气动调节阀培训教材

维修人员标准培训教材课程编号：MIC气动调节阀原理和校验（第0 版）前言本教材为仪表维修人员气动调节阀的标准培训教材，内容基本涵盖了一、二核气动调节阀几乎所有类型的E/P，定位器和相关设备工作原理和校验方法。

通过系统的学习，对于全面提高仪表维修人员对气动控制阀门的故障分析、查找和处理会大有裨益。

编写仓促，恐难免有误，请不吝指正。

2003年11月24日目录第 1 章概述 2第 2 章RELAY、BOOSTER及减压阀原理 3 2.1压力放大器RELAY原理 3 2.2流量放大器BOOSTER原理 4 2.3过滤减压阀 5第 3 章E/P转换器原理及校验7 3.1E/P转换器原理7 3.2FISHER E69F 7 3.3MASONEILAN 8008 9 3.4FISHER 546 10第 4 章定位器原理及校验12 4.1FISHER 3582 12 4.2FISHER 3570 14 4.3MASONEILAN 7800/4600 16 4.4TZID智能定位器20 4.5RRI155VN定位器AMRI 25 4.6CEX025/026VL定位器VALTEK-BETA 27 4.7MASONEILAN 7400 31 4.8DVC5000 33第1页/共34页第一章，概述调节阀是电站系统运行的最终执行者之一，对于系统安全、经济运行有着不可或缺的作用，可以说调节阀的运行品质直接影响到机组的效率和安全。

2002年1月12日D1ARE032VL定位器RELAY的限流喷嘴元件一螺丝突然断裂、脱落，定位器输出压力完全对空，从而导致032VL阀门膜盒失压而关闭，2SG蒸发器水位低，最终由蒸发器水位低信号和汽水失配信号引发跳堆。

当天，在处理完ARE032VL故障起机过程中，GCT121VV 定位器反馈连杆由于振动而导致断落，121VV全开，引发2SG水位高＋P7,反应堆再次跳堆。

“112事件”深刻地说明调节阀门、特别是重要系统阀门对于系统安全运行有着直接地影响。

同样，调节阀影响系统效率的事例也枚不胜举，所以为确保核电站安全、经济的运行，我们必须做好气动控制阀门的维护和维修。

气动控制阀门类型较多，特别是一核达7、8种之多。

为了便于仪表检修人员系统的了解和深入掌握，从而提高检修能力。

本文从原理入手，较详细地介绍了调节阀的控制原理。

第2页/共34页第二章RELAY、BOOSTER及减压阀原理2.1压力放大器Relay原理RELAY附属于定位器或E/P，起到对输出压力信号放大的作用。

2.1.1 Fisher 83L 放大器原理气源从3进入，经节流孔到喷嘴（经节流孔的直径小于喷嘴的直径）与信号气源在波纹管中产生的作用力在杠杆上求平衡，其压力同时作用在大膜片A上，其作用力F1等于压力P1乘以A的面积，F1=P1*SA，气源另一路通小阀的上部气室D。

当电流信号增大使喷嘴间隙减小，引起气腔内压力上升，膜片A受压，推动金属架向上移动，压缩金属架定位弹簧(大)，并使滑阀向上移动与接触面C之间产生间隙，压缩空气由气室D进入气室E，同时产生压力P2,作用在小膜片B 上，产生作用力F2，F2=P2*SB，金属架定位弹簧(大)产生反作用力+复位弹簧(小) 产生反作用力为F3。

当F1= F2+F3时，输出为某一稳定数值；当F1<F3 时，输出为0；当F1>F3 时，输出增大。

当ΔF1=ΔF2时，即：ΔP1*SA=P2*SB。

因为大膜片A与小膜片B有效面积的平方比值SA2/SB2 =4，有P2=4P1，放大器输出压力P2可从零上升到气源压力。

气室E内压力P2输出到阀门，控制阀门的开启或关闭。

当F2+F3>F1 时，膜片B使金属架向下移动，小滑阀与金属架产生间隙，气室B 内气压从间隙进入气室F，然后排到大气，滑阀在复位弹簧(小)作用下向下移动，使气室B内进入空气减小，压力P2下降，直到P2产生的力F2与F1达到平衡，小滑阀移动至间隙为零，输出气压P2稳定。

