气液联动执行机构培训课件(2014.12.17)

气液联动执行机构培训课件气液联动执行机构是驱动阀门的一种装置，它被广泛地安装在站场、阀室内的大型球阀上。站场、阀室所使用的气液联动执行机构是美国EMERSON公司生产的Shafer产品。我们可以把整个装置分为四个部分，即：执行器、气路控制系统、油路控制系统及电控单元保护系统（Lineguard）。一、执行器执行器部分主要由摆缸、气液罐、限位开关等部件组成。1、摆缸的结构它是驱动阀门最基础的部件。摆缸内装有定子、转子，转子上安装有旋转叶片。定子通过螺栓被固定在摆缸内部。转子可随旋转叶片在摆缸内转动。摆缸结构图摆缸上装有四个止动键，它的作用是可以调整转子调动的角度。通常转子在摆缸内旋转的角度是90°，通过调整止动键可使转子转动的角度在全开位和全关位各增加2.5°，这样，转子最大可转动95°。通常执行机构和阀门在出厂前，工厂已将二者的角度调整好，用户不需要在现场调整止动键。执行机构的规格型号从铭牌上可以看到这样的信息OPERATORSIZE:20×16（西二线干线线路截断阀φ1219上的执行机构）OPERATORSIZE:16.5×16（广深、广南支干线线路截断阀φ1016上的执行机构）摆缸上的两个尺寸2、执行器的工作原理通常情况下，摆缸内充满油，气液罐内的下部装有部分油。旋转叶片、定子、转子及摆缸内壁把摆缸的横截面围成了四个扇形区域，每二个相邻的扇形区域是不通的，两组相对的扇形区域是连通的。旋转叶片的转动是通过获得动力的液压油的挤压来实现的。液压油的动力来源有二个途径，一是高压的气体进入气液罐中的上部，把动力传给液压油；二是通过手动液压泵获得动力。获得动力的液压油进入摆缸后，推动旋转叶片转动，旋转叶片带动转子进行旋转。SHAFER执行机构不论是手拉气动手柄、还是手动液动圆形按钮，以及气液罐、电磁阀等都遵循左开右关的原则，“O”为开，“C”为关。执行机构与阀门的连接3、执行器的安装、维护保养通常情况下，执行机构和阀门是分开运抵现场的。在现场，阀门安装好后，执行机构再安装在阀门上。(1)安装安装前应检查执行器与阀门的开关位置保持一致。首先将键子安装在阀杆键槽内，然后将执行器轴套上的键槽对准阀杆上的键，把执行器的轴套安装在阀门的阀杆上。(2)执行器的维护保养执行器的维护保养主要是每年要对液压油的油质和油量进行检查1)油质的检查方法：通过对气液罐和摆缸进行排污a、气液罐排污拆除气液罐上部的注油堵头缓慢松开气液罐下方放油丝堵，观察排出的油是否清洁，直到排出的油清洁为止。b、摆缸排污：如从气液罐排出的污物含较多杂质或水，则待气液罐排污完毕后，应对摆缸进行排污（这一点对新投产的管线尤为重要）。拧下丝堵拆除执行器上部丝堵拧下丝堵缓慢松开执行器下方的放油丝堵，对摆缸进行排污，直到排出的油清洁为止。2）油位的检查方法气液罐顶部装有注油堵头，堵头上装有标尺，标尺上有一个刻度（罐的中间位置）。拧开堵头，取出标尺，用标尺上油的痕迹和刻度的相对位置来检查气液罐中的油量。执行器在全开或全关位置时，两个气液罐内的油位总是一个高，一个低。高油位罐标尺油痕应比标尺刻度高出10—20公分，低油位罐标尺上应能看到油痕（20×16）。介绍标准的方法。如油量不足，则从拆除注油堵头后留下的孔处加入执行机构专用液压油（嘉德士HDZ15）（执行机构出厂前在液压油中添加了色素）。如一个罐油位太高，另一个太低，则需进行倒油。检查气液罐油位4、限位开关（LIMITSWITCH）4.1功能1)指示阀位；2)阀门开、关到位的信号通过它来实现上传；3)调控中心或站控室发出的远程开、关指令，通过它来实现开、关阀；4.2结构限位开关部分由指示器、凸轮、REMOTE/LOCAL选择旋钮、四个接触开关（两个接触开关为一组，分别为开位和关位）及远程开、关电磁阀等组成。REMOTE/LOCAL选择旋钮接触开关每个接触开关上有一个常开、常闭触点。远程开、关电磁阀（24V）：通电导通，使阀门实现远程开、关作用。