在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥是調(diào)節(jié)流體流量的控制裝置。能夠調(diào)節(jié)流體的壓力，溫度，流量，液位等工藝參數(shù)。而閥門定位器是調(diào)節(jié)閥準(zhǔn)確定位的重要部件，定位器的好壞直接影響工藝產(chǎn)品的質(zhì)量以及裝置的**。為了使化工裝置正常運(yùn)行，不停車、在線處理或更換閥門定位器是非常必要的。
下面是在線更換STISA/CL-1-EP定位器及更換過程中出現(xiàn)的問題及思考。
1 PV1021A閥門在流程中的重要性
101JT是燃?xì)馔钙剑紵姆庖徊糠纸o一段爐加溫，一部分放空。PV1021A、PV1021B是101JT的乏氣放空控制閥門，使用STI SA/CL-1-EP閥門定位器。流程示意如圖1。
圖1 流程示意
PT1197A、PT1197B、PT1197C、PT1059A、PT1059B、PT1059C是該段工藝上的六塊壓力檢測(cè)變送器，測(cè)量乏氣壓力，用于聯(lián)鎖控制。
PT1197A、PT1197B、PT1197C三選二產(chǎn)生PALL1197低聯(lián)鎖，低聯(lián)鎖值是0.4kPa（表）。
PT1059A、PT1059B、PT1059C三選二產(chǎn)生PAHH1059高聯(lián)鎖，高聯(lián)鎖值是0.15kPa（表）。
所以PV1021A、PV1021B閥門的開度對(duì)工藝生產(chǎn)的影響很大。
2014年4月10日，PV1021A/B兩個(gè)閥門都處于手動(dòng)控制狀態(tài)。PV1021A開度為15%，PV1021B全關(guān)。晚上10點(diǎn)28分，PT1021檢測(cè)壓力突然減小，工藝人員立即在DCS上關(guān)小PV1021A，但是PT1021的檢測(cè)壓力無變化。儀表人員立即到現(xiàn)場(chǎng)檢查閥門，判斷該閥門定位器故障，PV1021A****作，以穩(wěn)定工藝，之后檢查發(fā)現(xiàn)該閥門定位器內(nèi)部控制膜片破裂漏氣，導(dǎo)致定位器控制失效。
2 STISA/CL-1-EP定位器的工作原理
SA/CL-1-EP電氣定位器由SA/CL-1大流量氣動(dòng)定位器和電氣轉(zhuǎn)換器（TYPE 122/WAT-SON SMITH）組成，如圖2。
圖2 SA/CL-1-EP定位器
SA/CL系列定位器根據(jù)力平衡原理工作。當(dāng)控制氣壓增大時(shí)，它會(huì)作用在①膜片上，迫使膜片帶動(dòng)④拉桿及③滑閥向上運(yùn)動(dòng)，這樣工作氣源通過滑閥組（由滑閥和滑閥外套組成）分配到氣缸頂部進(jìn)口，壓縮空氣不斷進(jìn)入氣缸頂部，在氣壓的推動(dòng)下活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸下端的空氣便從滑閥組排向大氣，同時(shí)帶動(dòng)⑦凸輪片也向下運(yùn)動(dòng)，在⑩調(diào)整滾柱與凸輪片的機(jī)械傳動(dòng)下，反饋轉(zhuǎn)軸⑤會(huì)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而迫使⑧零點(diǎn)調(diào)整螺栓向下壓，在②彈簧的傳動(dòng)下，向下的壓力傳導(dǎo)到膜片上，當(dāng)氣缸到達(dá)預(yù)定位置，向下的壓力與膜片向上的推力達(dá)到力平衡時(shí)，滑閥便處于平衡狀態(tài)，這時(shí)氣缸兩端都不會(huì)進(jìn)出氣，氣缸也就定位在一個(gè)位置上。若控制氣壓發(fā)生變化，平衡被打破，氣缸再次被重新定位。
3 更換定位器的過程
（1）準(zhǔn)備工作
現(xiàn)場(chǎng)查看該閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置的連接情況，如圖3。
圖3 定位器執(zhí)行機(jī)構(gòu)示意