(图2-1) （图2-2）2.1.2 Foxboro M40G放大器原理（原理同Fisher 83L，略）第3页/共34页（图2-3）（图2-4）2.2 流量放大器Booster原理流量放大器Booster位于阀门控制的最后一级，它保持定位器输出压力大小不变，放大流量，使阀门控制相应速度加快，一般应用于大阀或系统要求响应速度快的阀门。

2.2.1 Moore 61H 原理信号气压从上部进入放大器压迫膜片A，产生力F1=P1*SA，推动金属架C 向下移动，迫使阀塞向下移离开阀座（下阀），输出气压产生力F2=P2*SB，因为SA=SB，所以在平衡时P1=P2。

输出到阀门执行器的空气容量增加，而压力不变。

（图2-5）第4页/共34页当P1减小，P2>P1时，金属架向上移动与阀塞之间产生间隙（上阀），气室B中空气从排气口排出；随后阀塞在回座弹簧的作用下向上移动，减小与气流室接触面之间的间隙，进气减少，气室B中压力减小，直到P2=P1时达到平衡。

小孔D与E相连通，使P1和P2相平衡。

调节旁路螺丝，可增大或减少旁路流量，可以改变阀门动作的灵敏度，从而达到减小阀门振荡或改变阀门的开/关时间。

2.2.2 Fisher 2625原理原理同MOOER 61H（略）（图2-6）2.3，过滤减压阀减压阀给E/P、定位器和其它阀门部件提供适当压力的气源。

减压阀输出压力过低可能导致阀门开关不到位，压力过大则可能冲坏阀门膜片。

1)常见故障：减压阀的小孔漏气；2)故障原因：由于顶针氧化造成，或滤网脏了；3)处理措施：更换顶针或滤网。

第5页/共34页第6页/共34页第三章电/气转换器原理及校验3.1 电/气转换器原理以正作用为例、线圈组件INC-INC朝外。

（图3-1）增大4-20mA输入信号，处于永久磁钢磁场中的线圈对流过它的电流产生的作用力增大，使喷嘴与挡板之间的间隙减小，喷嘴内的背压增高，使输出压力增大；输出的另一路供给反馈波纹管，使之产生一个反作用力，当作用力和反作用力平衡时，喷嘴内压力维持稳定，电/气转换器输出压力也趋于稳定并与输入信号相对应。

反作用需将线圈部件拆下，把线圈拆出后旋转180度重新安装即可（线圈组件INC-DEC朝外）。

1）,改变线圈中铁芯的插入深度可改变通电线圈作用力，从而改仪表的变量程范围。

2）调整零位弹簧可改变喷嘴挡板之间的距离，从而改变零位。

3.2 Foxboro E69F校验（图3-2）1、给转换器输入12mA信号，调整零位螺钉（图3-3），使输出到0.6bar。

2、输入信号升到20mA，输出如在1.0±0.016bar范围之外，进行第3步；如输出在1.0±0.016bar范围之内，进行第4步。

3a、松开波纹管防松螺母（图3-3），注意：波纹管基准线（波纹管是偏心的）。

第7页/共34页转动波纹管，使波纹管移近线圈以降低输出幅度，或离开线圈以增加幅度，直到误差小于±2%。

拧紧波纹管防松螺母。

3b、重复第1、2步。

4、松开幅度防松螺母，转动幅度调整螺母。

旋转60%(图3-4/5)，出变化0.5%，使E/P的输出在合格的范围内。

锁紧量程锁紧螺母（请不要拧得过紧！）5、不管幅度调整时产生的输出变化，将幅度防螺母拧紧。

6、重复第1、2、5步，直到输出为1.0bar。

7、给4mA输入信号，检查输出是否为0.2bar，如超差，再调整零位螺钉，直到输出为0.2bar。

8、加20mA输入信号，再检查输出是否为1.0bar，如不正确，重复4-7步。

注意，检查轻敲表壳后E/P的输出变化。

（图3-3）调零螺丝波纹管锁紧螺丝第8页/共34页（图3-4）（图3-5）注意：挡板弹簧片内的阻尼材料不能去掉（图3-6）。

（图3-6）3.3 Masoneilan 8008型E/P校验1)调前检查磁钢中无铁屑，线圈与磁钢之间的间隙适当并活动自如。

2.零点调整输入电流为4mA时，转动零位调整螺丝，直到输出为0.2bar；3.量程调整1）输入电流为20mA时，检查输出是否为1.0bar；调整量程间距调整螺丝，直到输出为1.0bar为止；2）重复1、2步骤，直到不需调整，输入4-20mA，对应输出为0.2-1.0bar。

