;采用Logix520定位器后,由于其全密封结构,可动部件很少,力转换过程没有机械传动,消除了振动产生的干扰,使这个问题随之化解,大大降低了维护量、节约了资金,保证了过程控制质量和装置安全运行。

  2)某装置气化炉废锅液位LCV-2003A/B调节阀,改造前使用常规定位器,安装在气化炉附近,工作环境温度较高(80℃左右),介质状态为高温高压(304℃、8MPa),为防止介质泄漏,将填料压得较紧,导致阀杆动作迟滞缓慢,阀位产生阶跃变化,稳定性较差,对过程控制影响较大。而且操作难度大,仪表维护量多;采用Logix520定位器后,定位器通过两级控制,加之与主控气路连在一起的压电阀可以释放很短的控制脉冲,使输出至膜头的信号更精确、更稳定,阀位的变化平稳精准;还可将定位器就地界面上的“valve stability”DIP开关拨到“Hi Friction”和“Lo Friction”选项中的“Hi Friction”端,用以消减阀杆承受的高摩擦力和不平衡力造成的影响,基本消除了上述问题。

  3)2005年4月,仪表维护人员巡检至某装置加氢反应器液面调节阀LV-1501B时,发现Logix520阀门定位器的状态指示灯显示为“R-Y-Y-Y”,由此判断并检查出调节阀膜头漏气,及时进行了处理,避免了因调节阀动作失灵危及装置安全生产;同样还是维护人员巡检时发现TV-0706B调节阀的Logix520阀门定位器状态指示灯显示“R-Y-Y-R”,由此检查出减压阀输出变小,调节阀供气压力不足,无法满足行程要求。维护人员检查后发现减压阀损坏,及时更换了减压阀并按额定要求恢复气源压力,避免了操作过程中因调节不到位而影响过程控制和产品质量。

7.结束语

  由于采用微处理器和新型元件,智能定位器的性能有了很大的提高,适用范围更广,使用更加简便、可靠。还有很多厂家生产的智能阀门定位器,像SIEMENS的PS2、FISHER的DVC5000、YAMATAKE的AVP100等在功能上大同小异,性能上各有优劣,而且也都在进一步开发软件功能,使其得到充分应用,提高过程控制品质,提升企业管理水平。


【参考文献】
[1] Logix520阀门定位器操作手册.美国FLOWSERVE公司Valtek控制产品.
[2] 吴国熙.调节阀使用与维修[M].化学工业出版社,2001.
[3] 解怀仁.智能型电气阀门定位器[D].北京:中石化规划院.
[4] 明赐东.调节阀计算、选型、使用[M].成都科技大学出版社,1999.
 
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