費(fèi)斯托電磁閥膜頭漏氣的預(yù)判斷、分析及處理方法？
    費(fèi)斯托電磁閥執(zhí)行結(jié)構(gòu)工作原理：執(zhí)行結(jié)構(gòu)將控制信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動(dòng)作，以控制閥內(nèi)截流件位置的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)裝置，按照信號壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力來推動(dòng)推桿移動(dòng)，帶動(dòng)閥芯動(dòng)作。按動(dòng)作方式分為直行程和角行程。
    費(fèi)斯托電磁閥是以壓縮空氣為動(dòng)力源的調(diào)節(jié)閥。氣動(dòng)薄膜執(zhí)行結(jié)構(gòu)由上膜蓋、下膜蓋、橡膠膜片、推桿、支架、彈簧、彈簧座及彈簧罩等部件組成。氣缸支架支撐下膜蓋，內(nèi)部排放彈簧座及彈簧，彈簧罩平衡反扣在彈簧上，頂部彈簧緊固螺母，將橡膠薄膜和彈簧罩緊固在推桿頂部，彈簧輕微壓緊而不發(fā)生位移；在底部，推桿O形圈和密封潤滑油在推桿倒角處抱緊推桿，并密封*，彈簧安裝在彈簧座上；根據(jù)調(diào)節(jié)閥的正、反作用和薄膜在上、下膜蓋內(nèi)的安裝位置，在緊貼薄膜的膜蓋上安裝排氣口，實(shí)現(xiàn)氣缸*密封。膜片由橡膠、中間夾尼龍的絲織物組成，調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境溫度為－30～60℃。在全行程范圍內(nèi)，所有彈簧的伸縮長度或倔強(qiáng)系數(shù)*一致，執(zhí)行結(jié)構(gòu)的線性度好或調(diào)解準(zhǔn)確；如果薄膜損傷或彈簧受損，會(huì)導(dǎo)致氣缸竄氣。目前，費(fèi)斯托電磁閥多采用HA多彈簧精小型氣動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)ZMA執(zhí)行結(jié)構(gòu)相比，具有輕、高度小、結(jié)構(gòu)緊湊、裝校簡便、動(dòng)作可靠及輸出力大等。
    氣動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的作用原理：調(diào)節(jié)閥定位器接受0.02～0.10MPa（或4～20mA）的標(biāo)準(zhǔn)信號，輸出0.02～0.24MPa的氣信號薄膜氣缸內(nèi)，以驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作。氣源壓力在薄膜上產(chǎn)生推力，使推桿部件移動(dòng)，并壓縮彈簧，直彈簧的反作用力與信號壓力在薄膜上產(chǎn)生的推力平衡為止，此時(shí)推桿的移動(dòng)就是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行結(jié)構(gòu)的位移。當(dāng)控制系統(tǒng)輸出信號增大時(shí)，定位器中的背壓腔內(nèi)壓力增大，通過氣動(dòng)放大器的放大作用，將氣源放大并輸送到執(zhí)行結(jié)構(gòu)膜頭內(nèi)部，使執(zhí)行結(jié)構(gòu)推桿向下運(yùn)動(dòng)，推桿帶動(dòng)反饋凸輪杠桿與凸輪旋轉(zhuǎn)，彈簧的壓縮力增大，產(chǎn)生反向推力使閥芯向左運(yùn)動(dòng)。當(dāng)彈簧的壓縮力與膜片的推力相等時(shí)，定位器處于平衡狀態(tài)，定位器不進(jìn)氣也不排氣，膜頭排氣口停止排氣。