4个凸轮被固定在小轴上，从上往下排列，1、3对应OA、OB接触开关，2、4对应CA、CB接触开关。指示器连轴器限位开关电气接线图(开到位状态)4.3原理(如果阀门处在全开到位）此时1、3黑色凸轮顶住开位的两个接触开关（ZSOA、ZSOB），2、4端子断开，开电磁阀不能再上电；8、12端子导通，反馈阀门全开到位信号。当接到关阀信号时，端子1上24V电，使关电磁阀上电（远程/就地选择旋钮旋在远程上），关控制气路导通，阀门开始关闭。凸轮转动使ZSOA、ZSOB释放，8、12端子断开，全开到位信号消失；2、4接通。当阀门全关到位时，2、4凸轮顶住关位的两个接触开关（ZSCA、ZSCB），常闭触点断开，1、3断开使关电磁阀断电，关阀动作停止；7、11接通反馈阀门关到位信号。限位开关接线：端子1和32是关阀命令，2和32是开阀命令，7和11是关到位，8和12是开到位，46和48是远程就地，29和31是ESD命令。固定螺栓1、3调节全开2、4调节全关4.4凸轮的调节方法当远程开关阀门时，阀门已经开关到位，但开关阀门的动作仍不停止，或无阀位显示信号时，需要调节凸轮。调节凸轮时松掉顶部固定螺栓，若全开把1和3黑色凸轮顶到触点，若全关把2和4黑色凸轮顶到触点（每对凸轮必须对齐），调节好后把顶部固定螺栓拧紧。远程/就地选择旋钮只于调控中心或站控室远程开关阀门有关,于其它操作无关。自动关断功能不受远程/就地选择旋钮的控制。普通阀室与RTU阀室执行机构的区别普通阀室没有远程开关阀门功能，不能反馈阀位信号。普通阀室改造后，可看到阀位信号，但不能远程开关阀门。二、气路控制系统1气液联动执行机构的类型站场内的气液联动执行机构有两种类型，即带电控单元箱和不带电控单元箱；阀室内的气液联动执行机构都是带电控单元箱的。这两种类型的执行机构除了在自动关断的控制上有所不同外，其余部分都相同。带电控单元箱的执行机构被安装在干线截断阀上，它可时刻监示管道的压力变化。当压力或压降速率高于（或低于）某一设定值时阀门会发生自动关断。不带电控单元箱的执行机构主要被用在站场进、出站的ESD阀上，当站场ESD被触发时阀门会自动关断。两种类型的气液联动执行机构在自动关断的气路控制上有所不同。2气液联动执行机构开关操作的几种形式：2.1现场手动液压操作（没有动力气源）：通过操作手动泵来实现对执行机构的开关操作；2.2现场手动气动操作（储能罐里有3MPa以上的动力气源）：通过现场拉动气动开关手柄来实现对执行机构的开关操作；2.3远程开关操作：调控中心或站控室发出开关指令，通过远程开、关电磁阀实现对执行机构的开关操作；2.4自动关断：⑴带电控单元箱：当管线压力或压降速率超高或管线压力超低时发生的关断；⑵不带电控单元箱：在失电状态下发生的关断；3气路控制系统的主要部件及作用带电控单元箱和不带电控单元箱的执行机构在气路控制系统中的部件略有不同。3.1带电控单元箱气路控制系统的部件及作用控制模块（提升阀）、调压器、关先导阀（18）、带有锁定功能的开路先导阀（23）、开路先导阀（22）、减压阀（19）、安全阀（8、21）、储能罐（6）、梭阀（24、26）、单向阀、消音器；带电控单元箱的执行机构（西二线干线阀室1101#）执行机构上所用的白钢管：1、油管（3/4″）2、动力气路（3/8″）3、控制气路（1/4″×0.035″）4、引压管（1/2″×0.065″）3.1.1控制模块（提升阀）它是气路控制系统中的核心部件，所有的气动开关操作都是由它来实现控制的，带电控单元箱和不带电控单元箱的气液联动执行机构都有此部件。（1）控制模块的结构及工作原理控制模块结构图没有开关操作时的状态有关控制气进入时的状态开关控制气停止供应后的状态（2）控制模块的维护保养每年要对控制块的一、二级滤芯进行清洗。带电控单元箱的执行机构（韶关站1101#）（3）带电控单元箱的执行机构气路控制原理3.2不带电控单元箱气路控制系统的部件及作用带有锁定功能的ESD电磁阀开路先导阀关先导阀（行程开关）关先导阀不带电控单元箱的执行机构气路控制原理阀门在全开位时，行程开关所处的状态阀门在全关位时，行程开关所处的状态调整行程开关4手操气动操作4.1操作前的检查4.1.1确认气液联动执行机构的阀门所处状态。