AUTORK电动执行器远程控制异常原因分析

西南油气田重庆气矿 杨卫东

天然气生产场站电动执行机构主要在干线球阀、排污阀、收发筒球阀和阀室使用，执行器出现远程异常现象在天然气生产场站存在严重的安全隐患，其故障处理需通过各种检测方式才能解决。通过分析AUTORK电动执行器远程控制原理和远程异常原因，提出有效解决方法和建议措施。

天然气生产场站及阀室不断引入智能电动执行器作为阀门的驱动装置，它是工业过程控制系统中一个十分重要的现场驱动装置，其系统较为复杂，涉及到机械、电力电子技术，通讯等技术领域，它将系统控制信号转换成输出轴的多回转、角位移、直线位移来驱动阀门，实现阀门接通或切断介质流通，改变介质流通方向，调节介质流量和压力，保护管道工艺系统中设备的正常运行和检修期间介质的隔离。

智能电动执行器故障处理复杂，要准确找出故障点需通过各种检测方式才能实现。存在故障的电动阀特别在高含硫原料气井站发生泄漏、爆管等情况，难以在现场实施有效抢险措施，并对井站周边居民的生命、财产造成不可估量的损失，存在较大的安全隐患。

1 现场情况

按照《球阀运行维护管理技术规定》管理要求，2020年11月对采输作业区生产场站的“两阀”开展冬季维护保养工作。场站工作主要根据施工作业票要求，配合属地完成管道工艺流程倒换，在属地监督下对阀门进行清洁润滑、加注清洗液、排污，同时按要求对执行器现场手动、就地电动、中心站、调度室远程控制等4个项目功能测试和故障处置。

某作业区2020年整体化归重庆气矿管理，生产场站使用的AUTORK（澳托克）电动执行器有60台，在远程功能测试中发现一些用状态选择开关来停止的电动阀（15%行程），在30S内，将状态选择开关从停止状态恢复到远程状态时，电动执行器继续向关阀或开阀方向运行。

2 原理分析

2.1 远程控制方式和控制端子功能

澳托克执行器IK系列常用远程控制接线有4种方式：点动控制、开阀/关阀自锁控制、ESD控制、联锁控制方式。远程控制各输入端子功能见表1所示。

表1 AUTORK执行器IK系列远程输入端子功能

图1 点动控制

图2 开阀/关阀自锁控制

2.2 远程控制原理

点动或自锁控制：采用图1接线方式，执行器远程控制自保持菜单参数设定为“无效”，执行器35号或33号端子收到开/关阀直流脉冲信号，电动执行器点动运行；收到开/关阀持续直流信号，电动执行器连续运行，直到阀门在全关或全开位置，电动执行器停止。执行器远程控制自保持菜单参数设定为“有效”，执行器35号或33号端子收到开/关阀直流脉冲信号，电动执行器连续运行。采用图2接线方式，执行器远程控制自保持菜单参数设定为“无效”，执行器35号或33号端子收到开/关阀直流脉冲信号，电动执行器连续运行；执行器远程控制自保持菜单参数设定为“有效”，执行器35号或33号端子收到开/关阀直流脉冲信号，电动执行器点动运行，收到开/关阀持续直流信号，电动执行器连续运行，直到阀门在全关或全开位置，电动执行器停止。

ESD控制：当“端子功能0”菜单设置成“ESD”时，执行器ESD功能有效，执行器25号端子为ESD控制端子。执行器收到ESD信号，执行器运行方向有三种，需对执行器参数进行设置，当设置为“保位”时，执行器在原位停止，其他开阀、关阀信号均不能控制执行器。当设置为“关阀”时，执行器朝关阀方向运行，其他开阀，停止信号均不能控制执行器。当设置为“开阀”时，执行器朝开阀方向运行，其他关阀、停止信号均不能控制执行器。

联锁控制：37号端子和38号端子应分别设置为开阀和关阀有效，联锁控制功能才有效。

3 处理措施

根据澳托克执行器远程控制原理和故障处理经验，重点检查执行器远程端子接线和远程控制设置。用遥控设定器查看远程控制自保持菜单设定的参数选择“无效”，在配电室拉开执行器动力电源，打开电源接线盒，观察到电动执行器远程控制接线方式采用的是开阀/关阀点动控制，如图1所示。

综上所述，执行器远程端子接线采用开阀/关阀点动控制，远程自保持设定菜单参数选择“无效”，这种控制方式下，执行器要连续运行，必须是远程输入的直流信号是连续的。测试不同行程电动球阀，在33、36号端子（关阀）或35、36号端子（开阀）之间，用万用表直流电压档分别测量到上位机输出的24VDC信号持续20～30s。所以维护人员在现场用状态选择开关停止远程控制的球阀后，在直流信号持续时间内，将开关返回到远程状态，因远程信号还存在，执行器继续向开/关阀方向运行。

4 建议

电动执行器远程控制方式采用图1控制方式的缺点是一旦上位机及远程控制信号出现异常中断，阀门不能正常开阀和关阀到位。特别是在高含硫原料气井站发生泄漏、爆管等情况，更是难以在现场实施有效的抢险措施。建议在不改变接线方式，远程控制自保持菜单设定参数选择“有效”或采用图2接线方式，来保障执行器可靠运行。