當(dāng)控制系統(tǒng)輸出的氣壓信號減小時(shí)，定位器中的背壓腔內(nèi)壓力減小，通過氣動(dòng)放大器的作用，減少輸送到執(zhí)行結(jié)構(gòu)膜頭內(nèi)部的氣源，排出執(zhí)行結(jié)構(gòu)膜腔內(nèi)的氣壓，使得推桿向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)帶動(dòng)反饋凸輪旋轉(zhuǎn)，彈簧的壓縮力減小，閥芯向右運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈簧的壓縮力與膜片的推力相等時(shí)，定位器處于平衡狀態(tài)，定位器不進(jìn)氣也不排氣，膜頭排氣口停止排氣。
    2 費(fèi)斯托電磁閥膜頭漏氣的故障判斷方法
    2.1 DCS曲線判斷法
    化工設(shè)備或者管線內(nèi)壓力是調(diào)節(jié)閥在工藝調(diào)控要求下滿足工藝運(yùn)行的目標(biāo)。DCS曲線是利用DCS集中監(jiān)控工藝運(yùn)行狀況參數(shù)和閥門開度變化的控制曲線。調(diào)節(jié)閥前、后工藝控制點(diǎn)上的壓力變化是調(diào)節(jié)閥開度變化作用的結(jié)果，壓力曲線能間接反映閥門的開度變化。若膜頭漏氣，在程序規(guī)定時(shí)間內(nèi)無法正常調(diào)控，壓力必然異常，導(dǎo)致曲線紊亂，故觀察某控制點(diǎn)連續(xù)時(shí)間段內(nèi)的曲線，根據(jù)壓力變化情況，可直接判斷出漏氣閥門的位號。另外，閥門開度的歷史趨勢能直接反映閥門調(diào)控狀態(tài)，根據(jù)調(diào)控調(diào)節(jié)閥開度曲線對費(fèi)斯托電磁閥閥門運(yùn)行狀況進(jìn)行快速實(shí)時(shí)監(jiān)控；然而，此工作量大，監(jiān)控畫面多，給生產(chǎn)操作帶來不便。
    壓力曲線的突變異常間接說明調(diào)節(jié)閥調(diào)控異常，結(jié)合開度變化曲線異常的閥門，鎖定故障閥門。如果膜頭漏氣，造成閥門緩慢，調(diào)控異常，甚閥門停運(yùn)。按照曲線異常的嚴(yán)重程度分為輕微漏氣和嚴(yán)重漏氣。輕微漏氣時(shí)，調(diào)控動(dòng)作延時(shí)和壓力曲線異常不大或者閥門開度曲線變化緩慢，曲線出現(xiàn)“毛刺”或“拐角”，可觀察運(yùn)行；嚴(yán)重漏氣時(shí)，閥門無法達(dá)到調(diào)控需求和滿足工藝需求，曲線出現(xiàn)“凸出”或“棱角”，需停運(yùn)閥門，被迫檢查維修。
    2.2 現(xiàn)場判斷法
    費(fèi)斯托電磁閥膜頭漏氣時(shí)，儀表風(fēng)從排氣口或漏氣口非正常持續(xù)排出，發(fā)出穩(wěn)定、有規(guī)律的聲音。損壞部位越嚴(yán)重，密封性越差，泄漏口越大，流速越快且泄漏聲越大。現(xiàn)場判斷法根據(jù)閥門儀表風(fēng)竄氣部位、氣流大小及連續(xù)性、聲音高低等情況作出初步判斷；繼而觀察運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)執(zhí)行結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行分析，結(jié)合故障處理經(jīng)驗(yàn)判明原因。由于竄氣聲音高低和氣流量無法準(zhǔn)確測量，所以無法判斷出原因；但由于氣缸結(jié)構(gòu)簡單，可判明故障原因，為生產(chǎn)期間閥門的預(yù)檢、預(yù)修和維持正常運(yùn)行，以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理故障贏得時(shí)間，不會(huì)造成故障終止（指故障導(dǎo)致無法運(yùn)行）判斷。因此，現(xiàn)場判斷法是膜頭漏氣zui有價(jià)值和直接有效的判斷方法之一。
