楊衛(wèi)東

關(guān)鍵詞：電動(dòng)執(zhí)行器;典型故障;處理方法;故障處理效率

0引言

在天然氣生產(chǎn)場(chǎng)站使用的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要用于干線球閥、排污閥和收發(fā)筒球閥，場(chǎng)站內(nèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)多隨建站設(shè)置，部分閥門及電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)投入運(yùn)行多年，老化嚴(yán)重，故障多，管理難度大，天然氣生產(chǎn)系統(tǒng)中對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效維護(hù)的方式就是每年定期進(jìn)行兩次維護(hù)保養(yǎng)。近年來(lái)，天然氣生產(chǎn)場(chǎng)站管道不斷引入智能電動(dòng)執(zhí)行器作為閥門的驅(qū)動(dòng)裝置，其控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，涉及到機(jī)械、電力電子技術(shù)，通訊技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)領(lǐng)域，故障處理復(fù)雜，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位、分析的過(guò)程也比較麻煩，想要準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)往往需要通過(guò)各種檢測(cè)方式才能實(shí)現(xiàn)。如果這些問(wèn)題不及時(shí)處理就會(huì)在日后運(yùn)行中體現(xiàn)出來(lái)，存在故障的電動(dòng)閥在高含硫原料氣井站發(fā)生泄漏、爆管等情況時(shí)，更是難以在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施有效的搶險(xiǎn)措施，并對(duì)井站周邊居民的生命、財(cái)產(chǎn)造成不可估量的損失，存在較大的安全隱患，所以保證電動(dòng)執(zhí)行器在輸氣管線穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。本文分析由動(dòng)執(zhí)行器的典型故障，并提出解決方法和措施。

1澳托克智能電動(dòng)執(zhí)行器的典型故障

1.1電池報(bào)警

電動(dòng)執(zhí)行器在運(yùn)行一段時(shí)問(wèn)后，液晶顯示屏上會(huì)出現(xiàn)電池報(bào)警圖標(biāo)。執(zhí)行器電池盒裝有3節(jié)1.5V堿性電池，用于在失電狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)保存閥位。當(dāng)電池電量下降到15%時(shí)執(zhí)行器就會(huì)發(fā)出電池報(bào)警，電池電量下降到10%時(shí)電池報(bào)警閃爍提醒用戶更換電池，電池報(bào)警不影響執(zhí)行器運(yùn)行。

檢查這類型故障，必須將紅色旋鈕選為就地或停止位置，在執(zhí)行器帶電更換3節(jié)1.5V堿性電池即可。若故障圖標(biāo)未消失，斷電后取下電池，然后重新上電池，確認(rèn)用紅外設(shè)定器能通訊后再送電，并重新作開(kāi)關(guān)限位等相關(guān)設(shè)定。

1.2執(zhí)行器控制方式改變（點(diǎn)動(dòng)）故障

執(zhí)行器在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一般采用就地旋鈕、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)量等自保持控制方式，當(dāng)電路主板接收到開(kāi)/關(guān)閥輸入信號(hào)，執(zhí)行器持續(xù)運(yùn)行到限位位置。出現(xiàn)執(zhí)行器由就地或遠(yuǎn)程自保持運(yùn)行變?yōu)辄c(diǎn)動(dòng)運(yùn)行，這是由于設(shè)置參數(shù)或接線方式改變了。

檢查這類型故障，可以重新進(jìn)行設(shè)置：主屏一調(diào)試→高級(jí)設(shè)定→控制模式→就地自保持，將就地自保持設(shè)為“有效”，就地控制為自保持控制。對(duì)遠(yuǎn)程控制的設(shè)置有兩種方式，設(shè)置：主屏→調(diào)試→高級(jí)設(shè)定→控制模式→遠(yuǎn)程自保持，當(dāng)圖1中34號(hào)端子懸空，設(shè)置成有效時(shí)，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)信號(hào)保持;設(shè)置成無(wú)效時(shí)，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)點(diǎn)動(dòng);當(dāng)圖2中34號(hào)端子接高電平，設(shè)置成有效時(shí)，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)為點(diǎn)動(dòng)信號(hào);設(shè)置成無(wú)效時(shí)，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)信號(hào)保持。

