Аксессуары для клапанов: привод, позиционер, электромагнитный клапан, концевой выключатель и фильтр-регулятор

Что такое арматура для клапанов? Привод, позиционер, электромагнитный клапан, концевой выключатель и фильтр-регулятор

Клапан, вышедший из строя на месте, часто вовсе не является «плохим клапаном». После проверки корпус в порядке, а золотник не заклинил — настоящая причина заключается в засоренном фильтре-регуляторе, не сработавшем электромагнитном клапане или неправильно работающем позиционере. Поэтому, когда вы смотрите на автоматический клапан, никогда не смотрите только на корпус клапана: привод, позиционер, электромагнитный клапан, концевой выключатель и фильтр-регулятор могут влиять на движение клапана.

1. Привод

Сигнал 4–20 мА от DCS не может переместить шток клапана; привод заставляет клапан двигаться. Пневматические приводы распространены: воздух приборов поступает и толкает диафрагму или поршень, которые приводят в движение шток или вал. Регулирующие клапаны обычно используют пневматический привод с линейным ходом, в то время как шаровые и дисковые затворы часто используют привод с поворотом на четверть оборота. Электрические приводы, приводимые в движение двигателем и редуктором, подходят для мест без стабильной подачи воздуха приборов. Выбор зависит не только от размера клапана — проверьте также выходное усилие или крутящий момент. Если привод слишком слабый, перепад давления, трение уплотнения и сопротивление седла могут помешать ему полностью открыться или плотно закрыться.

2. Позиционер

Привод отвечает на вопрос «может ли он двигаться»; позиционер отвечает на вопрос «может ли он двигаться точно». Если DCS выдает 12 мА, ожидая 50% открытия, на фактическое положение влияют трение штока, сопротивление уплотнения, технологические силы и колебания давления воздуха. Если клапан находится только на 45%, позиционер регулирует свое выходное давление до тех пор, пока оно не приблизится к целевому значению. Когда регулирующий клапан отстает, движется медленно или плохо регулирует, проверьте позиционер. Современные интеллектуальные позиционеры также обеспечивают обратную связь по ходу движения, положению и диагностику.

3. Электромагнитный клапан

На пневматических клапанах с управлением вкл/выкл и блокировкой электромагнитный клапан изменяет путь воздуха в соответствии с электрическим сигналом. На клапане с безопасным закрытием воздух приборов обычно удерживает клапан открытым; после срабатывания блокировки электромагнитный клапан обесточивается, изменяет путь воздуха, привод сбрасывает давление, и пружина закрывает клапан. При проверке электромагнитного клапана не просто подтверждайте, что катушка под напряжением — убедитесь, что золотник действительно сместился и путь воздуха действительно изменился. Для электромагнитных клапанов SIS/ESD направление безопасного состояния должно соответствовать конструкции безопасности.

4. Концевой выключатель

Система управления, выдающая команду на открытие, не означает, что клапан действительно открыт. Поэтому клапаны вкл/выкл используют концевые выключатели для обратной связи по положению: концевой выключатель открытия срабатывает при полном открытии, концевой выключатель закрытия — при полном закрытии, и эти сигналы возвращаются в DCS или PLC. При устранении неисправностей всегда разделяйте «команду» и «обратную связь». Если команда на открытие отправлена, но сигнал концевого выключателя открытия не поступает, проверьте привод, механические части или концевой выключатель — а не только систему управления.

5. Фильтр-регулятор

Небольшое устройство с манометром рядом с пневматическим клапаном — это фильтр-регулятор воздуха. Он фильтрует примеси и влагу из воздуха приборов и устанавливает давление подачи в правильном диапазоне. Многие неисправности пневматических клапанов связаны с ним: засоренный элемент, попавшая вода или низкое выходное давление могут замедлить работу клапана, ослабить усилие привода или остановить его. Когда пневматический клапан ведет себя некорректно, проверка давления подачи часто является наиболее эффективным шагом.

6. Маховик

Некоторые приводы имеют маховик для обслуживания или ручного управления. Распространенная проблема заключается в том, что он не полностью отсоединен после обслуживания: DCS выдает сигнал, и привод, кажется, движется, но шток не перемещается. Перед возвратом клапана в автоматический режим убедитесь, что маховик возвращен в правильное положение.

7. Больше аксессуаров — не значит лучше

Конфигурация аксессуаров должна соответствовать функции процесса. Обычный регулирующий клапан заботится о точности и стабильности регулирования; клапан аварийного останова заботится о безопасном состоянии, надежности и времени отклика. Больше аксессуаров не означает более надежную систему — каждый добавленный компонент означает еще одно соединение, еще одну линию трубопровода и еще одну потенциальную точку отказа.

8. Как устранить неисправность клапана, который не движется

Когда автоматический клапан не движется, сначала убедитесь, что система управления выдает выходной сигнал. Если он есть, проверьте, сработал ли электромагнитный клапан и нормальное ли давление воздуха приборов. Если воздух в порядке, проверьте выход позиционера и действие привода. Если привод движется, но положение клапана неправильное, проверьте шток, золотник или диск на предмет заклинивания. Если клапан находится в положении, но в диспетчерской нет обратной связи, проверьте концевой выключатель и контур обратной связи. Следуйте по цепочке: управляющий сигнал → пневматические аксессуары → привод → корпус клапана → обратная связь по положению.

Заключение

Работоспособность автоматического клапана зависит от гораздо большего, чем просто корпус. Привод обеспечивает усилие, позиционер контролирует положение, электромагнитный клапан переключает путь воздуха, концевой выключатель передает статус, а фильтр-регулятор обеспечивает условия для воздуха. Понимание этих аксессуаров и их связи делает многие неисправности клапанов на месте гораздо более понятными.