注意，固定锁紧螺丝时，可能引起量程变化；（图3-7）4 线性检查1) 检查线性合格（25%、50%、75%）；2）调垂锤平衡，使电/气转换器在有振动时输出无变化。

可能出故障的地方：防火塞和喷嘴挡；注意检查轻敲表壳后E/P的输出变化。

3.4 FISHER 546型E/P校验反作用时将输入信号线反接即可。

1 .零点调整输入一个使E/P输出气压为零点的电流信号，调整零点调节螺栓（图3-8），使E/P零点输出气压在合格范围内。

2. 量程调整1）输入一个使E/P输出气压为满量程的电流信号，调整量程调节螺栓（图3-8），使E/P 满量程输出气压在合格范围内。

2）反复执行步骤1和2，使E/P零点和量程输出均合格；否则更换校验合格的E/P。

3）锁紧量程锁母。

4）再进行一次零点和量程检查，合格时进行以下步骤；否则将还要重复进行步骤1和2。

3 线性检查按校验单中所提供的参数逐步检查E/P的输出气压，应在合格的范围内（包括正反行程）；否则更换校验合格的E/P。

（图3-8）（图3-9）第四章定位器原理及校验传统定位器接受E/P来的3－15psi的压力信号，将阀门控制到相应的开度；而TZID、DVC5000等新一代智能定位器则直接接受4－20mA的电流信号控制阀门。

4.1 Fisher 3582 定位器4.1.1 原理（以正作用为例）增大电器转换器的输入电流信号，使其输出气压增高，定位器的波纹管膨胀而移动平衡梁。

平衡梁使活瓣（挡板）在枢轴上转动（靠近喷嘴），使喷嘴内的压力上升，压力继动气输出压力增高，执行机构膜片上部受压压迫阀杆向下动作。

反馈旋转臂带动凸轮旋转，以阻止挡板的靠近，使阀位停止在所要求的调节位置上。

反作用需将活瓣组件旋转到反作用区（图34-1、左侧）。

(图4-1)4.1.2 3582定位器校验定位器校验前，应确认机械调整的执行机构处于自由行程位置、弹簧压力适当、阀门行程正确。

1.线性调整1）反馈凸轮必须是线性的（图4-2）；2）按阀门名牌压力，用减压阀直接给阀门供气（有条件时），供气压力为量程的一半。

或先执行第7步；3）确认阀门机械行程处于50%位置；4）手动将手轮摇到行程50%位置；5）将旋转臂调整水平，再将行程栓调到对应阀门行程位置，拧紧带帽螺母（图4-4）；（图4-2）（图4-3）（图4-4）6）将手轮摇回到中性点位置；7）断开临时气源，连接仪表，由定位器给阀门供气，给定位器输入50%的气压信号；8）旋转臂和行程栓不需再调整；9）将喷嘴顺时针旋到底再回转两圈（根据经验活瓣组件在A或B时，调节喷嘴D 使压力输出为名牌气压的50%左右）（图4-3）；10）用螺丝刀调G 使喷嘴挡板处于垂直位置，调整螺丝（图4-3）A，使定位器输出气压到铭牌气压的50%左右；11）调G 使喷嘴挡板处于右侧水平位置，松开锁母B调整方螺杆（图4-3），使定位器输出气压为铭牌气压50%左右；12）调G 使喷嘴挡板处于左侧水平位置，松开锁母C调整方螺杆（图4-3），使定位器输出气压为铭牌气压的50%左右；13）重复上述10-12步骤，直到活瓣组件分别在三个位置，使定位器输出气压为铭牌气压的50%左右。