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0引言
      調(diào)節(jié)閥是工業(yè)自動化過程控制系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)各種介質(zhì)流量和壓力的裝置，它的工作正常與否直接關(guān)系整個生產(chǎn)能否正常。由于在生產(chǎn)現(xiàn)場，工作環(huán)境常處于高溫高壓等惡劣條件，其選型、安裝和維護都十分重要。
     寧鋼軋鋼水處理站濁環(huán)水系統(tǒng)泵組主要負責(zé)供熱軋廠粗軋、精軋、卷取區(qū)等設(shè)備常壓、中壓冷卻及層流泵站層流側(cè)噴的冷卻。由于軋鋼廠換輥操作(或其它異常情況發(fā)生)時，要求減少供水量但不停泵，所以，關(guān)小甚至關(guān)閉閥門，導(dǎo)致用水量大幅減少，系統(tǒng)水壓力升高，發(fā)生泵組憋壓現(xiàn)象，憋壓不僅對水泵造成損傷，同時也引起軋鋼相應(yīng)區(qū)域的閥門因壓差高而打不開或關(guān)不嚴(yán)(密封部位泄露)等問題發(fā)生。原解決方案是在3個系統(tǒng)的出水總管上增設(shè)回流電動調(diào)節(jié)閥(如圖1所示)，考慮閥門前后壓差較大的因素，為最大程度地避免產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，選擇了多孔式套筒導(dǎo)向型閥門，流量特性為流量為近似等百分比，配備的是德國進口PSL320電動執(zhí)行機構(gòu)，保證熱軋生產(chǎn)的需要。但由于使用過
程中調(diào)節(jié)閥前后壓差大等多種原因，導(dǎo)致管道震動大，進而造成調(diào)節(jié)閥的電動執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)元器件經(jīng)常松動、損壞甚至整塊電路板震掉，調(diào)節(jié)失靈，嚴(yán)重影響軋鋼的安全生產(chǎn)。
1問題分析

1. 1問題起因
      寧鋼軋鋼濁環(huán)水系統(tǒng)泵組中，高壓供水泵組為6臺泵(4用，2備)，即Z8泵組，目前實際運行3臺，中壓冷卻泵組為3臺泵Z6 (2用，1備)，層流側(cè)噴供水泵組為2臺泵(1用，1備)。由于熱軋廠換輥操作(或其它異常情況發(fā)生)時，要求減量但不停泵，導(dǎo)致用水量大幅減少，系統(tǒng)水壓力升高，因壓力過高，造成熱軋廠閥門打不開和部分管件損壞的事故時有發(fā)生。
     當(dāng)熱軋正常生產(chǎn)時，Z6泵組設(shè)計用水量2920m³ /h，壓力0. 5 MPa，而實際(如小換輥)最少用水量僅220 m³/h，壓力達到1. OS MPa ; Z8泵組設(shè)計用水量7695 m; / h，壓力1.4MPa，實際最小用水量為1200 m³/h，壓力達到1. 85 MPa ;層流側(cè)噴泵組設(shè)計用水量384m; /h，壓力為1. 6MPa，實際最小用水量僅為33m; /h，壓力達到2. 09MPa(如圖2所示)。從這些數(shù)據(jù)可以看出，三套供水系統(tǒng)由換輥或其他生產(chǎn)等原因造成調(diào)節(jié)閥前后壓差非常大，而閥門前后壓差大極易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，氣蝕不僅對調(diào)節(jié)閥內(nèi)件造成嚴(yán)重損傷，同時也引起整個系統(tǒng)的振動及嚴(yán)重噪聲，直接影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命及控制系統(tǒng)的精確性。為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，寧鋼采用了無錫工裝SSOG型多孔式套筒導(dǎo)向型單座閥，配備的是德國進口執(zhí)行機構(gòu)PSL320，同時在調(diào)節(jié)閥后的回水管上加裝了孔板，以提高閥后壓力，減少壓差。但這些施都沒有從根本上解決電動執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)元器件松動、損壞甚至整塊電源板震掉導(dǎo)致調(diào)節(jié)失靈的問題。

