阀位变送器如何提高关键隔离阀的可靠性

在现代化工厂中，隔离阀作为关键的安全设备之一，其性能直接影响到生产效率和作业安全。SIL 2 级位置变送器为关键过程工业应用中的隔离阀增加诊断和性能监控功能提供了一种经济有效的方法。

自动隔离开关阀遍布大多数工艺设备，用于阻止反应物流动、隔离和保护设备、转移工艺介质并执行其他功能。其中许多任务对工艺操作至关重要，有些还是保护工厂人员和设备的安全关闭系统的一部分。

传统限位开关的局限性

隔离阀通常配有开闭限位开关，以提供阀门位置反馈。遗憾的是，开关的开/关特性严重限制了诊断阀门性能的能力，因此阀门的性能下降可能会被忽视，直到发生故障。这种故障可能会对过程造成严重影响，同时也会带来安全风险。

支持 HART 的位置变送器为这一问题提供了经济高效的解决方案。这些变送器易于校准，有些还采用了成熟的无链接设计。它们还具有更高的可靠性、SIL 2功能和阀门诊断功能——这通常是关键隔离阀应用所需要的。

图 1：典型的开/关隔离阀采用开/关限位开关组件来指示阀门位置。这对于非关键应用非常有效，但位置信号的开/关性质限制了诊断能力。

限位开关的局限性

虽然自动隔离开关阀的设计和功能都很简单，但它却能为工艺设备提供重要的服务。控制阀可以调节工艺流程本身，而隔离阀的作用则是停止反应物流动、保护设备以及引导分子筛、变压吸收器、反应器夹套和其他工艺设备周围的工艺流程。

长期以来，这些阀门都配备有用于指示阀门位置的打开和关闭限位开关（图 1）。这种方法成本低廉，在很多情况下都能很好地发挥作用，但也有其局限性，可能会给关键阀门的应用带来问题。

诊断能力有限：开/关开关指示总位置，但由于缺乏与位置成比例的连续模拟信号，限制了采用任何有意义的诊断方法的能力，因此故障可能会在一段时间内被忽视。在限位开关被触发并失灵之前，我们无法得知其是否存在问题。根据限位开关的设置方式，阀门可能会出现粘滞或部分行程，这两种情况都会导致阀门无法达到全行程，但位置开关仍然会错误地显示阀门正在按预期工作。

安装复杂：隔离阀通常为往复式（阀轴上下移动）或旋转式（阀轴旋转）。要驱动限位开关，必须使用某种机械联动装置来感知轴的运动，并将其转换为驱动开关的运动。根据阀门的物理结构，这些联动装置可能比较复杂，而且难以设置和维护。

易出错：随着联动装置的磨损和打滑，它们还容易出错或完全失灵。在高循环或过度振动的应用中，过早失效尤其常见。