气动调节阀原理和校验

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）

编写：潘耀华李元游咸成

审核：张志飞

批准：张睿琼

大亚湾核电合营有限公司维修部仪控处

2003年11月24日

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。本教材编写人员有潘耀华和李元，我做了一定的补充，及全文初审和排版等工作，潘工完成了其中的主要部分，再次感谢。编写仓促，恐难免有误，请不吝指正。

游咸成

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

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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。

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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F1F3 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）

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（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）

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。

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