电液滑阀故障处理方法分析

王德勇

洛阳三隆安装检修有限公司  河南  洛阳 471000

摘要：某炼油厂340万吨/年催化裂化装置电液滑阀采用九江东升厂控制系统，由控制系统和液压油缸组成。下面根据实例，分析电液滑阀在线处理故障的方法。

关键词：液压系统、 液压元件、PLC系统

一、前言

滑阀是催化裂化装置的重要设备，控制着反再系统的压降及料位等重要工艺参数。滑阀出现工控异常时，对整个生产影响较大。因此，生产上，对每个滑阀，均有专项应急处置预案，出现故障时，优先保位或者自保，以供工艺反应及调整机会。

二、滑阀优缺点

滑阀控制系统升级后，对新旧系统进行优缺点对比分析：

1、滑阀系统优缺点

（1）新液压系统，自锁电磁阀DF2增加一套电磁阀，防止出现自锁电磁阀单台失效情况，并增加自锁压力显示，通过压力显示，能直观判断自锁功能是否正常。同时增加2只压力表，开阀压力和关阀压力，直观读取开阀和关阀的压力差，判断油缸运行状态；

（2）新液压系统，增加1支位移传感器，即在油缸上安装2支位移传感器。当2支位移传感器偏差大于设定值时，系统锁位；

（3）新控制系统，增加了电源冗余系统，防止一路电源故障时，PLC系统断电；

（4）新控制系统，增加了蓝牙功能和报警记录功能。当系统出现瞬发故障时，可通过U盘下载故障信号，返给厂家进行数据分析，精准判断故障；

（5）新控制系统增加红外功能，使用遥控器调整参数，便于操作维护。

2、两套系统变化功能分析

（1）位移传感器变化

1）位移传感器指示波动

原系统1支位移传感器出现过波动现象，当位移传感器输出波动时，PLC根据反馈信号与命令信号做对比，导致阀门频繁波动，当反馈与命令偏差大且时间达到5S（当前设定值）时，滑阀触发自锁，供工艺反应时间，将阀门打至机械位，进行在线维修，更换位移传感器。

更换位移传感器后，需重新确定阀位反馈。通过拉动位移传感器拉杆，模拟阀门位置，标定全开、全关位置后，标定完成，将控制命令与滑阀实际位置调整一致，即可切换成自动控制。

2）位移传感器输出不变

原系统1支位移传感器出现过输出不变化现象，滑阀自控全开位，给生产造成波动。原因为PLC控制系统接收的阀位测量信号保持不变，而DCS发出的阀门控制指令一直小范围变化。当阀位命令与阀位反馈之间存在偏差时，根据滑阀系统控制原理方框图（图1）所示，电控系统输出偏差给比例阀，使其弥补偏差，这时因为偏差一直存在，比例阀就会向一个方向一直输出。因偏差一直不变化，这时比例阀接受到的驱动电流会越来越大，现场表现为滑阀动作越来越快，2S内，将滑阀自控至全开位。

因位移传感器对滑阀运行时，对阀位控制起到关键作用，新系统设计时，便增加了1支位移传感器，实现反馈备份。当其中一支位移传感器故障时，PLC系统检测到2支传感器输出偏差大，直接出发锁位功能，双重保证反馈信号正常。

（2）自锁电磁阀变化

原液压系统有1台自锁电磁阀，出现过电磁阀阀芯卡住，滑阀故障发生时，无法自锁，滑阀自动打开现象。原因为自锁电磁阀阀芯内部被异物卡住，导致失电时，无法正常切换，未实现锁位功能。

为避免再次出现锁位电磁阀失效，增加已一台锁位电磁阀，将2个锁位电磁阀进行串联，并在自锁电磁阀油路上，增加压力表，直观判断锁位油压是否正常。当锁位油压小于系统油压或者不跟随系统油压变化时，则锁位电磁阀可能出现堵塞现象，需要解体维修。