1.3力矩報(bào)警

電動(dòng)機(jī)軸上裝有力矩傳感器，當(dāng)執(zhí)行器的開(kāi)閥力矩或關(guān)閥力矩超過(guò)設(shè)定值時(shí)，顯示屏主界面狀態(tài)欄內(nèi)會(huì)有“力矩報(bào)警”文字閃爍，并停止運(yùn)行。可通過(guò)力矩指示了解到力矩報(bào)警時(shí)的力矩值。如果需要力矩報(bào)警消失，必須反向運(yùn)行執(zhí)行器。

力矩報(bào)警原因：閥門過(guò)緊或在行程中阻塞、閥門黏住或卡住、閥門運(yùn)行條件改變（壓力、流量增大）、力矩設(shè)定值過(guò)小。

檢查這類型故障，首先用手輪操作執(zhí)行器“感覺(jué)”一下閥門的硬度。如閥門過(guò)緊，對(duì)閥門進(jìn)行清洗潤(rùn)滑。當(dāng)確認(rèn)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥門無(wú)過(guò)緊、黏住或卡住現(xiàn)象，用紅外線設(shè)定器查看關(guān)閥/開(kāi)閥力矩設(shè)定值是否過(guò)小。如果過(guò)小，則表明是關(guān)閥/開(kāi)閥力矩設(shè)定值過(guò)小故障。處理這類型故障，只需將力矩的設(shè)定值調(diào)大即可。

1.4失速報(bào)警

當(dāng)執(zhí)行器的實(shí)際轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的70%時(shí)，執(zhí)行器顯示屏主界面的狀態(tài)欄會(huì)有“失速報(bào)警”文字閃爍，并停止運(yùn)行。如果需要失速報(bào)警消失，必須反向運(yùn)行執(zhí)行器?！笆賵?bào)警”主要原因有機(jī)械故障和電氣故障兩方面。

1.4.1機(jī)械故障

當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，如蝸輪蝸桿減速系統(tǒng)、離合器、閥位傳感器傘形齒輪出現(xiàn)故障，執(zhí)行器實(shí)際轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的70%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致閥位傳感器不能精確測(cè)速和定位，控制主板檢測(cè)不到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，5s內(nèi)執(zhí)行器顯示屏主界面的狀態(tài)欄會(huì)有“失速報(bào)警”文字閃爍，并停止運(yùn)行。處理方法為：將動(dòng)力電源斷電，對(duì)執(zhí)行器解體檢查，更換損壞的蝸輪蝸桿、閥位傳感器傘形齒輪或離合器張力彈簧。

1.4.2電氣故障

當(dāng)電動(dòng)機(jī)、電源板、閥位傳感器、主板電流檢測(cè)回路故障，控制電路主板無(wú)法檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，5s內(nèi)發(fā)出失速報(bào)警信號(hào)，并禁止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。處理方法為：測(cè)試電動(dòng)機(jī)絕緣及阻值，當(dāng)確認(rèn)電動(dòng)機(jī)正常時(shí)，重點(diǎn)檢查閥位傳感器。用紅外設(shè)定器調(diào)出編碼器診斷菜單和編碼器值，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手輪，觀察編碼器運(yùn)行情況和執(zhí)行器開(kāi)/關(guān)閥編碼器值有無(wú)遞增或遞減，如不正常，則表明是閥位傳感器故障。處理這類型故障，只需更換閥位傳感器即可。還可進(jìn)一步測(cè)試閥位傳感器電路故障具體位置，在手動(dòng)位置，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，用示波器觀察傳感器SK6插頭（表1）3#線（橙色）和5#線（黃色）有無(wú)交變電平波形，用萬(wàn)用表電阻擋位測(cè)試2號(hào)線（紫色）和4號(hào)線（黑色）干簧管通斷，7#線（紅色）和8#線（黑色、綠色）傳感器DC5V工作電源。閥位傳感器SK6插頭如表1所示。

