shafer气液联动执行机构维护及故障排除方法

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气液联动执行机构维护及故障排除方法
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第一章
概述
第二章
第三章 第四章 第五章
CONTENTS
气液联动机构结构及工作原理
气液联动机构操作规程
气液联动机构维护保养
气液联动机构常见故障及处理
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第一章
概述
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概述
• Shafer的母公司是Emerson(艾默生)集团,Shafer的阀门执行器主 要用在陆上、海上和海底的天然气、石油和成品油管线项目。气/液 联动的动力系统是以管道中输送的气体作为执行器的动力,因此无 需外界再供给任何动力,作为管线的紧急切断,气/液联动的动力系 统是最安全和最可靠的 。旋转叶片式执行器是Shafer公司成立60年 来的专利产品。它是采用了平衡扭拒的设计,因此,阀门自全开到 全关(或反之)的全过程,执行器扭拒输出值是恒定的。它只有一 个运动部件,即旋转叶片,而且该叶片完全浸在密闭的液压油缸中 ,无需润滑剂,更没有腐蚀性问题。这样,此种执行器在平时操作 中几乎无需维护检修,另外,旋转叶片执行器式直接插入阀杆,与 阀杆同轴,因此没有侧向负荷,其机械效率可高达92-95%。59年前 Shafer生产的第一台旋转叶片执行器至今仍在正常工作
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气液联动执行机构结构及工作原理
lineguard2000(电子控制单元)
lineguard2000内部
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气液联动执行机构结构及工作原理
Lineguard2000各部件名称
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气液联动执行机构结构及工作原理
• LineGuard-2200型全电子式控制系统:它具有阀门关断和数据 采集两种功能。控制系统每1秒钟探测一次管线内的压力数据, 每5秒进行一次平均, “事故”数据将自动被保存。当管道爆管 需要紧急切断时,LG-2200在感测到的压降速率或压力及必要的 延时数据后,指挥执行器迅速关断阀门,并能记录下管道运行 的最高、最低压力和压降速率,这些数据也可以下载,从而使 操作者对管道运行情况心中有数。数据采集功能可以“滚动” 存储当前最近时间的240组数据。如存储已满240组数据,测得 的最近和最新的数据将被存入,而相应最老和最早存入的数据 将被自动滚动消除,以确保用户始终掌握管线的最新数据。 15 15
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气液联动执行机构结构及工作原理
• 就地手动操作开或关阀门和执行器 • 开阀: 拉开“ 提升阀”模块 (11)上的开阀手柄(15),此机械式手柄 直接将力作用在动力阀(16)上,使其动作打开原来被“ 提升阀”(16)和 动力气 缸活塞(14)封锁住密闭空间,使得动力气体进入到负责开阀功能气 /液联动罐(2),动力气驱动液压油使旋转叶片执行器动作。持续地拉住 手 柄(15)直到执行器(1)驱动阀门达到全开位置。当阀门与执行器全部动作 完成后,松开手柄(15),“提升阀”模块(11)将恢复到初始全封闭位置, 全部系统达到新平衡状态。 • 关阀: 拉开“ 提升阀”模块(11)上关阀手柄(15),手柄直接将力作 用在动力 阀(16)上,使其动作打开原来被“ 提升阀”(16)和动力气缸活 塞(14)封锁住密闭空间,使得动力气体进入到负责关阀功能气/液联 动罐( 3),动力气驱动液压油使旋转叶片执行器动作。持续地拉住手柄(15)直到 执行器(1)驱动阀门达到全关位置。当阀门与执行器全部动作完成后,松开 手柄(15)“ 提升阀”模块(11)将恢复到初始全封闭位置,系统达到新平 衡状态。
•电子式爆管保护功能 (关阀) 在电子控制单元 (20)中,带有压力传感器,通过管路与天然气主管线连 接以获得压力信号。当管线中 实际压力数据达到并超过电子控制单元中设定 三种压力参数中 任何一种时 (高压关阀,低压关阀,压降速率关阀),并且 此事件持续时间达到电子控制单元中设定 延时时间后,电子控制单元中的正常 处于关闭状态 电磁阀通电,并使气流流向正常处于关闭状态的先导阀(18)。 由于“ 阀”模块 (11,14,16) 信号与动力 比是33 比1,这样先导阀(18 )打开后“ 阀”打开,容许动力气体 从动力接口到气缸中活塞接口(14), 动力“ 子”(16)被打开,容许动 力气流进入原来被气缸封闭住 空间,从而 进入执行器关闭阀门 气/液联 动罐(3),气流将进一步通过手动泵(4)和速 度调节装置(5),从而进入 旋转叶片执行器 本体,执行器在这个动力驱使 下,运动直至关闭阀门。当电子控制单元(20)中预先设定 电磁阀“待命”时 间(10-255秒)完成时,此时电磁阀断电。当先导阀关闭时,引导气从“ 阀“ 模块 (14)孔板处排出,位于“ 阀”模块中负责关闭阀门功能 那一侧 子关 闭,致使负责关闭阀门 气/液联动罐(3)压力降低减压。当气/液联动罐(3) 压力降低全部完成,整个气/液联动系统重新回到初始平衡状态。
