气动式阀门定位器的安装与校验

气动式阀门定位器的安装与校验

介绍了气动式阀门定位器的工作原理，阐述了气动式阀门定位器的安装和校验。

标签：气动式定位器；气动式执行机构；调节阀；安装；校验

1 概述

气动式阀门定位器作为一种经典的控制阀辅助元件广泛应用于石油化工等行业，它通常与弹簧式薄膜气动执行机构配合使用，能够有效的提高调节阀的调节质量。其调试方法与模拟式I/P定位器及数字式定位器相比略显复杂，但仍需现场工程技术人员掌握、熟悉。下面就以FISHER的3582系列阀门定位器为例讲述一下其安装与校验方法。

2 工作原理

图2的工作原理图介绍了3582系列的正作用气动阀门定位器的工作原理，如图气源压力接到83L型气动放大器，气动放大器内的固定节流孔限制喷嘴的流量，这样当挡板没有挡住喷嘴时，空气能够排放的比进气速度要快。

从控制设备来的输入信号连接到波纹管。当输入信号增大时，波纹管膨胀并推动平衡梁，平衡梁围绕输入轴转动，使挡板靠近喷嘴。喷嘴压力增加，然后通过气动放大器的作用，使薄膜式执行机构的输入压力增大，使得执行机构推杆向下移动。推杆的移动通过一个凸轮反馈到平衡梁。当凸轮转动时，平衡梁围绕反馈支点旋转，并移动挡板使其离开喷嘴。喷嘴压力减少，并降低执行机构的输入压力，推杆继续下移，使挡板离开喷嘴，直到达到平衡。

当输入信号减少时，波纹管收缩（在内部量程弹簧的帮助下），平衡梁围绕输入轴旋转，从而移动挡板，使其离开喷嘴。喷嘴压力减少，因而气动放大器允许膜盖里的压力释放到空气中去。执行机构推杆向上移动。通过凸轮，推杆的移动被反馈到平衡梁去重新定位挡板，使其更靠近喷嘴。当达到平衡条件时，推杆停止移动，挡板被定位，防止膜盖里的压力进一步降低。

对于反作用单元，工作原理是类似的，只不过当输入信号增加时，膜盖中的压力降低。反之，输入信号减少时，膜盖中的压力增加。

3 安装

在安装阀门定位器时关键是确定行程销在旋转轴臂槽内的位置

图3 转动反馈部件和典型阀杆连接

（1） 手动加载减压阀将执行机构定位在行程的中間位置。（2）如图3所示，将行程销（件号60）的圆形末端置于旋转轴臂（件号2）的槽内。（3） 将行程销的方形端置于销孔和销栓（件号59和61）中。再将销孔和销栓插入连接臂（件号48）的槽中，在销栓（件号59）上旋上螺母（件号62），但不要过紧。（4）当执行机构在行程中部时，提升旋转轴臂以使其上的0指针刻度与图4所示的外壳上指示刻度对齐。（5）定位行程销使它与连接臂垂直，并对准旋转轴臂上正确的执行机构推杆行程刻度。旋紧螺母（图3中件号62）。（6）校验行程销位置。

·对标准行程销的设定（行程销的位置设置等于整个执行机构行程）：在每一个行程的末端，标注执行机构的位置，旋转轴臂的30度指针刻度应该与壳体上指针刻度对齐。如果没有对齐，将螺母（件号62）放松些，让行程销（件号60）在旋转轴臂槽内滑动，直到它的30度刻度标记对准外壳上的刻度标记。要保证行程销与连接臂垂直。调整后，旋紧螺母，重新检查一下旋转臂在行程中部的情况。如果0刻度没有对齐，重复上述过程。

·对特殊行程销的设定（行程销的位置设定值大于整个行程机构的行程）：用与上述检查标准行程销位置的过程相似的方法来检查刻度。行程臂的转动在阀门全行程内应该不超过60度，凸轮上的30度刻度达不到壳体上的刻度。如果有必要，调整行程销位置以使在执行机构行程的每一个末端位置，30度刻度与相应壳体上的刻度距离相等。

图4 旋转轴臂和外壳标注刻度

4 校验

（1） 关闭输送到阀门定位器的气源压力，在阀门定位器的输出端和执行机构气源连接头之间连接或者重新连接必要的管道，在阀门定位器上连接输入端，直到输入信号到量程中值。（2） 移动挡板至平衡梁（正方向或者反方向）的操作象限的大约刻度6处（如图2），向阀门定位器施加气源压力。旋转轴臂上的0刻度使其与图4所示的壳体上的刻度标记对齐，执行机构应该置于行程中间值处。如果没有，首先检查凸轮是否松漏，是否安装正确。为了使预期输入信号值与初始点行程相适应，也许有必要调整辅助喷嘴的高度。（3）将定位器的输入信号调到量程范围的最低值，例如：在量程为3～15Psig（0.2-1.0Bar）的阀门定位器中，输入信号置于3Psig（0.2Bar）。放松喷嘴防松螺母并且对齐调整直至执行机构移动至行程末端。改变喷嘴位置只是为了调整0刻度，无论喷嘴位置是否改变，0参考点都需要改变。（4） 使输入信号值等于量程范围的最大值并且观察执行机构阀杆行程。如果阀杆行程比期望的短，就通过移动喷嘴挡板至平衡梁架的高序号使行程增加。如果在输入信号到达量程最高值之前就已经得到期望杆量程，就移动挡板至平衡梁的低序号使其降低。（5） 重复步骤（3）（4）以得到正确的量程，每改变步骤（4）中的挡板位置，都要重复步骤（3）以确保相应的0刻度。

5 结束语

通过上述合理的安装与校验气动式阀门定位器，使得弹簧式气动薄膜调节阀能够更精确的达到控制作用，维护简单，使用方便，故障率低。

参考文献

[1]Fisher控制阀手册[M]第四版.费希尔控制设备国际有限公司，2005.

[2]3582系列、3582i型阀门定位器以及3583系列阀位变送器指导手册[Z].1998，6.

作者简介：隋明洋（1986-），男，助理工程师，从事海上平台现场仪表维护工作，现工作于中海油深圳分公司惠州油田。