刘峰 李炜兰 姜勇

摘要：随着石油炼化企业对装置生产的安全性要求越来越高，在仪表联锁自保方面设计成失电联锁自保，这对于现场一些双汽缸控制阀门有了一定的要求，要求控制阀在装置和UPS失电时，达到全开或全关位置，起到安全保护作用，二位五通电磁阀在此发挥关键作用。

关键词：联锁自保;双汽缸控制阀;紧急停车系统

二位五通电磁阀是电-气自动控制系统中的电气元件之一.其主要用途是完成气路的自动切换或实现气路的通断控制，广泛应用于各个工业部门的气动设备上，实现生产过程的自动控制和远程操作。根据其特性，二位五通电磁阀与切断阀配套使用在装置自保中发挥重要的作用。

1.二位五通电磁阀分类、结构及动作原理

1.1二位五通电磁阀的分类

（1）二位五通电磁阀分为单电控和双电控两种。（2）二位五通单电控电磁阀具有复位功能，在断电情况下能达到指定位置。（3）二位五通双电控电磁阀具有自保持回路记忆功能，在断电情况下仍然保持原位。

1.2结构

二位五通单电控电磁阀由电磁先导阀（常闭型）和滑阀两大部分组成，滑阀是阀体、阀杆、控制活塞、控制端蓋、复位端盖、密封件、阀板等组成。二位五通双电控电磁阀主要由二个电磁先导阀，连接体和滑阀三大部分组成。

1.3动作原理

二位五通单电控电磁阀的动作原理：电磁先导阀-通电，由主气源P来的压缩空气，先通过先导阀进入滑阀右端，推动活塞，阀杆向左运动，此时，使滑阀切换到B腔工作，A腔放空，即P-B，A-Q2。电磁先导阀-断电，滑阀右端的压缩空气，通过先导阀的放空口放空，而始终作用在阀杆左端的压缩空气，推动阀杆向右运动，使滑阀切换到A腔工作，B腔放空，即P-A，B-Q1。至此，滑阀完成一个动作周期，见图1。

二位五通双电控电磁阀的动作原理：当电磁先导阀A-通电（或通电后停电），主气源来的压缩空气通过先导阀A，通过连接体上的孔道及其底部的环形槽，进入滑阀右端的控制活塞腔，推动活塞、阀杆向左运动，此时，B腔工作，A腔放空，即P-B，A-Q2。当先导阀通电（或通电后停电），作用在活塞右端控制活塞腔的介质，通过连接体上的孔道，先导阀B腔及排空口Q3放空，而作用在阀杆左端的被压推动阀杆向右运动，使滑阀切换到A腔工作，B腔放空，即P-A，B-Q1。由于此阀换向时间小于0.08秒，又有0.5MM自保持节流回路，所以能用电脉冲信号控制，具有记忆性。电磁先导阀在断电情况下，能够长时间的稳定，可靠地保持换向位置，见图2。

二位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用，二位是指阀芯可处于两个位置，五通是指阀体上有五个通道通气，其中一个与气源连接，两个与双作用气缸的外部气室的进出气口连接，两个与内部气室的进出口连接。

二位五通电磁阀与双作用气动执行机构配套使用时应确认线圈通电时执行机构的动作方向，以选择管路连接方式。如果使用双电控电磁阀，当给正动作线圈通电，则正动作气路接通（正动作出气孔有气），即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。给反动作线圈通电，则反动作气路接通（反动作出气孔有气），即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。

2.二位五通电磁阀在装置自保中的应用

2.1二位五通电磁阀在某装置应用存在的问题

我厂某装置加热炉联锁逻辑由鼓风机、引风机、快开风门、瓦斯切断阀等组成，快开风门与瓦斯切断阀的开、关均由二位五通电磁阀来实现，在与ESD（紧急停车系统）控制系统的调试中，使用情况良好，可以实现所要求的逻辑---在故障情况下将快开风门及时打开，起到安全保护作用，但是装置在运行了一段时期以后，有一次突然发生紧急联锁，现场6台快开风门并没有按逻辑要求打开。

2.2问题分析

根据以上现象对故障原因进行仔细检查，在检查中发现联锁原因是由于快开风门的24V信号线接地，引起ESD控制柜的24V供电开关跳闸保护，造成现场所有电磁阀失电，因而引起了此次联锁事件，故障原因分析：1在设计安装时，加热炉快开风门上的电磁阀设计为双电控二位五通电磁阀，由于在一根穿线管内敷设了二根双芯电缆，在安装时又不合理将电磁阀与执行机构固定在一起，风门开、关引起气缸部分有一定角度的位移，电磁阀也与气缸一起移动，经常使用后，造成电缆保护外皮破损，引起接地;2因为使用了双电控二位五通电磁阀，在失电情况下，电磁阀的记忆功能使得快开风门保持初始的阀位（全关）。

2.3根据二位五通电磁阀的特点进行问题整改

针对如上事件，我们将快开风门上的电磁阀更换为单电控二位五通电磁阀，在与ESD配合使用时，不仅做到联锁逻辑的要求，而且在失电情况下，单电控二位五通电磁阀的复位功能，可以使双气缸的快开风门动作到指定的全开位置，做到了安全保护作用。

3.二位五通电磁阀优缺点

3.1优点

（1）体积小、重量轻;（2）换向时间短，动作灵敏;（3）对外界环境要求不高。

3.2缺点

（1）滑阀容易被脏污介质阻塞，造成动作不灵敏;（2）密封垫圈易老化变形。（3）线圈长时间带电，减少使用寿命。

4.结束语

如今，电磁阀被广泛的运用到石化企业当中，在装置的不同位置电磁阀的选择都有所不同，了解了它们的特性，合理运用，将对于装置的长周期运行及安全生产起到至关重要的作用。