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FESTO電磁閥漏氣的預(yù)判斷,、分析及處理方法
FESTO電磁閥漏氣的預(yù)判斷,、分析及處理方法
FESTO電磁閥工作原理：執(zhí)行結(jié)構(gòu)將控制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動作,，以控制閥內(nèi)截流件位置的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)裝置,，按照信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力來推動推桿移動，帶動閥芯動作,。按動作方式分為直行程和角行程。
FESTO電磁閥是以壓縮空氣為動力源的調(diào)節(jié)閥,。氣動薄膜執(zhí)行結(jié)構(gòu)由上膜蓋,、下膜蓋、橡膠膜片,、推桿,、支架、彈簧,、彈簧座及彈簧罩等部件組成,。氣缸支架支撐下膜蓋，內(nèi)部排放彈簧座及彈簧,，彈簧罩平衡反扣在彈簧上,，頂部彈簧緊固螺母，將橡膠薄膜和彈簧罩緊固在推桿頂部,，保證彈簧輕微壓緊而不發(fā)生位移,；在底部，推桿O形圈和密封潤滑油在推桿倒角處抱緊推桿,，并密封*,，彈簧安裝在彈簧座上；根據(jù)調(diào)節(jié)閥的正,、反作用和薄膜在上,、下膜蓋內(nèi)的安裝位置，在緊貼薄膜的膜蓋上安裝排氣口,，實現(xiàn)氣缸*密封,。膜片由橡膠、中間夾尼龍的絲織物組成,，調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境溫度為－30～60℃,。在全行程范圍內(nèi),，所有彈簧的伸縮長度或倔強系數(shù)*一致，保證執(zhí)行結(jié)構(gòu)的線性度好或調(diào)解準確,；如果薄膜損傷或彈簧受損,，會導致氣缸竄氣。目前,，F(xiàn)ESTO電磁閥多采用HA多彈簧精小型氣動執(zhí)行結(jié)構(gòu),，與傳統(tǒng)ZMA執(zhí)行結(jié)構(gòu)相比，具有質(zhì)量輕,、高度小,、結(jié)構(gòu)緊湊、裝校簡便,、動作可靠及輸出力大等優(yōu)點,。
FESTO電磁閥的作用原理：調(diào)節(jié)閥定位器接受0.02～0.10MPa（或4～20mA）的標準信號，輸出0.02～0.24MPa的氣信號至薄膜氣缸內(nèi),，以驅(qū)動氣動執(zhí)行結(jié)構(gòu)進行工作,。氣源壓力在薄膜上產(chǎn)生推力，使推桿部件移動,，并壓縮彈簧,，直至彈簧的反作用力與信號壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力平衡為止，此時推桿的移動就是氣動薄膜執(zhí)行結(jié)構(gòu)的位移,。當控制系統(tǒng)輸出信號增大時,，定位器中的背壓腔內(nèi)壓力增大,，通過氣動放大器的放大作用,，將氣源放大并輸送到執(zhí)行結(jié)構(gòu)膜頭內(nèi)部,，使執(zhí)行結(jié)構(gòu)推桿向下運動，推桿帶動反饋凸輪杠桿與凸輪旋轉(zhuǎn),，彈簧的壓縮力增大,，產(chǎn)生反向推力使閥芯向左運動。當彈簧的壓縮力與膜片的推力相等時,，定位器處于平衡狀態(tài),，定位器不進氣也不排氣，膜頭排氣口停止排氣,。當控制系統(tǒng)輸出的氣壓信號減小時,，定位器中的背壓腔內(nèi)壓力減小，通過氣動放大器的作用,，減少輸送到執(zhí)行結(jié)構(gòu)膜頭內(nèi)部的氣源,，排出執(zhí)行結(jié)構(gòu)膜腔內(nèi)的氣壓，使得推桿向上運動，推動帶動反饋凸輪旋轉(zhuǎn),，彈簧的壓縮力減小,，閥芯向右運動；當彈簧的壓縮力與膜片的推力相等時,，定位器處于平衡狀態(tài),，定位器不進氣也不排氣，膜頭排氣口停止排氣,。
2 FESTO電磁閥膜頭漏氣的故障判斷方法
2.1 DCS曲線判斷法
化工設(shè)備或者管線內(nèi)壓力是調(diào)節(jié)閥在工藝調(diào)控要求下滿足工藝運行的目標,。DCS曲線是利用DCS集中監(jiān)控工藝運行狀況參數(shù)和閥門開度變化的控制曲線。調(diào)節(jié)閥前,、后工藝控制點上的壓力變化是調(diào)節(jié)閥開度變化作用的結(jié)果,，壓力曲線能間接反映閥門的開度變化。若膜頭漏氣,，在程序規(guī)定時間內(nèi)無法正常調(diào)控,，壓力必然異常，導致曲線紊亂,，故觀察某控制點連續(xù)時間段內(nèi)的曲線,，根據(jù)壓力變化情況，可直接判斷出漏氣閥門的位號,。另外,，閥門開度的歷史趨勢能直接反映閥門調(diào)控狀態(tài),，根據(jù)調(diào)控調(diào)節(jié)閥開度曲線對閥門運行狀況進行快速實時監(jiān)控,；然而，此工作量大,，監(jiān)控畫面多,，給生產(chǎn)操作帶來不便。