    （1）上、下膜頭損壞后膜頭漏氣的判斷。上、下膜頭損壞使膜頭無法密閉，儀表風(fēng)從上膜頭、下膜頭、彈簧、儀表風(fēng)的損壞口直接排出，造成調(diào)節(jié)閥推力減少，閥門調(diào)控開度時(shí)嚴(yán)重緩慢，甚無法動(dòng)作，直接導(dǎo)致閥門故障終止。該情況下故障發(fā)生的可能性較小，但還會(huì)發(fā)生。
    （2）彈簧斷損后膜頭漏氣的判斷。調(diào)節(jié)閥根據(jù)膜頭大小其彈簧分為4組、6組、8組等，當(dāng)彈簧斷損1～2組時(shí)，膜頭推力減小，導(dǎo)致達(dá)到控制開度目標(biāo)延時(shí)。當(dāng)閥門開度穩(wěn)定、膜頭內(nèi)部作用力平衡時(shí)，排氣口持續(xù)漏氣，但由于漏氣量小、流速低、壓力小，幾乎沒有聲音，觸摸時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。如斷損根數(shù)較多且集中偏向一面，氣動(dòng)薄膜動(dòng)作時(shí)側(cè)面塌陷，儀表風(fēng)從排氣口縮徑處擠壓持續(xù)排出；觸摸時(shí)漏氣量越大、流速越高、沖擊力越大，持續(xù)擾動(dòng)聲越大，說明彈簧損壞越嚴(yán)重，斷損根數(shù)越多，此時(shí)閥門已無法調(diào)控，導(dǎo)致閥門故障終止，需盡快解體維修。
    （3）氣動(dòng)薄膜損壞后膜頭漏氣的判斷。調(diào)節(jié)閥膜片輕微損壞時(shí)（一般是膜片表面橡膠磨損、出現(xiàn)裂紋或頂部螺母緊固處磨損），此時(shí)閥門能滿足工藝調(diào)控要求，動(dòng)作延時(shí)不。當(dāng)閥門開度穩(wěn)定時(shí)，膜頭內(nèi)儀表風(fēng)直接通過氣動(dòng)薄膜，從排氣口擠壓持續(xù)竄氣外漏，但漏氣量小、流速低、壓力小，幾乎沒有擾動(dòng)聲，觸摸時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。當(dāng)薄膜破損嚴(yán)重時(shí)，聲音較大；觸摸時(shí)，竄氣量越大，流速越高，壓力越大；持續(xù)擾動(dòng)聲越大，沖擊力大，說明薄膜損壞越嚴(yán)重，此時(shí)閥門已無法調(diào)控，導(dǎo)致閥門故障終止，需盡快解體維修。
    （4）彈簧罩預(yù)緊螺母松動(dòng)后膜頭漏氣的判斷。彈簧罩預(yù)緊螺母松動(dòng)造成氣缸內(nèi)彈簧罩、膜片上下活動(dòng)，由于彈簧伸縮長度不同，儀表風(fēng)通過薄膜和彈簧組的傾斜部位竄出，調(diào)控動(dòng)作延時(shí)不，能滿足工藝調(diào)控要求。當(dāng)閥門動(dòng)作或開度穩(wěn)定時(shí)，膜頭內(nèi)部儀表風(fēng)從排氣口持續(xù)漏氣。由于漏氣量小、流速低、壓力小，幾乎沒有聲音，觸摸時(shí)才能發(fā)現(xiàn)。如果脫絲越嚴(yán)重，漏氣量越大、流速越高、壓力越大、持續(xù)擾動(dòng)聲越大，觸摸時(shí)沖擊力大，此時(shí)閥門已無法調(diào)控，導(dǎo)致閥門故障終止，需盡快解體維修。
    （5）推桿密封圈損壞后膜頭漏氣的判斷。推桿密封圈輕微損壞后，膜頭底部一直漏氣，損壞較小時(shí)，發(fā)出聲音較小或者沒有聲音，只有觸摸下膜頭推桿處，感觸到漏氣才會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)觀察運(yùn)行，一般不會(huì)對生產(chǎn)造成影響。如果損壞部位增大或損壞已經(jīng)較大時(shí)，會(huì)發(fā)出氣流聲，甚較大的聲音，此時(shí)需對閥門停運(yùn)檢修，并更換密封墊。由于推桿密封圈屬于靜密封，且密封件厚、材質(zhì)較好，一般損壞的可能性較小。