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        FISHER氣動執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)試分析

        2014-10-31 02:49:10王坤何曉瓊
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年18期
        關(guān)鍵詞:穩(wěn)態(tài)

        王坤 何曉瓊

        摘 要:隨著管道建設(shè)的發(fā)展,氣動執(zhí)行機構(gòu)的應用也越來越普遍。其中FISHER氣動執(zhí)行機構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高等優(yōu)點被廣泛應用。因此有必要對其工作原理進行研究,使得管道運行人員能夠更好的調(diào)試維護此類設(shè)備。

        關(guān)鍵詞:氣動放大器;排氣放大器;動作特性;穩(wěn)態(tài);超調(diào)量;響應時間

        中圖分類號:TH134 文獻標識碼:A

        1 FISHER閥門氣動執(zhí)行機構(gòu)典型結(jié)構(gòu)

        FISHER閥門氣動執(zhí)行機構(gòu)主要由閥位控制器、過濾調(diào)壓閥、氣動放大器、排氣放大器和旁通針型閥等部件組成。其中閥位控制器用于接收控制系統(tǒng)傳來的信號,并將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫π盘?;過濾調(diào)壓閥用于設(shè)定氣動執(zhí)行機構(gòu)儀表風氣源的基準壓力;氣動放大器將來自于閥位控制器的微小壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩^大的壓力輸出;排氣放大器和旁通針型閥則共同控制氣動執(zhí)行機構(gòu)的排氣量,以實現(xiàn)閥門的快速開關(guān)。

        2執(zhí)行機構(gòu)各部件的調(diào)試

        雖然從大體結(jié)構(gòu)上我們能夠理解執(zhí)行機構(gòu)的工作原理,但是在實際工作中如果遇到執(zhí)行機構(gòu)故障或新設(shè)備調(diào)試等情況,僅掌握其基本原理是不夠的,還需深入探究執(zhí)行機構(gòu)各部件的工作方式,以下就對該型氣動執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)試進行相應的分析。

        某干線壓氣站壓縮機防喘閥氣動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生儀表風泄漏事件,運行人員檢查后更換了執(zhí)行機構(gòu)上氣動放大器、過濾調(diào)壓閥等部件,準備對執(zhí)行機構(gòu)進行重新設(shè)定。首先是設(shè)置執(zhí)行機構(gòu)的儀表風氣源基準壓力,壓力大小主要取決于閥門直徑和閥門動作速度,通常大口徑閥門或者速動閥門需要較高的基準氣源壓力,反之亦然?;鶞蕢毫υO(shè)定可通過過濾調(diào)壓閥上的調(diào)節(jié)螺母,設(shè)定至滿足現(xiàn)場工藝要求。在完成基準壓力設(shè)定后,接通儀表風氣源,通過機組控制系統(tǒng),驗證閥門動作特性,發(fā)現(xiàn)閥門位置反饋呈現(xiàn)震蕩狀,不能收斂至穩(wěn)態(tài),現(xiàn)場閥門頻繁動作無法到達命令值開度,如圖1所示。

        結(jié)合趨勢記錄和現(xiàn)場閥門狀態(tài),可以判斷出執(zhí)行機構(gòu)的壓力輸出信號過大,導致閥門位置偏差滯后,排氣放大器泄放多余壓力,使得閥門位置在穩(wěn)態(tài)附近呈現(xiàn)振蕩趨勢。而在整個氣動執(zhí)行機構(gòu)的PI控制中,氣動放大器可以控制輸出壓力信號的大小,減小穩(wěn)態(tài)誤差,對于整個系統(tǒng)起到明顯的積分效應。因此可通過對氣動放大器的限定螺母調(diào)整,適當減小壓力輸出,使閥門動作位置進入穩(wěn)態(tài)。

        當閥位能夠穩(wěn)定在命令值開度后,下一步就應考慮閥門動作特性中的響應時間和超調(diào)量。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn),該防喘閥(失氣開閥)在關(guān)閉時動作特性較好,說明過濾調(diào)壓閥的基準壓力值設(shè)定合理。但在防喘閥打開過程中超調(diào)量明顯較大,動作特性較差。原因在于防喘閥打開時排氣放大器排氣量過大,造成閥門失位。根據(jù)FISHER氣動執(zhí)行機構(gòu)工作原理,應適增大旁通針型閥的開度,減少排氣量。而旁通針型閥開度過大又會造成開閥響應時間過長,不利于機組的防喘振保護。因此在面對此類情況時,不能過度追求單一性能指標,而應同時考慮使響應時間和超調(diào)量都處在可接受的范圍內(nèi)。現(xiàn)場通過適當打開旁通針型閥,最終得到了一個較好的動作特性曲線,如圖2所示。

        結(jié)語

        隨著管道系統(tǒng)自動化程度的日漸提高,各類先進的氣動執(zhí)行機構(gòu)將被大規(guī)模應用,掌握氣動執(zhí)行機構(gòu)的維修和調(diào)試,將成為現(xiàn)代輸氣工必不可少的能力。本文通過原理分析和實例講解,直觀的描述了FISHER氣動執(zhí)行機構(gòu)各部件的工作原理,及其對閥門動作特性的影響,并展示了該型氣動執(zhí)行機構(gòu)的基本調(diào)試方法,可幫助管道運行人員掌握此類設(shè)備。

        參考文獻

        [1]GEPS Oil & Gas.指導、操作機維護手冊(PCL804N)[M].佛羅倫薩:Nuovo Pignone,2010.

        [2]GEPS Oil & Gas.技術(shù)說明,運行及維修手冊((LM2500+HSPT)[M].佛羅倫薩:Nuovo Pignone,2010.

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