壓力曲線的突變異常間接說明調(diào)節(jié)閥調(diào)控異常,，結(jié)合開度變化曲線異常的閥門,，鎖定故障閥門。如果膜頭漏氣,，造成閥門緩慢,，調(diào)控異常，甚至閥門停運,。按照曲線異常的嚴重程度分為輕微漏氣和嚴重漏氣,。輕微漏氣時，調(diào)控動作延時和壓力曲線異常不大或者閥門開度曲線變化緩慢,，曲線出現(xiàn)“毛刺”或“拐角”,，可觀察運行；嚴重漏氣時，閥門無法達到調(diào)控需求和滿足工藝需求,，曲線出現(xiàn)“凸出”或“棱角”,，需停運閥門，被迫檢查維修,。
2.2 現(xiàn)場判斷法
FESTO電磁閥膜頭漏氣時,，儀表風從排氣口或漏氣口非正常持續(xù)排出，發(fā)出穩(wěn)定,、有規(guī)律的聲音,。損壞部位越嚴重，密封性越差,，泄漏口越大,，流速越快且泄漏聲越大。現(xiàn)場判斷法根據(jù)閥門儀表風竄氣部位,、氣流大小及連續(xù)性,、聲音高低等情況作出初步判斷；繼而觀察運行狀態(tài),，根據(jù)執(zhí)行結(jié)構(gòu)原理進行分析,，結(jié)合故障處理經(jīng)驗判明原因。由于竄氣聲音高低和氣流量無法準確測量,，所以無法判斷出原因,；但由于氣缸結(jié)構(gòu)簡單，可判明故障原因,，為生產(chǎn)期間閥門的預(yù)檢,、預(yù)修和維持正常運行，以及及時發(fā)現(xiàn),、處理故障贏得時間,，不會造成故障終止（指故障導致無法運行）判斷。因此,，現(xiàn)場判斷法是膜頭漏氣有價值和直接有效的判斷方法之一,。
（1）上、下膜頭損壞后膜頭漏氣的判斷,。上,、下膜頭損壞使膜頭無法密閉，儀表風從上膜頭,、下膜頭,、彈簧、儀表風的損壞口直接排出,，造成調(diào)節(jié)閥推力減少,，閥門調(diào)控開度時嚴重緩慢，甚至無法動作，直接導致閥門故障終止,。該情況下故障發(fā)生的可能性較小,，但還會發(fā)生。
（2）彈簧斷損后膜頭漏氣的判斷,。調(diào)節(jié)閥根據(jù)膜頭大小其彈簧分為4組,、6組、8組等,，當彈簧斷損1～2組時,，膜頭推力減小，導致達到控制開度目標延時,。當閥門開度穩(wěn)定,、膜頭內(nèi)部作用力平衡時，排氣口持續(xù)漏氣,，但由于漏氣量小,、流速低、壓力小,，幾乎沒有聲音,，觸摸時才能發(fā)現(xiàn)。如斷損根數(shù)較多且集中偏向一面,，氣動薄膜動作時側(cè)面塌陷,，儀表風從排氣口縮徑處擠壓持續(xù)排出；觸摸時漏氣量越大,、流速越高,、沖擊力越大，持續(xù)擾動聲越大,，說明彈簧損壞越嚴重,，斷損根數(shù)越多,，此時閥門已無法調(diào)控,，導致閥門故障終止，需盡快解體維修,。
（3）氣動薄膜損壞后膜頭漏氣的判斷,。調(diào)節(jié)閥膜片輕微損壞時（一般是膜片表面橡膠磨損、出現(xiàn)裂紋或頂部螺母緊固處磨損）,，此時閥門能滿足工藝調(diào)控要求,，動作延時不明顯。當閥門開度穩(wěn)定時,，膜頭內(nèi)儀表風直接通過氣動薄膜,，從排氣口擠壓持續(xù)竄氣外漏，但漏氣量小、流速低,、壓力小,，幾乎沒有擾動聲，觸摸時才能發(fā)現(xiàn),。當薄膜破損嚴重時,，聲音較大；觸摸時,，竄氣量越大,，流速越高，壓力越大,；持續(xù)擾動聲越大,，沖擊力大，說明薄膜損壞越嚴重,，此時閥門已無法調(diào)控,，導致閥門故障終止，需盡快解體維修,。
（4）彈簧罩預(yù)緊螺母松動后膜頭漏氣的判斷,。彈簧罩預(yù)緊螺母松動造成氣缸內(nèi)彈簧罩、膜片上下活動,，由于彈簧伸縮長度不同,，儀表風通過薄膜和彈簧組的傾斜部位竄出，調(diào)控動作延時不明顯,，能滿足工藝調(diào)控要求,。當閥門動作或開度穩(wěn)定時，膜頭內(nèi)部儀表風從排氣口持續(xù)漏氣,。由于漏氣量小,、流速低、壓力小,，幾乎沒有聲音,，觸摸時才能發(fā)現(xiàn)。如果脫絲越嚴重,，漏氣量越大,、流速越高、壓力越大,、持續(xù)擾動聲越大,，觸摸時沖擊力大，此時閥門已無法調(diào)控,，導致閥門故障終止,，需盡快解體維修,。
（5）推桿密封圈損壞后膜頭漏氣的判斷。推桿密封圈輕微損壞后,，膜頭底部一直漏氣,，損壞較小時，發(fā)出聲音較小或者沒有聲音,，只有觸摸下膜頭推桿處,，感觸到漏氣才會發(fā)現(xiàn)，此時觀察運行,，一般不會對生產(chǎn)造成影響,。如果損壞部位增大或損壞已經(jīng)較大時，會發(fā)出氣流聲,，甚至較大的聲音,，此時需對閥門停運檢修，并更換密封墊,。由于推桿密封圈屬于靜密封,，且密封件厚、材質(zhì)較好,，一般損壞的可能性較小,。
FESTO電磁閥漏氣的預(yù)判斷、分析及處理方法