調節閥優化在化工控制系統中的重要性

在自動化較高的化工控制系統中，調節閥作為自動調節系統的終端執行裝置，接受控制信號，實現對化工流程的連續調節，運行

期間若出現故障將直接關系著生產裝置的安全運行。而且據實際統計大約有70%的故障來源于調節閥，所以對于調節閥的優化廠

家需引起足夠的重視。

1 概述
某合成氨裝置中，一段爐是轉化工段的核心，引起一段爐停運的任何聯鎖動作均將導致其后續工藝系統的停車，其中一

段爐爐膛負壓的控制是關鍵。空氣壓縮機燃氣透平出口燃燒乏氣，一部分作為一段爐燃燒空氣，由AV－03010控制進一段爐燃燒

空氣的氧含量，保證一段爐內燃氣燃燒充分；另一部分至一段爐對流段利用余熱，由PV－03048A/B輔助控制爐膛負壓；還有一部

分由HV－02001控制進行放空。這些閥門控制的氣道口徑大，采用了相同的多翻板連桿推動機構，需要的動力較大，氣動執行機

構及控制氣路較復雜。為準確控制，PV－03048采用A閥（小閥）、B閥（大閥）分別控制，根據工況需要開啟其中一個或兩個。

這些閥門參與聯鎖TRIP03.5控制，保證一段爐系統在正常的負壓下安全運行。當燃氣透平跳車或一段爐膛壓力升高大于100Pa時

，TRIP03.5動作：切斷一段爐燃燒空氣AV－03010和對流段乏氣排放閥PV－03048A/B，同時打開乏氣放空閥HV－02001，并向

TRIPB發出一個跳車信號。這些閥門屢次在開車或行程校驗時出現失控不動作現象，危害爐膛負壓的控制。

2 存在問題
PV－03048A/B的作用是穩定調節從燃氣輪機排出的高溫乏氣去一段爐對流段，輔助控制爐膛負壓。在大修中做行程校驗

和開車時PV－03048A/B閥不動作，該閥是氣缸式調節閥，氣路非常復雜，初步檢查發現電磁閥線圈磁性不夠，導致電磁閥輸出氣

量小，氣控閥不切換，閥門不動作。更換電磁閥后仍不行，無法控制爐膛負壓，負壓聯鎖開關就會連鎖引起跳車。AV－03010在

大修后開車不動作，檢查電磁閥有電，開閥側氣路不通，閥門調節失靈，無法正常開啟一段爐加熱系統。

3 控制氣路改造
控制圖中I、II、III、IV分別是四個氣控閥。PLT是控制氣口，R是放空口，P、A是通氣口。其中氣控閥II、III、IV是

FC事故關型，PLT有氣時氣控閥P—A通，PLT無氣時P—A不通，A—R通；氣控閥Ⅰ是FO事故開型，PLT有氣時P—A不通，A—R通，

PLT無氣時P—A通。
正常運行時，電磁閥帶電通氣，控制氣經電磁閥后連至各氣控閥PLT口之氣路送至四個氣控閥PLT端，閥Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ打開，閥I關

閉。I/P轉換器接受主控4～20mA信號，轉換后輸出至氣動定位器，兩路輸出C1、C2，C1經氣控閥Ⅳ氣路至調節閥氣缸開閥側；C2

經氣控閥II、III關調節閥氣路至調節閥氣缸關閥側。上止逆閥保證關閥氣不能去氣控閥I放空。這樣隨主控4～20mA信號開、關

調節閥門。
需要強調的是氣控閥I的線路，它的作用是在電磁閥失電或失去氣源的事故狀態下，強制去關閉調節閥PV－03048B，實現調節閥

的事故關功能。這時閥I打開，當有氣源時，氣源經下止逆閥、閥I、上止逆閥、關閥氣路去關調節閥；無氣源時，平時儲存在氣

罐內的氣源，經閥I、上止逆閥、關閥氣路去關調節閥。下止逆閥保證氣罐內的氣源不致流失。同時，氣控閥III的作用是在電磁

閥失電、失去氣源的事故狀態下關閉并保證事故關閥氣不致由此放空，因為氣控閥III的P、A氣口是反接的，PLT失氣后P—A關閉

，A—R導通，P口是接在事故關閥氣側，保證了事故關閥氣不能放空。
綜合故障原因，除更換氣動定位器、定期給各聯軸節軸承加注耐高溫潤滑脂外，另引一路氣源直接給電磁閥供氣，并將電磁閥更

換成大通量、低功耗閥，提高控制氣壓力，經過試驗四個氣控閥均能正常切換，問題得到圓滿解決。

上一條信息：：你對調節閥的KV值（CV值）了解多少？
下一條信息：電動調節閥是帶有阻力的節流元件