气液联动执行机构结构及工作原理
目前天然气管道工程气液联动执行机构共分 四种类型,分别为: • 手动阀室所使用气液联动执行机构 • RTU阀室及过站干线所使用气液联动执行机 构 • 站场进出站紧急关断阀ESDV所使用气液联 动执行机构 • 站场紧急泄放阀BDV所使用气液联动执行机 构
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气液联动执行机构结构及工作原理
气液联动执行机构结构及工作原理
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气液联动执行机构结构及工作原理
• c) 二通路电遥控 (远程开或关阀) • 开阀:当阀门处于关闭状态 位置,给正常关闭状态电磁阀(28)带电, 该阀 打开,动力气体通过动力接口进入提升阀模块(11)中信号气缸 活塞 (14)。提升阀阀(16)打开,动力气进入原来被提升阀阀和气缸封锁住 空 间,同时进入负责开阀功能气/液联动罐 (2),动力气体驱动液压 油经过 手动泵(4)和速度调节孔板(5),进入了旋转叶片执行器(1)内,直至执 行器驱动阀门到全开位置。当阀门全开后,正常关闭电磁阀 (28)在执行器 完成全部动作后断电,系统重新回到平衡 位置。 • 关阀:当阀门处于开启状态位置,给正常关闭状态电磁阀(27)带电, 该阀打开,动力气体通过动力接口到它气缸接口,经过阀(26)作用到阀模 块 (11)中 信号活塞 (14),动力气进入到原来被提升阀(16) 和气缸 封锁住空间,进入到负责关阀功能气/液联动罐 (3)。动力气体驱动液压油 经过手动泵 (4),速度调节孔板 (5)进入了旋转叶片执行 器内,直至执 行器驱动阀门到全关位置。 当阀门全关后,负责关闭功能 的正常关闭 电磁 阀(27),在执行器完成全部动作后断电。系统重新回到平衡位置。
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气液联动执行机构结构及工作原理
•就地手动泵开/关阀门和执行器(就地液压开关阀) 无论想开或关阀,最简单的就是用一个手柄装在执行器控制箱内 手动泵 (4) 接口上,使用这个手柄上下压动,将力推向泵中部 。(注:标记将指明开或关阀动作方向。) 使用供货时提供手动 泵手柄,向上抬举这个手柄时,手动泵插销提起,使得液压油进 入手动泵,再向下推压手柄,给液压油加压,使得液压油进入执 行器。重复上抬、下压手柄 动作,直至开或关阀 过程全部完成 。泵被泄压并回到初始状态,此时任何自动控制这个执行器的功 能可以被使用。
气液联动执行机构结构及工作原理
• 本控制原理图是应用气/液联动系统操作阀门的旋转叶片执 行器 原理图,动力气体是天然气。在整个回路中包括阀门 执行器 (1)、一套气/液联动罐(2)和 (3)、手 动 液压泵(4)、开关一个冲程 储气罐(6)、“ 阀”控制 模块(11)、两通路通常关 闭的先导阀(18)、压力调 节器(19)、安全放空阀(21)、一组电子式爆管保护控 制系统(20)、三通路通常开启的先导阀(22)和一个三 通路通常关闭的先导阀带有锁定功能(23)等31项内容
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气液联动执行机构结构及工作原理
•锁定功能 (防止开阀) 当上述电子式爆管保护系统工作的时候,气流同时通过带 有锁定功能的先导阀(23)。此先导打开使得正常情况开启的 先导阀(22)关闭,当有 爆管关阀命令执行后,旋转叶片执 行器将使阀门继续处于关闭状态和位 置。这个具有锁定功能 的正常关闭的先导阀(23)连续不断地提供了恒定信号压力给 另一个正常开启的先导阀(22),从而防止了通过这个控制回 路去驱动旋转叶片执行器动作进而打开阀门。这个锁定功能解 锁,只有 通过人工进行手动复位操作,使正常开启的先导阀 (22)泄放压力直至重新恢复正常开启 状态。 20 20
气液联动执行机构的工作原理,是在动力气源推动或者手动 泵压力油作用下,将A罐液压油向执行器1、2中注入,并推
动转子逆时针转动,打开阀门;当B罐液压油在动力气源推
动或手动泵压力油作用下向执行器3、4中注入时,推动转子 顺时针转动,关闭阀门,从而实现阀门的开关动作。 11 11
气液联动执行机构结构及工作原理
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第三章
操作规程
