SIPOS 5 专业型电动执行机构动作行程过大故障分析及处理

闫磊

（国家能源泰安热电有限公司，山东 泰安 271000）

我厂过热器及再热器减温水调阀后隔离门电动执行机构，经常出现远方操作不动的问题，严重影响蒸汽温度导致超温，造成蒸汽不饱和带水现象，会对汽轮机的正常运行和安全产生造成极为严重的影响。

1 我厂SIPOS 5 专业型电动执行机构运行现状

SIPOS 5 专业型电动执行机构在我厂主要应用在锅炉汽水系统的疏水系统和减温水系统，这两个系统阀门要求的共同点是严密性，绝对不允许存在阀门内漏。由于与机务专业的阀门配套使用，要求电动执行机构的关断模式为：行程开、力矩关。即定位开到位设置为行程关断（travel-dependent），定位关到位设置为力矩关断（torque-dependent）。热控专业根据机务专业提供的阀门关断力矩值，来设定电动执行机构的关断力矩，在执行机构参数设置菜单修改并保存。执行机构在关阀过程中，根据设置好的力矩关断模式和相应的关断力矩值运行，达到设置的力矩值时，就会自动判定为关到位，这样有效的避免了关不严的现象产生，同时避免了阀门内漏导致的阀门内部冲刷等问题。

锅炉疏放水系统阀门，主要在开、停机过程中才会打开或关闭，机组在稳定运行期间是不进行操作，为了保证严密性，每一根疏水管道都设置了两个阀门（一次门、二次门）。每一次开停机过程中都会有一部分执行机构报故障，无法远方操作，需要就地重新定位才能消除故障。锅炉的过热器及再热器减温水系统阀门，在机组正常运行时会频繁操作，需要操作减温水调节门时，运行人员就会远方控制后隔离门，因此保证后隔离门的严密性至关重要。同样的问题是在设备运行一段时间后，经常出现后隔离门电动执行机构报故障，远方操作不动，就地重新定位才能恢复，故障反复出现。

2 电动执行机构故障现象及产生的主要原因分析

在问题出现后，经过多次的故障排查，发现一个共同的特点：每次查阅执行机构故障报警说明都是：“moved too far”通过翻阅说明书，故障解释：中心轮的位置太过于接近信号齿轮单元上的机械停止挡块。（1）手动操作时超出了末端位置范围；（2）调试完毕后人为转动过信号齿轮单元或是改变了信号齿轮单元的比率。故障处理方法：重新设定信号齿轮单元的比率和末端位置。每次都是重新设定末端位置后故障消除，但是之后还会重复出现类似为题。

针对阀门工作的特点，我们进行认真分析和研究，在排除了调试完毕后人为转动过信号齿轮单元或是改变了信号齿

轮单元的比率可能性后，最终得出几个结论：（1）锅炉的疏放水系统阀门，在停机期间配合机务工作，热控人员会进行重新定位操作，因此时处于冷态，阀门内无介质或管道不热，定位时阀门关断位置的力矩值和热态时并无区别，但是对于SIPOS 5 电动执行机构的反馈齿轮单元来说，冷态和热态全关位置的反馈电阻会存在差异，开到位的末端位置是行程设定的，这样会导致机组带负荷后热态开关疏水门时，执行机构报故障。（2）锅炉的过热器及再热器减温水系统中，减温水调阀后隔离门，因设备动作频繁且就地设备振动较大，存在滑动齿轮在轴上松脱与反馈电阻的信号齿轮啮合不好，最终导致阀门实际动作但转动中心轮不动反馈不变的现象；另外由于机务阀门内部长时间冲刷或机务专业松紧盘根等问题，也导致最初定位的信号齿轮单元比率设定失效，需要多次反复定位才能设置末端位置成功。（3）执行机构开关的全程行，中心轮的转动角度需要调整在大于90°小于270°的范围内，末端位置才能被设定（不区分行程关断和力矩关断）。现场部分执行机构设定的行程范围，中心轮的转动角度刚超过90°临界值。力矩关断后的全关位置变化，会因为中心轮转动角度未超过90°而报“moved too far”故障。

图1

3 电动执行机构故障排除及调整方法

针对上述故障现象及原因分析，结合阀门的实际运行工况，虽然每次都能通过末端位置的重新设定来消除故障，但没有从根本上解决问题，治标不治本。所有疏水阀和减温水后隔离门都是只要求关位置的严密性，对全开位置没有很严苛的要求。因此，我们从思路上可以认可通过改变信号齿轮单元比率的方法进行故障排除试验。

（1）紧固信号齿轮单元的每个固定组件，保证在振动大的情况下不会出现每个齿轮之间和反馈电阻齿轮之间啮合不好的现象；

（2）重新检查机务专业提供的阀门全关所需力矩值，再次计算执行机构设置的关断力矩值是否合适，避免执行机构在更换控制板或其他附件时设置的参数与原参数有所改变；

（3）在阀门多次开关时，仔细观察信号齿轮单元的最大转动幅度，不能使中心轮的位置太过于接近信号齿轮单元上的机械停止挡块，应回调一点让显示屏正好显示为0；

（4）在末端位置设定时，如果中心轮的位置太过于接近信号齿轮单元上的机械停止挡块，也会提示末端位置设置成功，但是此时正处于一个临界区，正常以后频繁出现问题的关键所在，此时应将设定比率变大（如原来时36，应改大为93），此时再全开全关阀门，观察信号齿轮的转动情况，如果在比率93 的情况下，执行机构一直显示“increase it!”（增大！）或“decrease it!”（减小！）重复定位不成功，说明在93 比率设置也不合适（中心轮全开和全关位置都距离机械停止挡块太远，没有形成有效的位置）。此时再次将设定比率调小至36，先设置关位末端位置，执行机构将自动运行，直至到达末端位置。在到达末端位置后，执行机构将朝相反的方向短暂运行，然后将再次运行至末端位置；再设定开位末端位置，因开位关断模式设置为行程关断模式，执行机构不会自动停止，在机械位置快到全开位时，快速按停止按钮，防止开过，此时将执行机构往关方向再手摇一点，大约在原来的95%位置确定全开位置，（如此设定是根据阀体对全开位置要求不严格，适量压缩一下全行程距离，确保中心轮转动的角度最大限度的远离90°临界点）。观察执行机构提示，以此方法进行设置，直至显示“adjustment ok!”为止。

4 结语

通过几个方面的故障排除与设置，解决了现场SIPOS 5系列电动执行机构频繁报故障无法远程操作的问题，因此类问题导致的缺陷率为0。在生产现场依据实际运行工况，对执行机构进行科学合理的参数设置，使执行机构与阀门更好的配合动作，满足现场实际要求，来保证设备动作可靠性和发电机组安全可靠性。