電動調節閥淺析

摘 要：本文開篇將電動調節閥與氣動調節閥進行比對，通過剖析兩者區別，將電動調節閥的優越性和制約其廣泛應用的因素一并列出。從而發現導致其局限性的大部分因素是操作環境、工藝條件不適宜和對維護人員的高技能要求。隨后將自身工作中遇到的情況進行歸類、分析、總結，與此同時闡述了本人所維護的裝置中電動執行器的多項隱含、附加功能的實際應用（主要介紹電路接線方法及控制原理），旨在將人為可干預的制約性降到最低。

關鍵詞：電動調節閥 ; 閥門報警 ; 控制報警 ; 執行器報警 ; 聯鎖控制 ; 遠程控制

1.引言

與傳統的氣動調節閥相比，電動調節閥具有以下明顯的優點：節能（只在工作時才消耗電能），環保（無碳排放），安裝方便快捷（無需復雜的氣動管路和氣泵工作站），與此同時也有不可忽視的使用局限性和弊端，下文將兩者進行比對、剖析，將其優越性和制約其廣泛應用的因素一并列出。

2.電動調節閥與氣動調節閥相比較的優勢及缺陷

除高可靠、全功能、超輕型的特點外，電動調節閥還有如下好處：對液體介質和大管徑氣體效果好。無需特殊的氣源和空氣凈化等裝置，不受氣候影響，不受空壓氣的壓力影響。即使電源失電時，也能保持原執行位置。 可遠距離傳輸信號，電纜敷設比氣管和液體管道敷設方便得多，且便于線路檢查。與計算機連接方便簡潔，更適應采用電子信息新技術。電動調節閥不需建立特殊的氣源和空氣凈化等裝置，更不需配備電氣閥門定位器，后期使用、維護成本電動調節閥要遠低于氣動調節閥。上述原因使得電動調節閥的配置成本、維護費用更低。氣動調節閥用“氣動閥+電氣閥門定位器+氣源”的復雜方式，降低了命令執行的可靠性（可靠性差的因素隨環節的增多而增加），減少了維修工作量（維修工作量隨電動執行器硬件環節減少而減少）。除上述優點外電動調節閥還具有調節過程可控性好，行程準確、可調，便于與閥門連接等優點。

電動調節閥的缺點和制約因素如下：電機必須經過多級減速才能輸出力矩，使得運行較慢，從調節器輸出一個信號，到調節閥響應而運動到那個相應的位置，需要較長的時間;其工作過程中和線路板或電機出現故障時可能產生靜電火花或電火花，更適用于防爆要求不高的場所。因此在某些要求快速關啟的關路上和油管、易燃易爆氣體、化工危險品管路上還是使用氣動閥。由于運動部件多，電機運行產生的內熱會導致電機過熱跳斷，使調節閥停止工作，需待內部溫度下降后方可正常運行（此種情況在電機長時間運行或頻繁啟動時更易發生）。電機頻繁啟動也是減速齒輪損壞、模塊可控硅燒毀等故障的主要誘因。因其復雜性，對現場維護人員的技術水平要求相對較高。

下文主要對本人日常工作中遇到的電動調節閥相關故障、問題進行歸納和總結，旨在將人為可干預的制約性（缺陷造成的影響）降到最低。

3.在對電動調節閥實際維護、保養過程中，本人遇到的故障狀況大致分為： 閥門報警、控制報警。

3.1常見的閥門報警分為TORQUE TRIP CL、TORQUE TRIP OP或MOTOR STALLED兩種

3.1.1 TORQUE TRIP CL或TORQUE TRIP OP

解決方案：關閥方向運行時力矩跳斷，在閥門處于關閉狀態時，用手輪將閥門適度開啟一點，“感覺”一下閥門的硬度，如果閥門沒有卡死，重新設置閥門零點。將此時閥門所處位置設置為零點。重置零點后如發現閥門有漏量，則需適當逐步增大關力矩值關閥，再次設置零點，直到閥門關閉狀態無漏量時，以最后設置的零點為最終零點，繼續投用。開閥方向運行時力矩跳斷，在閥門處于開啟狀態時，用手輪將閥門適度關閉一點，“感覺”一下閥門的硬度，如果閥門沒有卡死，則需適當逐步增大開力矩，直至閥門可以正常執行開啟動作。如果判斷閥門已卡死，則需聯系相關人員進行拆閥作業清除異物。

3.1.2 MOTOR STALLED

解決方案：應先用手輪操作，“感覺”一下閥門的硬度，檢查是否閥門很緊。閥門在控制過程中受所處環境影響（如裝置運行過程中溫度變化大，易導致閥體熱脹冷縮），導致其開啟或關閉所需的力矩值增大，超過之前設定的最大值，使閥門卡頓。此種情況下需用手輪操作幫助渡過卡頓點，如渡過卡頓點后仍有同樣的故障顯示，則需適當逐步增大力矩，直至閥門可以正常執行動作。

3.2控制報警分為ESD ACTIVE和INTERLOCK ACTIVE兩種

3.2.1 ESD ACTIVE

解決方案：一個有效的緊急保護信號將超越任何現場或遠程控制信號，緊急保護操作的電源公共端獨立于開閥、關閥和停止的遠程控制信號。解除ESD控制信號后即可消除此報警。

3.2.2 INTERLOCK ACTIVE

當電動執行器顯示窗口顯示的故障代碼為INTERLOCK ACTIVE時，表明聯鎖功能組態開啟，在啟動聯鎖的方向禁止對電動執行器的一切操作。

4.實現電動執行器控制目的的接線方法及原理

4.1聯鎖控制電路（實際中的允許開閥、允許關閥）

接線方法如圖1所示。實現原理：以實際中的允許開閥聯鎖控制電路為例（即由圖3中4、5、31、37構成的電路），當控制程序走到這一步，由計算機發出信號，允許電動執行器執行開閥動作。圖3中的開閥允許為常開觸點，收到遠程控制信號時觸點閉合，電路連通。裝置通過此種接線方式和計算機程序的共同控制實現控制，保證安全生產。允許關閥聯鎖控制實現原理同上。

4.2 遠程控制電路

在現場選擇合適位置設置一個集中控制盤，將多個電動執行器的遠程控制按鈕集中在此控制盤上，從而實現集中控制操作，取代由操作人員逐一到每臺電動執行器附近來進行操作。以遠程關閥控制電路為例，當聯鎖解除后，手動按下集中控制板上的關閥按鈕（遠程關閥按鈕處于常開狀態），便可通過圖2中4、5、33、34、36形成的通路，實現執行器的遠程控制關閥功能。遠程開閥控制功能實現原理同上。從圖4可以看出，遠程停止按鈕為常閉觸點且處于干路上，因此無論在執行器執行開閥或關閥動作時，只要按下遠程停止按鈕，執行器的動作都將停止。

結束語

本文在對電動執行器進行介紹的基礎上，分析了其智能化發展的意義、現狀、常見故障處理，希望能夠對電動閥的日常維護、檢修、研究發展提供一定的參考價值。

參考文獻

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作者簡介

劉洋，女，1988年生，工程師，工學學士，中國石油天然氣股份有限公司錦州石化分公司儀電車間，2011年參加工作，現從事系統維護工作。