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气液联动执行机构结构操作规程
• • • • 1、检查气液联动执行机构压力是否正常。 2、检查阀门开关状态是否正确。 3、检查气液联动执行机构各连接点是否有漏油、漏气。 4、有电子控制单元的执行机构需检查电池电压是否正常, 一般为13伏左右。 • 5、检查电子控制单元压降速率是否正常。 • 6、检查执行机构引压管阀门是否打开,检查各引压管、截 止阀完好,无泄漏、无震动、无腐蚀 。
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气液联动执行机构结构操作规程
液压开阀操作
• 开阀步骤: 1、把“手动换向阀”上标有“OPEN”侧的“手掌按钮”推 入,确认另一侧标有“CLOSE”的“手掌按钮”处于拉出 状态。 2、拔出手动油泵操作柄的锁销,将专用的操作杆插入操作 柄孔中,上下压动油泵柱塞,观察阀位指示器转动,当指 向“开”位置时,即实现开阀操作。 3、将油泵操作柄恢复到初始状态。如不能恢复至原位,可 按下中部平衡阀,再将操作柄复位。
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气液联动执行机构结构及工作原理
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源自文库
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气液联动阀操作部件示意图
1—液压手动开阀按钮;2—液压手动关阀按钮;3—平衡阀; 4—气动开阀手柄;5—气动关阀手柄;6—手动油泵压柄 9
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气液联动执行机构结构及工作原理
定子 定子固定螺钉
壳体
转子
限位调整螺钉
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气液联动执行机构结构及工作原理
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气液联动执行机构结构及工作原理
• • • • 电子控制单元通过压力传感器检测管线中气体压力。 电子控制单元通过ROCLINK判断检测压力是否正常。 电子控制单元通过电磁阀控制气路通断。 当气路压力变化导致液缸中气体压力发生变化,旋转 叶片两端压差增大,使传动轴转动,带动阀门动作。
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气液联动执行机构结构及工作原理

步骤1
步骤2 步骤2中,执行器正朝关位 顺时针方向旋转,高压液体 进入关入口,压力补偿通道 使得两关闭腔体同步受压, 此时,执行器产生完全平衡 的扭拒,推动叶片转动。
步骤3 步骤3中,一旦执行器到 达指定位置,液压油压 力通过执行器自身控制 得到释放。
步骤1中,执行器处于全 开位置,液压油无压力, 执行器无旋转动作。
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第二章
结构及工作原理
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气液联动执行机构结构及工作原理
SHAFER气液联动执行机构包括三大部分,分别是: 1、控制器 2、驱动器 3、液压操作系统 • 控制器的功能是:导通动力气的引进流程、切换阀门开关 方向、动力气过滤。 • 驱动器功能是:将动力气气压在气液罐中变为液压,液压 传到液缸中推动叶轮装置作旋转运动,带动阀杆转动。 • 液压手动系统功能是:导通手动泵至驱动器流程,手动泵 排出油压直接作用在驱动器叶轮上,带动阀杆转动。
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气液联动执行机构结构及工作原理
• 站控系统ESD控制(站控系统对气液联动系统常供 电,断电关阀)正常情况下,站控系统给常开电 磁阀(30)常带电,一旦站控系统断掉此电磁阀 电源,先导阀(18)导通动力气,驱动阀门关闭 ,另外,ESD 关阀同时,会触发先导阀(22)切 断开阀控制气路,保证在接到ESD 关阀命令同时 ,即使接到开阀命令也不会执行开阀操作,保证 ESD关阀操作具有最高优先级。
RTU阀室及越站干线使用气液联动执行机构 RTU阀室及过站干线所使用气液联动执行机构具有以下功能:
• • • • •
就地控制 远程开关控制 ESD紧急关断控制 电子控制单元检测管 线压力,自动关阀控制 ESD及电子控制单元关阀后 手动复位控制等功能
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气液联动执行机构结构及工作原理
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