SIPOS 5 專業型電動執行機構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閥后隔離門電動執行機構，經常出現遠方操作不動的問題，嚴重影響蒸汽溫度導致超溫，造成蒸汽不飽和帶水現象，會對汽輪機的正常運行和安全產生造成極為嚴重的影響。

1 我廠SIPOS 5 專業型電動執行機構運行現狀

SIPOS 5 專業型電動執行機構在我廠主要應用在鍋爐汽水系統的疏水系統和減溫水系統，這兩個系統閥門要求的共同點是嚴密性，絕對不允許存在閥門內漏。由于與機務專業的閥門配套使用，要求電動執行機構的關斷模式為：行程開、力矩關。即定位開到位設置為行程關斷（travel-dependent），定位關到位設置為力矩關斷（torque-dependent）。熱控專業根據機務專業提供的閥門關斷力矩值，來設定電動執行機構的關斷力矩，在執行機構參數設置菜單修改并保存。執行機構在關閥過程中，根據設置好的力矩關斷模式和相應的關斷力矩值運行，達到設置的力矩值時，就會自動判定為關到位，這樣有效的避免了關不嚴的現象產生，同時避免了閥門內漏導致的閥門內部沖刷等問題。

鍋爐疏放水系統閥門，主要在開、停機過程中才會打開或關閉，機組在穩定運行期間是不進行操作，為了保證嚴密性，每一根疏水管道都設置了兩個閥門（一次門、二次門）。每一次開停機過程中都會有一部分執行機構報故障，無法遠方操作，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閥門，在機組正常運行時會頻繁操作，需要操作減溫水調節門時，運行人員就會遠方控制后隔離門，因此保證后隔離門的嚴密性至關重要。同樣的問題是在設備運行一段時間后，經常出現后隔離門電動執行機構報故障，遠方操作不動，就地重新定位才能恢復，故障反復出現。

2 電動執行機構故障現象及產生的主要原因分析

在問題出現后，經過多次的故障排查，發現一個共同的特點：每次查閱執行機構故障報警說明都是：“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械停止擋塊。（1）手動操作時超出了末端位置范圍；（2）調試完畢后人為轉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：重新設定信號齒輪單元的比率和末端位置。每次都是重新設定末端位置后故障消除，但是之后還會重復出現類似為題。

針對閥門工作的特點，我們進行認真分析和研究，在排除了調試完畢后人為轉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，最終得出幾個結論：（1）鍋爐的疏放水系統閥門，在停機期間配合機務工作，熱控人員會進行重新定位操作，因此時處于冷態，閥門內無介質或管道不熱，定位時閥門關斷位置的力矩值和熱態時并無區別，但是對于SIPOS 5 電動執行機構的反饋齒輪單元來說，冷態和熱態全關位置的反饋電阻會存在差異，開到位的末端位置是行程設定的，這樣會導致機組帶負荷后熱態開關疏水門時，執行機構報故障。（2）鍋爐的過熱器及再熱器減溫水系統中，減溫水調閥后隔離門，因設備動作頻繁且就地設備振動較大，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，最終導致閥門實際動作但轉動中心輪不動反饋不變的現象；另外由于機務閥門內部長時間沖刷或機務專業松緊盤根等問題，也導致最初定位的信號齒輪單元比率設定失效，需要多次反復定位才能設置末端位置成功。（3）執行機構開關的全程行，中心輪的轉動角度需要調整在大于90°小于270°的范圍內，末端位置才能被設定（不區分行程關斷和力矩關斷）。現場部分執行機構設定的行程范圍，中心輪的轉動角度剛超過90°臨界值。力矩關斷后的全關位置變化，會因為中心輪轉動角度未超過90°而報“moved too far”故障。

圖1

3 電動執行機構故障排除及調整方法

針對上述故障現象及原因分析，結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定來消除故障，但沒有從根本上解決問題，治標不治本。所有疏水閥和減溫水后隔離門都是只要求關位置的嚴密性，對全開位置沒有很嚴苛的要求。因此，我們從思路上可以認可通過改變信號齒輪單元比率的方法進行故障排除試驗。

（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每個齒輪之間和反饋電阻齒輪之間嚙合不好的現象；

（2）重新檢查機務專業提供的閥門全關所需力矩值，再次計算執行機構設置的關斷力矩值是否合適，避免執行機構在更換控制板或其他附件時設置的參數與原參數有所改變；

（3）在閥門多次開關時，仔細觀察信號齒輪單元的最大轉動幅度，不能使中心輪的位置太過于接近信號齒輪單元上的機械停止擋塊，應回調一點讓顯示屏正好顯示為0；

（4）在末端位置設定時，如果中心輪的位置太過于接近信號齒輪單元上的機械停止擋塊，也會提示末端位置設置成功，但是此時正處于一個臨界區，正常以后頻繁出現問題的關鍵所在，此時應將設定比率變大（如原來時36，應改大為93），此時再全開全關閥門，觀察信號齒輪的轉動情況，如果在比率93 的情況下，執行機構一直顯示“increase it!”（增大！）或“decrease it!”（減小！）重復定位不成功，說明在93 比率設置也不合適（中心輪全開和全關位置都距離機械停止擋塊太遠，沒有形成有效的位置）。此時再次將設定比率調小至36，先設置關位末端位置，執行機構將自動運行，直至到達末端位置。在到達末端位置后，執行機構將朝相反的方向短暫運行，然后將再次運行至末端位置；再設定開位末端位置，因開位關斷模式設置為行程關斷模式，執行機構不會自動停止，在機械位置快到全開位時，快速按停止按鈕，防止開過，此時將執行機構往關方向再手搖一點，大約在原來的95%位置確定全開位置，（如此設定是根據閥體對全開位置要求不嚴格，適量壓縮一下全行程距離，確保中心輪轉動的角度最大限度的遠離90°臨界點）。觀察執行機構提示，以此方法進行設置，直至顯示“adjustment ok!”為止。

4 結語

通過幾個方面的故障排除與設置，解決了現場SIPOS 5系列電動執行機構頻繁報故障無法遠程操作的問題，因此類問題導致的缺陷率為0。在生產現場依據實際運行工況，對執行機構進行科學合理的參數設置，使執行機構與閥門更好的配合動作，滿足現場實際要求，來保證設備動作可靠性和發電機組安全可靠性。