基于全周期管理的阀门故障应对措施研究.pdf
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1、46石油化工引言针对执行器阀门在工业生产过程中常出现的内/外漏和黏滞故障的问题,提出了利用阀门开度序列与被控对象测量序列的关系进行机理建模,通过计算实际测量序列和预估序列的残差来诊断阀门内漏和外漏,并且利用阀门的输入序列和输出序列差值的自相关性分析来诊断阀门是否出现黏滞故障。然后通过开发的控制系统性能评估软件对某工厂的设备执行器阀门产生的工业数据来验证,证明了该方法的有效性,对执行器故障诊断和控制系统性能监测的研究具有一定意义。一、阀门故障诊断技术研究情况现代工业设备的大规模和复杂的发展趋势导致设备故障和维护复杂性的可能性增加,以及有关系统功能和状态的大量数据。因此,对故障诊断技术的深入研究具
2、有重要意义。传统的诊断方法在分析复杂和深层故障时效率低下,并且需要操作人员技能熟练。近年来,人工智能技术的发展推动了故障诊断技术从传统技术向智能技术的发展。目前阀门诊断的主要问题是阀门检测精度不足;长时间的阀门运行,对于早期、潜在的故障,目前还缺乏更有效的方法。该软件可以通过底层机器检测影响,实现真正的行业相关性和及时的预警。二、阀门故障成因分析1.前期采购阶段阀门采购前技术环节把控不严,导致因采办技术属性描述错误、不准确而造成阀门到货后无法使用或使用匹配度不高,为引发阀门故障埋下了隐患。如未按实际需求采办相应压力等级匹配的阀门,导致使用期间介质压力高于阀门承压能力,引发阀门损坏;非标阀门采购
3、技术参数不准,导致到货阀门长度不匹配、法兰安装孔中心孔距不对应等问题。例如:机械设备出口2寸球阀,因选型偏长,受到两端管线长时间持续挤压,阀体自身中段密封圈挤损引发泄漏。2.控制阀结构及常见的故障阀门一般由阀门定位器、执行机构和阀体组成。阀门定位器是一个独立的负反馈控制回路,接收来自控制器的信号,输出信号传输到执行机构,执行机构再通过阀杆的推力来控制阀体的节流面积,从而调整通过阀体的流量。在石油化工、工业生产等领域,控制阀的故障主要有阀门泄漏、阀座密封和阀芯损坏、阀门黏滞及阀门堵塞等情况。其中,阀门泄漏可以分为阀门内漏和外漏。阀门内漏指的是阀门完全关闭后,仍有介质从阀门出口流出、渗漏的现象;而
4、阀门外漏一般指的是阀门完全关闭和开启后,阀门填料处的外部密封部件出现介质的渗漏。阀门黏滞指的是阀门在运行一段时间后,由于阀杆与填料之间产生较大的静摩擦,从而引起的非线性故障,这种非线性故障可能会导致闭环控制系统的振荡。阀门内、外漏和阀门黏滞是阀门在工业生产中经常出现的故障。三、调校步骤1.首先检查定位器固定螺丝是否固定牢固,接头是否连接紧固完成,定位器反馈杆是否固定牢固。2.检查定位器电路板接触是否良好,检查电气接线是否正确。3.按规定对定位器进行通电测试是否正常。4.进入菜单1YFCT根据不同的执行机构选择相应的执行机构类型(直行程或角行程),进入菜单2YAGL根据执行机构的行程范围选择合适
5、的反馈角度(阀门行程为520mm时选择33,阀门行程大于25mm时选择90,角行程阀门选择90)。进入菜单3YWAY一般默认为OFF,不需要选择,进入菜单6SCUR选择合适的控制电流范围为420mA或者020mA。5.菜单设置完毕,进入菜单4INTA进行自动自检定位器,短按菜单键显示4INITA然后按“+”键5s,定位器进入初始化状态。定位器自检将会从RUN1RNU5分5步对基于全周期管理的阀门故障应对措施研究杨剑波杨斌常明孔轩曹赓国家管网北方管道西安输油气分公司【摘要】阀门是机械必不可少的设备,能够调节工艺介质的流量、液位、温度等。阀门分为气动阀门和电动阀门,阀门定位器是阀门必不可少的附件,
6、能够改善阀门的静态特性,提高阀门位置的线性度,同时还能改善阀门的动态特性,减少调节信号的传递滞后,改变阀门的流量特性,改变调节阀对信号压力的响应范围,实现分层控制等。基于此,对全周期管理的阀门故障应对措施进行分析,以供参考。【关键词】阀门;故障率;降低;全周期【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2023.15.01647石油化工定位器进行自动检查,其中RUN1是确定正、反作用,RUN2是调节零点和量程,RUN3是用来测试定位器的执行时机和泄漏量,RUN4是用来测试定位器的最小化定位增量,RUN5是优化定位器的瞬时响应。当初始化完成后定位器将显示FINISH。6.完成定
7、位器初始化设置后,将定位器设置为AUTO模式投入自动运行状态即可(如图1)。图1定位器设置四、故障预防方法在阀门打开和关闭过程中,有时感觉到卡住不灵活,打开和关闭非常费力。有时不能以正常的开合力打开和关闭,即使打开和关闭有一定时间后,也不能继续打开和关闭。这种故障有一些原因,如阀杆和其他部件卡住,填料压盖倾斜并撞到阀杆,填料未正确安装或压得太紧,其次是阀杆和其他部件或咬死,并且在该添加润滑剂的地方没有添加润滑剂。为防止此类故障,首先要正确安装填料,并在该涂抹润滑剂的地方涂抹适当的润滑剂。有时密封表面被咬住,阀杆的螺纹部分还会被咬伤。黏合磨损产生磨粒。磨粒的硬度高于两种基础金属的硬度,并被压入软
8、表面以划伤硬表面。同时,硬质磨粒也被柔软表面的硬表面峰值推动而移动。在摩擦表面分离之后,磨料颗粒可以放电,但它可能仍然在柔软的表面上。再次摩擦时,会刮伤坚硬的表面并在较软的表面上犁更深的沟渠,直到硬质颗粒前面的柔软表面不能抵抗硬颗粒的移动力。将其剪切,在柔软的表面上形成条形凹槽,并在硬表面上形成划痕表面。五、阀门诊断系统设计1.需求分析经过近40年的发展,HART通信基金会成立以来,一直致力于通信标准的制定和修订,该技术已在国内外得到广泛应用,HART通信协议已成为全球智能仪器行业标准。主要优点是具有相对较低的带宽的响应速度。该项目开发了用于诊断阀门故障的智能软件,该软件必须符合公司开发的智能
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