0 引言

      加压变换是合成氨生产流程的关键工序，而饱和塔液位是加变工艺中重要的控制参数。当饱和塔无液位时，饱和塔里的半水煤气会进入热水塔，被带到后续工序，影响正常生产；而饱和塔液位太高，水会被带入变换炉，从而降低催化剂的活性。饱和塔液位是通过液位调节阀自动调节去热水塔的水量来保证的。我公司饱和塔液位阀采用的是重庆华林有限公司生产的全功能超轻型调节阀，执行机构采用的是济南柏勒夫的电动执行器，它通过接受标准的4~20mA调节信号或手动操作信号去操作调节机构（球阀转动的角度等），从而改变被调量（液位），以满足生产过程的需要。

      1 饱和塔液位阀的常见故障

      （1）调节阀有输入但无反馈；
      （2）调节阀输入和反馈偏差太大；
      （3）调节阀输入和反馈正常，但阀体不动；
      （4）调节阀输入变化正常而反馈从跟踪到不跟踪；
      （5）调节阀输入没变化，反馈却突然变化；
      （6）调节阀输入没变化，反馈时有时无。

      2 饱和塔液位调节阀的工作原理

      如图1，当I_调=I_反，电机停转；当调信号发生变化时，比较放大器比较二者之差，通过超限控制回路确定电机正转或反转；达到平衡后，电机停止转动，反馈回路输出一个反馈信号。

      3 饱和塔液位阀故障分类及原因分析

      饱和塔液位阀是角行程全功能电动调节阀，阀芯是半球体，执行机构是电子式的，无需伺服放大器，可实现自动、软操、硬操等操作，并具有状态联锁、可靠性高、寿命长及维护简单的特点。但由于电动执行机构工作条件恶劣且调节机构直接与介质接触，经高温、腐蚀、磨损等作用，在使用中容易发生故障。其故障类型主要表现为机械部分故障和电气部分故障。

      3.1 机械部分故障

      电动执行机构在安装和调试时，在满足使用条件下，保证机构不要关得过严或开得过大，防止引起卡涩，否则会出现调节阀输入变化正常而反馈从跟踪到不跟踪现象。在实际使用中受工况影响，如差压过大、腐蚀磨损而使阀门卡涩，或者调节参数设置不当，阀门频繁动作，会引起电动执行机构电动机过热或保护动作，出现调节阀有输人但无反馈现象。对这种故障的判断，可断开执行机构电源，手动试一下阀门即可。通过调整调节参数的方法来防止阀门频繁动作。若电动机构动作正常但对介质不能调节，则主要原因是电动机构与阀门连接松脱或阀门本身故障，即调节阀有输人但无反馈。

      3.2 电气部分故障

      （1）电动执行机构

      采用单相交流电动机驱动，直接利用继电器来控制电动机，比较容易出现的故障是启动电容、继电器损坏引起的电动机不动作或某个方向不动作，这时也会出现调节阀有输入但无反馈现象。

      （2）控制模块部分

      电动执行机构把主要控制功能集中在主控模块、位发（位置发送）模块及电源模块上。位发模块和电源模块的检测比较简单，用万用表测量位发模块的反馈信号是否正确，电源模块输出电压是否正常即可。对主控模块则可以通过更换备用模块，或在正常的机构上试验来检验。模块本身损坏的几率比较小，使用中常见的故障是由于振动或安装的原因使模块上的接线松脱、断开、虚连，导致模块工作不正常。例如：位发模块因受强电压冲击或自身元件损坏出现故障时，使反馈信号错误，导致反馈显示异常，自动控制失灵，出现调节阀有输人但无反馈现象。

      （3）电位器和行程控制部分

      电位器和行程控制部分与电动执行机构的转动部分相连，常常会因连接不好而发生故障。例如：电位器如与转动部分连接松脱，则使位发模块输出不能反映机构的实际位置，从而使电动执行机构控制失灵；行程控制部分如连接不好，不能反映机构运行位置，则易使保护不起作用；如机构机械受损，会发生调节阀输人没变化但反馈时有时无以及调节阀输人和反馈偏差太大等现象。

      （4）信号干扰

      电动执行机构采用4～20 mA的信号来控制，易受到干扰，使机构动作不正常。因此，信号线需屏蔽，布线时应避开强干扰源，保证信号的正确传输，否则会出现调节阀输人没变化可反馈突然变化的现象。

      4 饱和塔液位阀故障处理事例

      4.1 事例1

      2006年元月15

原创作者：浙江金锋自动化仪表有限公司