PZ1021A是風(fēng)門擋板，執(zhí)行機(jī)構(gòu)和擋板之間由轉(zhuǎn)軸連接，連接部件可以活動(dòng)，而且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的底座也是活動(dòng)的。將氣缸與擋板的連接插銷拆除，氣缸就處于自由狀態(tài)，連接的定位器就可以更換校驗(yàn)。在拆卸連接插銷前一定要將風(fēng)門擋板固定死。因?yàn)槿绻麚醢咫S意動(dòng)作，就可能引起聯(lián)鎖動(dòng)作，造成裝置跳車。
（2）更換定位器
更換定位器相對(duì)簡(jiǎn)單，只需將氣源關(guān)閉，更換定位器就可以了。
（3）校驗(yàn)
更換完定位器之后，需校驗(yàn)定位器，以確保該風(fēng)門能夠滿足工藝需要。用信號(hào)發(fā)生器（CA71）對(duì)定位器加4～20mA信號(hào)校驗(yàn)。檢驗(yàn)完成后和主控進(jìn)行聯(lián)校，該定位器工作正常。
4 校驗(yàn)完成后出現(xiàn)的問題
在完成定位器校驗(yàn)，蓋接線盒的蓋子時(shí)，發(fā)現(xiàn)只要將蓋子蓋住接線盒，在控制電流未發(fā)生改變的情況下，定位器就動(dòng)作，氣缸的活塞就移動(dòng)位置，造成定位不準(zhǔn)。反復(fù)多次調(diào)試都沒有解決問題。在準(zhǔn)備用內(nèi)六角扳手緊固接線盒內(nèi)部的連接件時(shí)，發(fā)現(xiàn)只要內(nèi)六角扳手靠近電氣轉(zhuǎn)換器磁鐵部分，氣缸活塞就會(huì)動(dòng)作。這時(shí)在沒有檢查接線盒蓋子材質(zhì)的情況下，誤判接線盒蓋子有鐵的材質(zhì)，在蓋子靠近電氣轉(zhuǎn)換器時(shí)，與磁鐵產(chǎn)生感應(yīng)，導(dǎo)致活塞動(dòng)作。于是更換了四氟材料的接線盒蓋，但出現(xiàn)同樣故障。再次判斷故障原因，可能是控制氣壓力變化，造成活塞動(dòng)作。將接線盒的電氣接頭松開，接線盒通大氣，蓋上蓋子，故障消失，說明是控制氣壓力變化造成活塞動(dòng)作。但是這時(shí)候只是將電氣接頭松開，根本就沒有在接線盒上找排氣孔，誤認(rèn)為該定位器設(shè)計(jì)有缺陷。其實(shí)在定位器的接線盒部分有一個(gè)排氣裝置，只是當(dāng)時(shí)這個(gè)排氣裝置的蓋子未打開，造成氣壓變化故障。
5 思考
（1）造成這次更換定位器后閥門出現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞移動(dòng)的故障，說明我們平時(shí)沒有對(duì)該定位器進(jìn)行仔細(xì)研究，犯了經(jīng)驗(yàn)主義的錯(cuò)誤，導(dǎo)致更換過程既浪費(fèi)了人力和物力（臨時(shí)加工了一個(gè)四氟接線盒蓋子），更浪費(fèi)了時(shí)間，給工藝人員帶來長(zhǎng)時(shí)間不能操作的重大隱患。STI SA/CL系列定位器與其他廠家型號(hào)的定位器不同，較多廠家的定位器接線盒和電氣轉(zhuǎn)換部分，基本都是分開連接，排氣孔都在電氣轉(zhuǎn)換和放大器部分，而且排氣孔不需要打開，是直接排氣。而STI SA/CL系列定位器的電氣轉(zhuǎn)換部分在接線盒內(nèi)部，而且排氣孔的蓋子需要打開才能排氣。
（2）不要無故懷疑設(shè)計(jì)問題
在沒有確認(rèn)接線盒蓋子材料的情況下，就判斷使用的是鐵材質(zhì)，會(huì)和電氣轉(zhuǎn)換的磁鐵發(fā)生作用，進(jìn)而影響噴嘴和擋板的距離，使得氣缸活塞位置發(fā)生變化。
（3）理論與實(shí)際的聯(lián)系欠缺
雖然知道定位器的工作原理，但理論和實(shí)際沒能很好地結(jié)合，沒有想到定位器的電氣轉(zhuǎn)換部分在接線盒內(nèi)部。根據(jù)定位器的工作原理，該定位器是耗氣型，應(yīng)該考慮排氣問題，但是沒有考慮，導(dǎo)致接線盒上的排氣帽沒有打開，使得電氣轉(zhuǎn)換的氣體無法排除，導(dǎo)致噴嘴和擋板的距離發(fā)生變化，使得閥位和信號(hào)不能很好地配合。這就需要我們?cè)诮窈笥龅焦收系那闆r下，更多地考慮理論與實(shí)際情況，少走彎路。