（3）开阀和关阀增加压力表变化

观察开阀或关阀油压，若开阀或关阀过程出现异常，通过观察压力表，可瞬速判断是阀体卡涩还是液压油缸串油引起。

1）若阀体卡涩，在阀门开关动作过程中，压力表指示油压会比正常油压有所提高，这时应进行阀体相关维护，如检查滑阀填料密封压力、滑阀活动卡涩等是否出现异常现象。

2）开阀或关阀过程出现异常，压力表指示油压会比正常油压有所降低时，可能液压油管路出现泄漏，应检查处理泄漏点。

3）若液压油缸串油，压力表指示油压会比正常油压有所降低，且开阀和关阀油压基本一致或偏差较小。会出现滑阀开关动作时间过久、或者动作到一半就停止、不动作等情况。这时，应解体油缸，检查活塞密封是否损坏或油缸有划痕等。

三、系统经典故障分析

1、电液系统故障应急处理流程

（1）紧急配合工艺，将滑阀系统切换至机械模式；

（2）故障排除，配合系统投运，并联合调试验收；

（3）总结及编制故障分析报告。

当滑阀系统出现异常时，应第一时间降低对工艺生产的扰动，在进行后续处理流程。

2、系统油压低故障分析

（1）故障处理经过

DCS报警显示 “LV10301（催化半再生滑阀）跟踪失调报警。

工艺通知外操及机电仪人员赶到催化半再生滑阀LV10301现场，通过滑阀现场控制系统显示屏看到报警显示“跟踪失调”锁位，“A#电机故障”；控制室DCS阀位输出35.4%，现场阀位29.9%，偏差5.5%；系统压力10.8MPa，卸荷阀泄压状态；

随即外操将该阀切换到现场机械手动调节状态，工艺内操将半再生滑阀LV10301打到手动控制模式，调整输出信号与现场阀位一致，消除跟踪失调报警。

外操、仪表、电气、钳工几个专业，联合检查，确认油压低报报警。

（2）故障原因分析：

通过对DCS报警记录、滑阀阀位及调节趋势、滑阀液压油泵A/B电机电流趋势，结合现场控制系统报警记录厂家分析结果，综合分析如下：

8月4日16点48分32秒（DCS时间），系统油压首次出现低报警(系统设定<7.5MPa报警），DCS报警显示“LV10301跟踪丢失报警”（实际组态应为“系统压力低报警”），随后16点49分05秒压力恢复正常（系统设定>8.0MPa正常），16点49分22秒再次出现压力低报警，16点49分56秒压力恢复，每隔60秒左右重复报警。

到16点52分56秒，系统油压低报警重复出现5次，期间A泵一直运行，滑阀控制系统认为A泵不能保持油压正常，存在故障，16点53分54秒系统联锁停A泵，自动启B泵运行，系统报“A#电机故障”，室内DCS报警显示“系统压力低报警”（实际应该组态显示“系统综合报警”）。

当A泵联锁停，滑阀锁位，自动启B泵运行时，系统油压能够维持在10.9MPa（系统设定最大油压11MPa。操作人员将滑阀切到机械手动，停B泵，A泵运行时，系统油压也能够维持在10.9MPa,可以判定A泵及泵出口溢流阀（YR）工作均正常。

综上所述，我们认为系统油压低是造成半再生滑阀锁位的原因。分析造成系统油压低的原因有:a油缸内部密封圈泄漏； b蓄能器气囊突然泄漏引起； c卸荷阀未关严漏油； d锁位阀未关严漏油；e比例阀串油。

（3）处理措施：

1）测试过程：

锁位阀工作正常，系统升压后，锁位阀油压与系统压力一致，且锁位；

卸荷阀工作正常，系统升压后，卸荷功能正常，系统油压正常；

蓄能器工作正常，系统正常升压；

测试油缸动作时，通过观察开阀和关阀油压一致，判断为油缸串油，导致系统油压低，滑阀不动作；

为进一步确认为油缸串油，关闭J9和J10截止阀，通过机械手轮摇阀，较轻松，进一步确认油缸串油；

联系厂家紧急发货，更换新油缸，滑阀重新调校；

调校后，测试比例阀工作正常，系统升压后，系统油压正常。

2）调整滑阀系统压力范围，低报设置值改为6.5MPa；

3）统一DCS及各系统时钟，半再生滑阀系统时间已更新。

四、总结

本文通过新老滑阀控制系统变化对比，分析新系统优化后的各种保证措施。同时，分析新系统经典故障，对相关现象进行总结分析，总结作业经验和方法。

参考文献

滑阀系统说明书