4.1.2检查远程/就地选择旋钮的位置是否正确（站场及RTU阀室应选择在就地位置）。4.1.3检查执行机构控制模块上的压力表的压力（压力应不小于3MPa）。4.1.4检查带有锁定功能的红色手柄的位置（如果开阀，带电子单元箱的红色手柄应处在上方，不带电子单元箱的红色手柄应处在下方）。4.2手操气动控制（1）阀门开启或关闭1）全拉左手柄到底(或全拉右手柄到底)，进行现场手动开启(或关闭)阀门。2）直至限位开关上的指示箭头到位不动为止，此时可听到气流声明显减小。4.3排除执行机构内的气体操作用途：当我们对执行机构进行维护保养及检修时，需要将执行机构内的气体排净。方法：4.3.1关闭上、下游动力源引压管上的阀门。4.3.2如果阀门处在全开位，半拉开手柄，保持不动；如果阀门处在全关位，半拉关手柄，保持不动。此时天然气通过泄放口排出，观察压力表的值，直至压力表的值下降到零为止，再松开手柄。拆除储能罐下部排污阀上的丝堵，打开排污阀，将执行机构内的残余气体排净。上游动力源引压管下游动力源引压管信号源引压管4.4手操气动操作注意事项4.4.1在进行拉手柄气动开关阀门时，应用力将手柄拉到位，并保持拉住手柄不放，直至开关标识到位在松手。4.4.2现场气动操作时最好2人(无经验的人)，1人操作，1人监视开关标识，开关标识到位后及时告之操作人，操作人及时松开手柄，避免长期憋压，损坏摆缸密封件。1人操作(有经验的人)时可以通过气流的声音变化，来判断开关标识是否到位。4.4.3气动操作后，气液罐内的天然气要通过排泄口排放出来，所以阀门周围应注意防火。4.4.4操作人员完成操作后，应确认阀门开关是否到位，具有上传数据功能的阀门可以通过调控中心或相邻站场来进行确认。4.5执行机构进气和复位操作4.5.1进气动力气源引压管上的阀门通常状态：第一道阀和梭阀下游阀门保持常开不动，二、三道阀（仪表阀）全关。当执行机构需要充气时，应先打开第二道阀门，用第三道阀门控制进气，速度应缓慢，逐渐地打开。有调节阀的执行机构可用调节阀来控制进气的速度。第一道阀第二道阀第三道阀梭阀梭阀下游阀门单向阀4.5.2复位执行机构发生自动关断后，如果想打开阀门，首先应对执行机构进行复位。带电控单元箱的执行机构，可直接进行复位；对于不带电控单元的执行机构，应先检查ESD电磁阀是否带电（现场简单的办法可用手模）。如果没有电，应先送电;其次,应检查执行机构中的气压是否足够，如果足够,可直接进行复位。如果气压不够，应先进气，再复位。（当阀门处在开位时，执行机构中没有气，不管ESD电磁阀带不带电，当执行机构进气时，阀门要关断，这在站场刚投产时会碰到）复位的方法：5、气路故障分析5.1阀门无动作时,泄放口处有微量的漏气1)提升阀密封件失效;2)开、关电磁阀不严；3、关先导阀不严；4、电控单元箱中电磁阀不严，使关先导阀的D口中保持有气，使关先导阀过气；5.2阀门自行关断，经对控制器中数据检查,没有满足关闭的记录(此时,可排除是压力变送器的问题)1）电磁阀（12V）不严；2）先导阀18不严；3）远程关电磁阀（24V）不严；5.3阀门开关结束后，或半拉开关手柄时，从泄放口喷油1）首先检查气液罐,一定有一个罐油已满;2)检查摆缸是否窜油,以确定油满的原因；三、油路控制系统1油路系统的主要部件及作用油路系统的主要部件有油路选择器、手动液压泵、限流阀、平衡阀。1.1油路选择器的作用：通过按下选择器的一个球型把手，接通气液罐、泵和执行器之间的油路通道，实现开、关阀的目的。1.2手动液压泵的作用：给液体增加压力。1.3限流阀的作用：限制液压油流过的量，控制液体流动的速度，从而实现控制阀门开关的快慢。1.4平衡阀的作用：可使液压油不经过摆缸，从一个罐流到另一罐。2手动泵、选择器结构3油路工作原理油流