中石化管道储运有限公司天津输油处抢维修队天津300450
摘要：阀门是原油管道输送系统中最重要的控制装置之一，随着自控技术的发展，安装电动执行器的阀门广泛应用在石油储备库的输油及消防系统之中，文章对电动执行器在石油储备库中的应用情况进行分析，同时结合个人的工作经验，探讨电动执行器在现场实际应用中的常见故障及解决办法。
关键词：电动执行器；石油储备库；应用；常见故障；
随着工业化水平的不断提高，石油储备库在朝着自动化和智能化的方向发展，电动执行器作为阀门实现远距离控制和智能化生产的关键部件，发挥着越来越重要的作用，被广泛应用于油库的各个重要位置，如储罐的罐前阀、污水/雨水管线、原油工艺管网、输油泵进出口以及消防系统喷淋及泡沫灭火管线等。该文将主要介绍电动执行器在石油储备库的应用及常见故障，并探讨常见故障的处理方法，供大家借鉴。
1电动执行器概述
执行机构作为阀门的执行单元，是实现工业自动化的重要元件，它接受PLC系统、调节单元及计算机等设备的控制信号，用于调节阀门，控制储罐及管道内原油的流动。执行机构与阀门配套，应用广泛、种类较多，根据动力源的提供形式，可分为电动、液动和气动三大类，其中电动执行机构在获取动力源的便利性上有明显优势，易与自控系统中现代技术相融合，适用于石油储备库的建造与使用。
电动执行器一般由伺服放大器和执行器两大部分构成，在接收上位机信号后经执行器变成位移推力或转角力矩，以操作阀门的开关。
新型电动执行器在控制方式上做了较大改进，将以机械方式为主变为以微处理器为主的控制方式，提高了控制精度和设备稳定性。电动执行器主要结构通常包括电机、电源模块、控制模块（带有液晶显示屏）、减速机构、手轮、操作旋钮、接线端子箱等。主要通过控制三相交流电的相序来控制电机的正反转，从而实现阀门的开关电动操作。若电动执行器出现故障，也可改为手动的方式操作阀门，其方式为压下手动/自动手柄，旋转手轮使离合器进入啮合状态，随后松开手轮，通过旋转手轮实现阀门的开关操作。
2电动执行器在石油储备库中的应用情况
随着石油储备库自动控制技术的快速发展，电动执行器以其工作效率高、定位精度高、动力源易得等特点广泛出现在储备库内的各个角落。新建石油储备库所用电动执行器多为智能性电动执行器，主要型号为：英国Rotork公司的IQ系列和美国Limitorque公司的MX系列。其主要特点如下：
2.1现场适应性较高
新型号电动执行器均具备较强的防尘、防水及防爆性能，外壳防护等级达到IP68，可在油气空间安全工作，执行器结构多采用双密封形式，在短时浸水的情况下也可正常运行。
2.2具有加强的自我保护功能
新型电动执行器多具备力矩保护、阀门限位保护、自动相序调整、瞬时反转保护、电源缺相保护以及过热保护等功能。
2.3具有一定的故障自诊断能力
RotorkIQ系列和LimitorqueMX电动执行器均带有故障自诊断功能，诊断结果可在液晶屏上显示，维修人员通过查看液晶屏即可简单了解报警类型，方便做进一步维修。执行器的报警内容有过扭矩报警、阀门报警、执行机构报警灯，Rotork公司IQ系列执行器由于装有备用电池，另具备电池低电量报警功能。
2.4调试方便
LimitorqueMX系列执行器可通过操作旋钮实现对电装各项参数的调整，以及对电装运行状态/故障情况做深入地分析；RotorkIQ系列执行器可通过红外线设定器对执行机构进行参数设定、更改和调试。两种型号均已实现免开盖调试，此功能在石油储备库的油气场所尤为重要。
2.5智能化
新型电动执行器可采用多种控制方式及通讯功能，如传统的4-20mA电流信号、1-5V电压信号，和近年来发展迅速的总线控制方式，根据现场情况及实际需求，可选择不同的控制/通讯方式。新建石油储备库中，通常除消防管线电动执行器仍以传统方式通讯外，大多数执行器均以总线通讯方式为主。
3电动执行器常见故障及分析
新建石油储备库电动执行器多以基于总线通讯形式与上位机进行通讯，本文主要探讨基于总线通讯/控制方式的执行器常见故障及解决办法。
3.1阀门就地操作失灵
故障分析：检查就地/远控旋钮是否处于就地位置；如果电机转动而执行器未动，检查离合器是否处于电机操作位置；通过旋转手轮判断阀门是否存在卡涩现象；检查电机温度，是否因操作频繁出现热保护，待其自然冷却后过热保护即可息动恢复。
3.2阀门无法远控，可就地操作
故障分析：首先确认故障范围是阀门-阀门总线控制器或阀门总线控制器-上位机，可在总线控制器上对故障阀门发出开/关阀指令，若阀门动作则为阀门控制器与上位机通讯故障，检查控制器与上位机之间通讯情况；若阀门未动作则检查执行器通讯板、通讯参数设置、阀门控制器参数配置及总线通讯电缆。
3.3阀门关闭不严
故障分析：检查执行器关限位设置是否正确；检查关阀方式是否被设定为按扭矩关而不是按位置关；检查关阀力矩设置情况，是否设置得当；检查阀门是否存在严重的卡涩现象。
3.4过扭矩报警
故障原因：通过旋转阀门手轮检查是否存在卡涩现象，判断是机械故障还是执行器故障；若报警发生在阀门全开或全关状态，则检查阀门开、关限位设置是否得当，可对限位进行适当调整。
3.5电机过热报警
故障分析：等电机自然冷却后再进行操作，观察是否仍出现过热的现象，如不再出现，则为之前操作过于频繁导致执行器过热保护；若报警仍存在，检查电机线圈的电阻值是否正常以及电机热敏元件与主板的连接是否正常。
3.6执行器每动作一小段行程后即停止
故障分析：此故障多为执行器主板参数设置与其余部件不匹配，可参照执行器铭牌参数对执行器程序进行初始化设置，若仍未恢复正常，则检查编码器或主板。
结束语
在新建石油储备库中，电动执行器在油气储运系统中发挥着重要作用，通过对电动执行器在石油储备库的实际应用情况及常见故障进行分析，分享对电动执行器的维修经验，提高电动执行器的维护水平，确保油气储运过程的高效、安全。
参考文献：
[1]ROTORK公司，IQ系列安装及维护手册[G].ROTORK公司，2005
[2]LIMITORQUE公司，MX执行器安装和操作手册
[3]张行雯.新一代管道阀门电动执行机构的开发研究.华东理工大学2016
[4]吴举秀，綦星光.电动执行器的应用现状及发展趋势.山东轻工业学院学报200721（3）