2提高故障處理效率的方法

澳托克智能電動(dòng)執(zhí)行器是一種無(wú)需打開(kāi)電氣端蓋即可進(jìn)行調(diào)試和查詢的閥門執(zhí)行器，用紅外設(shè)定器進(jìn)入執(zhí)行器的程序，可以在不接觸執(zhí)行器的情況下，也可安全、快捷地對(duì)力矩值、限位以及其他所有控制和指示功能進(jìn)行查看設(shè)定。標(biāo)準(zhǔn)診斷功能可對(duì)控制系統(tǒng)、閥門和執(zhí)行器的狀態(tài)進(jìn)行診斷，并通過(guò)執(zhí)行器的顯示屏顯示。

2.1旋鈕故障診斷

（1）就地控制旋鈕。利用紅外設(shè)定器來(lái)進(jìn)行菜單操作，當(dāng)執(zhí)行器顯示屏為主界面時(shí)，按下設(shè)定器的上鍵或下鍵，進(jìn)入菜單模式主屏→…→診斷…遠(yuǎn)程信號(hào)…旋到開(kāi)閥（旋到關(guān)閥）。執(zhí)行器就地控制旋鈕旋到開(kāi)閥或旋到關(guān)閥位置時(shí)，顯示屏顯示“有效”，說(shuō)明就地控制旋鈕和操作板正常;顯示“無(wú)效”信息，說(shuō)明就地控制旋鈕或操作板故障。

（2）狀態(tài)選擇旋鈕。進(jìn)入菜單模式主屏→…→診斷…遠(yuǎn)程信號(hào)…旋到遠(yuǎn)程（旋到停止或旋到就地）。執(zhí)行器就地狀態(tài)旋鈕旋到遠(yuǎn)程（停止或就地）位置時(shí)，顯示屏顯示“有效”，說(shuō)明狀態(tài)選擇旋鈕和操作板正常;顯示“無(wú)效”信息，說(shuō)明狀態(tài)選擇旋鈕或操作板故障。

2.2遠(yuǎn)程信號(hào)故障診斷

進(jìn)入菜單模式主屏→…→診斷…遠(yuǎn)程信號(hào)…遠(yuǎn)程開(kāi)閥（遠(yuǎn)程關(guān)閥）。當(dāng)執(zhí)行器接收到遠(yuǎn)程開(kāi)閥或關(guān)閥信號(hào)時(shí)，顯示屏應(yīng)顯示“有效”，說(shuō)明執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)組態(tài)及傳輸線路運(yùn)行正常;顯示“無(wú)效”信息，說(shuō)明計(jì)算機(jī)組態(tài)或傳輸線路故障。

2.3閥位傳感器故障診斷

進(jìn)入菜單模式主屏→…→診斷…閥位傳感器…編碼器診斷，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，顯示屏顯示“正常”，說(shuō)明編碼器運(yùn)行正常;顯示“錯(cuò)誤”信息，說(shuō)明編碼器運(yùn)行不正常。

2.4執(zhí)行器力矩故障診斷

進(jìn)入菜單模式主屏→…→診斷…系統(tǒng)信息…力矩AD值，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，能夠在顯示屏上觀察到執(zhí)行器力矩AD值（0～4095之間），說(shuō)明力矩傳感器運(yùn)行正常;否則，力矩傳感器運(yùn)行不正常。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)天然氣生產(chǎn)場(chǎng)站的智能電動(dòng)執(zhí)行器進(jìn)行故障精確診斷，需要維護(hù)人員熟悉智能電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)原理和使用手冊(cè)，這樣才能確保能夠?qū)崟r(shí)快速地判斷故障點(diǎn)位，才能更及時(shí)有效地對(duì)設(shè)備存在的問(wèn)題進(jìn)行快速、可靠地排除和維修。本文通過(guò)深度分析AuTORK電動(dòng)執(zhí)行器典型故障和提高故障處理效率的方法，總結(jié)維護(hù)工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，希望能給運(yùn)維人員的實(shí)際工作提供參考借鑒。