圖1 車鋼濁環(huán)水控制流程圖

圖2 換棍時流量、壓力趨勢圖

1.2電動直行程調(diào)節(jié)閥的選擇
      電動調(diào)節(jié)閥分直行程、角行程和和多轉(zhuǎn)式，執(zhí)行機構(gòu)的動力電源一般常用有:AC220 V或者AC380V，控制信號最常用是4一20mA，同時也有0一lOV等弱點信號制式。電動執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)置伺服控制器將電流信號(或是電壓信號)轉(zhuǎn)換為電機的角行程信號后，由電機驅(qū)動齒輪和蝸桿帶動蝸輪減速輸出，來驅(qū)動閥桿做運動，如果做直線位移，則為直行程，如果作弧線運動，一般運行角度在0一900之間，則為角行程，如果運行超過360“位移，則為多轉(zhuǎn)式。即角行程是帶動閥門在0 } 90“旋轉(zhuǎn)來控制閥門開度的，直行程的是將閥門上下移動來控制閥門開度的，而多轉(zhuǎn)式的是旋轉(zhuǎn)超過360“來控制閥啟閉的，這就是他們的區(qū)別。
      那么寧鋼為什么采用直行程，而不使用角行程或多轉(zhuǎn)式的執(zhí)行機構(gòu)呢?雖然角行程執(zhí)行機構(gòu)可以減小因震動造機構(gòu)內(nèi)元器件松動，但調(diào)節(jié)速度相對直行程要慢，調(diào)節(jié)效果不是很理想，滿足不了熱軋的需要;多轉(zhuǎn)式的執(zhí)行機構(gòu)不能用于調(diào)節(jié)閥，只適應(yīng)于截止閥、管夾閥和隔膜閥，而直行程調(diào)節(jié)閥反應(yīng)速度快，調(diào)節(jié)效果好，但機構(gòu)內(nèi)元器件易松動，調(diào)節(jié)易失靈，維護量大。本文就寧鋼如何既保證調(diào)節(jié)平穩(wěn)，安全生產(chǎn)的需要，又能延長設(shè)備使用壽命的問題進行分析及解決方法的探討。
2 直行程調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)失靈原因及改造
2. 1調(diào)節(jié)閥失靈原因
    為滿足生產(chǎn)需要，采用直行程電動調(diào)節(jié)閥保證被調(diào)介質(zhì)的快速、穩(wěn)定，雖然使用無錫工裝生產(chǎn)的多孔式套筒導(dǎo)向型閥門，且在調(diào)節(jié)閥后的回水管上加裝了孔板，但因調(diào)節(jié)閥前后壓差極大，使得控制板、電源板經(jīng)常松動，增加維護量甚至造成調(diào)節(jié)失靈，影響熱軋生產(chǎn)。而引起上述問題的原因是執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)元器件由于管道震動大(閥前后壓差大等多種原因)而松動，因此如何避免控制板、電源板受到震動或高溫影響使調(diào)節(jié)易失靈是解決問題的關(guān)鍵。
2. 2調(diào)節(jié)閥的改造
2. 2. 1直行程電動執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)
    寧鋼水系統(tǒng)電動執(zhí)行機構(gòu)采用的德國PSL320電動執(zhí)行機構(gòu)是直行程的，主要是由相互隔離的電器控制部分和齒輪傳動部分組成。它的結(jié)構(gòu)特點是將位置變送器和伺服放大器作為兩個獨立部件直接裝入執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)部，直接接收4mA~ 20mA控制信號，輸出4mA~20mA或1~5VDC閥位反饋信號。電機作為連接兩隔離部分的中間部件，按控制要求輸出轉(zhuǎn)矩，通過多極正齒輪傳遞到梯形絲桿上，絲桿通過桿螺紋變換轉(zhuǎn)矩為推力。此桿螺紋能自鎖，并且將直線行程通過與閥門的適配器傳遞到閥桿(如圖3所示)。