SIPOS 5 專業(yè)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作行程過大故障分析及處理

閆磊

（國家能源泰安熱電有限公司，山東 泰安 271000）

我廠過熱器及再熱器減溫水調(diào)閥后隔離門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，經(jīng)常出現(xiàn)遠(yuǎn)方操作不動的問題，嚴(yán)重影響蒸汽溫度導(dǎo)致超溫，造成蒸汽不飽和帶水現(xiàn)象，會對汽輪機(jī)的正常運行和安全產(chǎn)生造成極為嚴(yán)重的影響。

1 我廠SIPOS 5 專業(yè)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運行現(xiàn)狀

SIPOS 5 專業(yè)型電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)在我廠主要應(yīng)用在鍋爐汽水系統(tǒng)的疏水系統(tǒng)和減溫水系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)閥門要求的共同點是嚴(yán)密性，絕對不允許存在閥門內(nèi)漏。由于與機(jī)務(wù)專業(yè)的閥門配套使用，要求電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)斷模式為：行程開、力矩關(guān)。即定位開到位設(shè)置為行程關(guān)斷（travel-dependent），定位關(guān)到位設(shè)置為力矩關(guān)斷（torque-dependent）。熱控專業(yè)根據(jù)機(jī)務(wù)專業(yè)提供的閥門關(guān)斷力矩值，來設(shè)定電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的關(guān)斷力矩，在執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)置菜單修改并保存。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在關(guān)閥過程中，根據(jù)設(shè)置好的力矩關(guān)斷模式和相應(yīng)的關(guān)斷力矩值運行，達(dá)到設(shè)置的力矩值時，就會自動判定為關(guān)到位，這樣有效的避免了關(guān)不嚴(yán)的現(xiàn)象產(chǎn)生，同時避免了閥門內(nèi)漏導(dǎo)致的閥門內(nèi)部沖刷等問題。

鍋爐疏放水系統(tǒng)閥門，主要在開、停機(jī)過程中才會打開或關(guān)閉，機(jī)組在穩(wěn)定運行期間是不進(jìn)行操作，為了保證嚴(yán)密性，每一根疏水管道都設(shè)置了兩個閥門（一次門、二次門）。每一次開停機(jī)過程中都會有一部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)報故障，無法遠(yuǎn)方操作，需要就地重新定位才能消除故障。鍋爐的過熱器及再熱器減溫水系統(tǒng)閥門，在機(jī)組正常運行時會頻繁操作，需要操作減溫水調(diào)節(jié)門時，運行人員就會遠(yuǎn)方控制后隔離門，因此保證后隔離門的嚴(yán)密性至關(guān)重要。同樣的問題是在設(shè)備運行一段時間后，經(jīng)常出現(xiàn)后隔離門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)報故障，遠(yuǎn)方操作不動，就地重新定位才能恢復(fù)，故障反復(fù)出現(xiàn)。

2 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障現(xiàn)象及產(chǎn)生的主要原因分析

在問題出現(xiàn)后，經(jīng)過多次的故障排查，發(fā)現(xiàn)一個共同的特點：每次查閱執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障報警說明都是：“moved too far”通過翻閱說明書，故障解釋：中心輪的位置太過于接近信號齒輪單元上的機(jī)械停止擋塊。（1）手動操作時超出了末端位置范圍；（2）調(diào)試完畢后人為轉(zhuǎn)動過信號齒輪單元或是改變了信號齒輪單元的比率。故障處理方法：重新設(shè)定信號齒輪單元的比率和末端位置。每次都是重新設(shè)定末端位置后故障消除，但是之后還會重復(fù)出現(xiàn)類似為題。

