成品油管道电动执行机构力矩故障分析及改进20150906.docxVIP

稿号：201508011 上传时间2015/9/6成品油管道电动执行机构力矩故障分析及改进王云峰（中国石化销售有限公司华中分公司，湖南长沙 410000）摘要： 执行机构在使用中会出现各种故障，其中力矩故障最为频繁。本文通过对阀门不同部位摩擦力的变化及阀门限位的分析，找出了产生力矩故障的原因。针对不同的原因结合成品油管道的特点，采取力矩保护参数修改、限位调整、阀杆及填料润滑保养、阀门排渣润滑、定期加换油等措施，通过在成品油管道中的实践应用，取得了较好的效果。关键词： 电动执行机构；故障分析；力矩报警Analysis and improvement of the torque failure of the electric actuator in product oil pipelineWANG YUNFENG（Central Branch of Sinopec Sales Co., Ltd.，Changsha, Hunan 410000，China）Abstract: According to the structural principle of t the electric actuator, this paper analyzes the reasons of the frequent torque failure of the torque. The corresponding solutions are put forward according to the characteristics of different reasons.Keywords：Electric actuator; fault analysis; torque alarm引言：电动执行机构以电源为动力，无需配套建设空压站等设备，因此在长输管道上得到了广泛应用。某销售公司成品油管道使用国产及进口多种类型电动执行机构，它的可靠运行直接影响管输作业的顺利进行以及油品的质量。电动执行机构使用中，力矩报警是造成执行机构故障的首要原因。1 原理电动执行机构由电动机、接线箱、控制板、位置计数器、控制旋钮、减速机构或轴套、手轮组成。执行机构接收控制系统发出的控制信号，与反馈信号比较计算后，经伺服放大器放大，由控制板输出控制信号，驱动电机运转，减速器或驱动轴套带动阀门运转。执行机构采用脉冲编码器来测量和控制阀门行程；由力矩传感器测量阀门实时力矩。执行机构具备自诊断功能，可以对电源缺相、相序、电机过热、过力矩、阀门限位、阀门状态进行诊断显示。执行机构带力矩保护功能，一旦阀门力矩超过设定值，执行机构立即停止运转，防止损坏设备。啊伺服放大器位置发送器减速器控制板电机M输入信号反馈信号电动执行机构工作原理图2 常见故障电动执行机构在使用中，不可避免的出现各种故障。根据现象、部位及原因，常见故障主要有力矩故障、电源故障、电池故障、电机过热、电动不动作、远程控制故障、调节精度低、显示屏故障、手轮故障、控制板故障等。表1为某销售公司湖南管道2014年6月至2015年6月期间执行机构发生的故障统计，通过对表格进行分析:1年时间内，执行机构共发生故障约56台次，其中力矩故障发生32台次，占比为57.1，故障率最高。表1 执行机构故障统计表故障类型力矩故障电源故障电池故障电机过热电动不动作远程控制故障手轮故障调节精度低显示屏故障控制板故障台次3211211121233原因分析及措施执行机构的力矩和阀门填料、阀杆、阀座、阀门运行中的摩擦力、阀芯承受的力、阀杆、铜套或减速机构的摩擦力有关，任何一个力的变化都可能影响到执行机构的输出力矩。不同的阀门具有不同的力矩运行/view/400.htm曲线，对于蝶阀，阀门运行中的摩擦力是可以忽略的；对于楔式闸阀，开启和关闭力矩都非常大，其它行程时只有填料摩擦力和螺纹摩擦力。 因此，引起力矩故障的，不仅和执行机构本身有关，也和阀门本体密切相关。3. 1保护力矩值设置过小保护值设置过小会造成执行机构频繁报警无法工作。阀门新投用时，相关的阻力较小，开关较为顺畅，所以力矩值一般按照厂家推荐值设置，设置为额定力矩的40%-60%之间。随着阀门使用年限加长，阀门相关的阻力逐渐变大，此时应适当增大力矩值。湖南管道二期管线投用后，管道开始提压运行，阀门的压差变大，此时阀门的力矩也相应变大。3.2设计采购阶段执行机构选型错误执行机构的输出力矩和阀门额定转矩有关，选型时应根据阀门正常动作时需要的转矩放大2-3倍后选择，避免大口径阀门选择小力矩执行机构，否则会造成执行机构无法顺利驱动阀门动作；同样应避免小口径阀门选择大力矩执行机构，否则会造成阀杆弯曲损坏。3.3 阀门限位设置不正确电动执行机构首次投用前需根据阀门机械限位设置执行机构的关和开限位，而阀门在全开或全关时力