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摘 要：电厂新建机组循环水系统配备的液控蝶阀的结构特点和工作原理，分析液控蝶阀调试和运行过程中常见故障及其产生原因，提出相应预防和处理对策，提高液控蝶阀运行的稳定性和可靠性。
关键字：液控蝶阀 常见故障 处理
1 自动保压式液控蝶阀工作原理
某厂新建机组循环水泵出口蝶阀采用长沙阀门厂生产的KD741X-10V型自动保压式液控蝶阀。蝶阀工作的主要部件为液压缸，控制回路主要由PLC、信号灯、按钮和继电器等元器件组成，工作过程按预定程序实现，运动状态的改变靠转换信号，指令信号和行程开关信号通过PLC逻辑运算转化为控制电磁阀和电机的动作信号，实现液压系统的PLC控制。全关行程开关与全开行程开关通过PLC程序控制油泵电机和电磁阀实现液控蝶阀开（关）阀功能，构成简单闭环系统，其中全开（关）行程开关作为判断阀门是否开（关）到位的反馈元件，15°行程开关和75°行程开关通过PLC程序控制循环水泵的联锁启停功能。
2 蝶阀常见故障处理
2.1 油压异常
液压系统（图1）油压异常容易造成电机过载、电机频繁启动补油或电机烧毁，主要表现为油压升不高或突然升高或不稳定，主要原因有4点。
（1）系统漏油。包括内漏和外漏，外漏原因主要是液压系统密封圈材质老化，缺乏维护。检修中应将容易老化的聚氨脂材质的密封件更换为耐油丁腈橡胶材质，加强维护；内漏原因主要是油中含有杂质，积聚在各液压控制阀密封口上，被挤压后使密封口被划伤，影响密封性。
（2）溢流阀故障。溢流阀调整不当，调整压力偏高则油泵电机过载，过低则蓄能装置上行程撞块不能触动自动补油行程开关，使油泵电机不停机。此外由于油质等原因，使溢流阀主阀芯卡死在开启或关闭位置，使系统油压升不高或突然升高而降不下来。
（3）油中含空气。当油中混有空气，阀芯在阀体内移动不灵活等原因，使压力极不稳定。
（4）阀门未关。主要有并联手动阀未关紧、电磁阀未关或有故障。电磁阀故障时，应先关闭串联手动阀，阀门若能开启，则应检查电磁阀电源及其阀内是否有杂物，O形密封圈是否损坏等。
图1 液压蝶阀控制原理图
2.2 蝶阀拒动
系统长时间试运后，在循环水泵顺停过程中多次发现，当顺停指令发出后，蝶阀首先应该快关75°后，75°行程开关信号联锁停泵，但就地检查发现，蝶阀实际未动作。远方单独操作时，无法关闭出口蝶阀；就地操作，手动泄油压卸荷阀，但是蝶阀关不下来，只是略微动一下便卡涩且动作缓慢。检查发现，蝶阀主密封存在漏水现象。最终为了停循环水泵，借助外力才将蝶阀关闭。首先从系统油压和各控制阀泄漏等方面进行排除检查，故障依旧，初步判断为蝶阀机械卡涩导致无法关闭。经多方就地检查并讨论分析，由于管道地基下沉，且调试阶段频繁启停，启停时阀门及管道振动较大，以致液压缸位置发生偏移。经检修发现，活塞杆和缸体上的铜套厚壁被挤扁，造成液压缸两端铰孔中心线与活塞杆中心线不垂直，即重力矩与阀轴不垂直。由于重力矩减小，若系统稍有附加阻力（如阀门密封面存在水垢、油压稍有下降、各连接部件的松晃，即使这些附加阻力是在允许范围内，但对目前系统来说也无法承受），则会容易出现活塞杆在油缸中卡涩，到最后液压油缸不能偏移，蝶阀拒动。同时活塞杆和密封圈在运动中产生磨损，造成蝶阀主密封泄漏。后经增加管道支架，固定管道以降低管道振动，并更换液压缸及铜套，重新安装调试与修复，蝶阀动作正常。
2.3 蝶阀误动
在机组整套试运期间，由于电气原因，循环水泵房电气MCC的A段失电，导致循环水泵跳闸。一方面原因是循环水泵出口液控蝶阀的电源虽有两路电源可以互相切换，但均取自循环水泵房MCC，而MCC的B段电源正在检修没有投入，因此电源一旦失去，控制液控蝶阀的电磁阀失电后，卸掉油缸油压，蝶阀逐渐关闭离开开位。控制逻辑设定：当启动循环水泵后，50s内蝶阀不在开位，将引起循环水泵跳闸；另一方面原因是电磁阀采用正作用型电磁阀，即蝶阀开启情况下，电磁阀常带电，当电磁阀失电时，蝶阀关闭。为了保证蝶阀运行的可靠性，避免因电源误断电引起蝶阀关闭联动跳泵，经与厂家协商，将电磁阀改为反作用型，即指在蝶阀开启时，电磁阀不带电，当电磁阀得电时，蝶阀关闭。同时在运行过程中，确保双路电源对液控蝶阀供电，保证蝶阀稳定运行。
2.4 PLC故障
液控蝶阀主要的功能都是靠PLC程序实现，PLC在蝶阀整个控制过程中处于核心地位。为了便于故障及时解决，首先要区分故障是全局性还是局部性的，找出故障点的大方向，再逐渐细化，以找出具体故障，可从以下几方面进行分析。
（1）根据显示盘的报警信息查找故障。PLC自身具有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或外围设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的LED指示灯来诊断，可迅速、准确地查明原因并确定故障部位，是维修人员排除故障的基本手段和方法。
（2）根据动作顺序诊断故障。对于自动控制，其动作都是按照一定顺序完成的，通过观察系统的运动过程，比较故障和正常时的情况，即可发现疑点，诊断出故障原因。如蝶阀和水泵的联动顺序。
（3）根据PLC输入输出状态诊断故障。在PLC控制系统中，输入输出信号的传递是通过PLC的I/O模块实现，因此一些故障会在PLC的I/O接口通道上反映出来，这个特点为故障诊断提供了方便。如果不是PLC系统本身的硬件故障，可不必查看程序和有关电路图，通过查询PLC的I/O接口状态，即可找出故障原因。因此要熟悉控制对象的PLC的I/O通常状态和故障状态。
（4）通过PLC程序诊断故障。PLC控制系统出现的绝大部分故障都是通过PLC程序检查出来的。有些故障可在屏幕上直接显示出报警原因；有些虽然在屏幕上有报警信息，但并没有直接反映出报警的原因；还有些故障不产生报警信息，只是有些动作不执行。遇到后两种情况，跟踪PLC程序的运行是确诊故障的有效方法。对于简单故障可根据程序通过PLC的状态显示信息，监视相关输入、输出及标志位的状态，跟踪程序的运行，而复杂的故障必须使用编程器来跟踪程序运行。
3 结语
液控缓闭蝶阀作为循环水泵出口的控制设备，以其流阻系数小，阀门开关灵活、可靠，可以防止事故断电后引起的水倒流、水锤冲击和高速逆转，保证水泵和管路的安全运行，是压力供水管路安全防护必不可少的设备，在多数电厂得到广泛地应用。液控蝶阀故障因素虽然复杂，但如果调试前熟悉液控蝶阀的工作原理和运行过程，掌握常用分析方法，善于总结机、电、液系统的故障类型特点，则不难分析出液控蝶阀的故障原因并提出相应的处理对策。
来源：网络转载
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发表于 2016-11-30 08:43:53
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