針對閥門工作的特點，我們進(jìn)行認(rèn)真分析和研究，在排除了調(diào)試完畢后人為轉(zhuǎn)動過信號齒輪單元或是改變了信號齒

輪單元的比率可能性后，最終得出幾個結(jié)論：（1）鍋爐的疏放水系統(tǒng)閥門，在停機(jī)期間配合機(jī)務(wù)工作，熱控人員會進(jìn)行重新定位操作，因此時處于冷態(tài)，閥門內(nèi)無介質(zhì)或管道不熱，定位時閥門關(guān)斷位置的力矩值和熱態(tài)時并無區(qū)別，但是對于SIPOS 5 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的反饋齒輪單元來說，冷態(tài)和熱態(tài)全關(guān)位置的反饋電阻會存在差異，開到位的末端位置是行程設(shè)定的，這樣會導(dǎo)致機(jī)組帶負(fù)荷后熱態(tài)開關(guān)疏水門時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)報故障。（2）鍋爐的過熱器及再熱器減溫水系統(tǒng)中，減溫水調(diào)閥后隔離門，因設(shè)備動作頻繁且就地設(shè)備振動較大，存在滑動齒輪在軸上松脫與反饋電阻的信號齒輪嚙合不好，最終導(dǎo)致閥門實際動作但轉(zhuǎn)動中心輪不動反饋不變的現(xiàn)象；另外由于機(jī)務(wù)閥門內(nèi)部長時間沖刷或機(jī)務(wù)專業(yè)松緊盤根等問題，也導(dǎo)致最初定位的信號齒輪單元比率設(shè)定失效，需要多次反復(fù)定位才能設(shè)置末端位置成功。（3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)開關(guān)的全程行，中心輪的轉(zhuǎn)動角度需要調(diào)整在大于90°小于270°的范圍內(nèi)，末端位置才能被設(shè)定（不區(qū)分行程關(guān)斷和力矩關(guān)斷）。現(xiàn)場部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)定的行程范圍，中心輪的轉(zhuǎn)動角度剛超過90°臨界值。力矩關(guān)斷后的全關(guān)位置變化，會因為中心輪轉(zhuǎn)動角度未超過90°而報“moved too far”故障。

圖1

3 電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障排除及調(diào)整方法

針對上述故障現(xiàn)象及原因分析，結(jié)合閥門的實際運行工況，雖然每次都能通過末端位置的重新設(shè)定來消除故障，但沒有從根本上解決問題，治標(biāo)不治本。所有疏水閥和減溫水后隔離門都是只要求關(guān)位置的嚴(yán)密性，對全開位置沒有很嚴(yán)苛的要求。因此，我們從思路上可以認(rèn)可通過改變信號齒輪單元比率的方法進(jìn)行故障排除試驗。

（1）緊固信號齒輪單元的每個固定組件，保證在振動大的情況下不會出現(xiàn)每個齒輪之間和反饋電阻齒輪之間嚙合不好的現(xiàn)象；

（2）重新檢查機(jī)務(wù)專業(yè)提供的閥門全關(guān)所需力矩值，再次計算執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)置的關(guān)斷力矩值是否合適，避免執(zhí)行機(jī)構(gòu)在更換控制板或其他附件時設(shè)置的參數(shù)與原參數(shù)有所改變；

（3）在閥門多次開關(guān)時，仔細(xì)觀察信號齒輪單元的最大轉(zhuǎn)動幅度，不能使中心輪的位置太過于接近信號齒輪單元上的機(jī)械停止擋塊，應(yīng)回調(diào)一點讓顯示屏正好顯示為0；

（4）在末端位置設(shè)定時，如果中心輪的位置太過于接近信號齒輪單元上的機(jī)械停止擋塊，也會提示末端位置設(shè)置成功，但是此時正處于一個臨界區(qū)，正常以后頻繁出現(xiàn)問題的關(guān)鍵所在，此時應(yīng)將設(shè)定比率變大（如原來時36，應(yīng)改大為93），此時再全開全關(guān)閥門，觀察信號齒輪的轉(zhuǎn)動情況，如果在比率93 的情況下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)一直顯示“increase it!”（增大！）或“decrease it!”（減小！）重復(fù)定位不成功，說明在93 比率設(shè)置也不合適（中心輪全開和全關(guān)位置都距離機(jī)械停止擋塊太遠(yuǎn)，沒有形成有效的位置）。此時再次將設(shè)定比率調(diào)小至36，先設(shè)置關(guān)位末端位置，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將自動運行，直至到達(dá)末端位置。在到達(dá)末端位置后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將朝相反的方向短暫運行，然后將再次運行至末端位置；再設(shè)定開位末端位置，因開位關(guān)斷模式設(shè)置為行程關(guān)斷模式，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會自動停止，在機(jī)械位置快到全開位時，快速按停止按鈕，防止開過，此時將執(zhí)行機(jī)構(gòu)往關(guān)方向再手搖一點，大約在原來的95%位置確定全開位置，（如此設(shè)定是根據(jù)閥體對全開位置要求不嚴(yán)格，適量壓縮一下全行程距離，確保中心輪轉(zhuǎn)動的角度最大限度的遠(yuǎn)離90°臨界點）。觀察執(zhí)行機(jī)構(gòu)提示，以此方法進(jìn)行設(shè)置，直至顯示“adjustment ok!”為止。

4 結(jié)語

通過幾個方面的故障排除與設(shè)置，解決了現(xiàn)場SIPOS 5系列電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁報故障無法遠(yuǎn)程操作的問題，因此類問題導(dǎo)致的缺陷率為0。在生產(chǎn)現(xiàn)場依據(jù)實際運行工況，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的參數(shù)設(shè)置，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥門更好的配合動作，滿足現(xiàn)場實際要求，來保證設(shè)備動作可靠性和發(fā)電機(jī)組安全可靠性。