Questa guida alla selezione dell'attuatore per valvole spiega come abbinare l'attuazione pneumatica, elettrica o idraulica al movimento della valvola, alla coppia o alla spinta operativa, all'alimentazione di rete disponibile, alla posizione di guasto, alla modalità di controllo, al servizio, all'ambiente di installazione e all'interfaccia di montaggio. L'attuatore deve essere selezionato come parte di un pacchetto valvola completo piuttosto che come accessorio indipendente. La selezione finale deve basarsi sui dati operativi confermati della valvola e sui requisiti del progetto.
Una valvola automatizzata non è semplicemente una valvola manuale a cui viene aggiunto un motore o un cilindro. La valvola, l'attuatore, il kit di montaggio, i controlli e i dispositivi di feedback devono funzionare come un unico assieme progettato nelle effettive condizioni del processo e del sito.
Un attuatore adatto deve muovere la valvola per tutta la sua corsa, fornire un'uscita adeguata nel punto più impegnativo della corsa, raggiungere la posizione richiesta dopo un guasto definito e comunicare correttamente con il sistema di controllo dell'impianto. Deve inoltre adattarsi meccanicamente alla valvola senza superare il carico consentito dello stelo, dell'albero, del giunto o della scatola del cambio.
Questo guida alla selezione dell'attuatore della valvola fornisce un metodo pratico per confrontare sistemi pneumatici, elettrici e idraulici per valvole di isolamento, valvole di controllo e applicazioni di arresto di emergenza.
La fonte di alimentazione dell'attuatore non dovrebbe essere la prima decisione. Inizia definendo cosa deve fare il pacchetto completo di valvole.
| Fase di selezione | Informazioni da confermare | Perché è importante |
|---|---|---|
| Funzione valvola | Isolamento, limitazione, controllo della pressione, arresto di emergenza o deviazione | Definisce i requisiti di precisione del controllo, velocità e posizione di guasto |
| Movimento della valvola | Part-turn, multigiro o lineare | Determina il movimento dell'uscita dell'attuatore e la disposizione di montaggio |
| Uscita richiesta | Coppia, spinta, corsa, numero di giri e tempo di corsa completo | Previene il sottodimensionamento e il sovraccarico meccanico |
| Utilità disponibile | Aria strumentale, alimentazione elettrica, pressione idraulica o gas della pipeline | Restringe le opzioni pratiche dell'attuatore |
| Requisito di controllo | Azione on-off, inching, modulante, locale, remota o di emergenza | Definisce controlli, feedback e requisiti di servizio |
| Risposta al fallimento | Fail-close, fail-open, fail-in-place o arresto controllato | Determina l'energia immagazzinata e l'architettura di controllo |
| Condizioni del sito | Temperatura ambiente, corrosione, polvere, ingresso di acqua, vibrazioni e classificazione delle aree pericolose | Definisce custodia, materiali, certificazione e protezione |
Solo dopo aver conosciuto queste condizioni è possibile confrontare le opzioni degli attuatori pneumatici, elettrici e idraulici.
2. Abbinare l'attuatore al movimento della valvola
Il movimento dell'uscita dell'attuatore deve corrispondere al movimento operativo della valvola. Una fonte di alimentazione corretta con movimento o interfaccia sbagliati non produrrà un pacchetto affidabile.
Attuazione a giro parziale
Un attuatore a frazione di giro trasmette la coppia rotatoria attraverso meno di un giro completo. La maggior parte delle valvole industriali a quarto di giro utilizzano normalmente una corsa di circa 90 gradi.
Le applicazioni tipiche includono:
- Valvole a sfera
- Valvole a farfalla
- Valvole a maschio
- Ammortizzatori a quarto di giro
Gli attuatori a giro parziale possono utilizzare pignone e cremagliera, glifo, palette, ingranaggi a vite senza fine o altre soluzioni di azionamento. La curva di coppia selezionata deve corrispondere al profilo di coppia della valvola anziché solo all'uscita nominale dell'attuatore.
Attuazione multigiro
Un attuatore multigiro fornisce un'uscita rotativa su uno o più giri completi. A seconda della disposizione della valvola e dell'azionamento, il gruppo potrebbe anche dover accogliere o trasmettere la spinta assiale.
Le applicazioni tipiche includono:
- Valvole a saracinesca
- Valvole a globo con meccanismi a stelo filettato
- Grandi paratoie
- Valvole multigiro azionate da ingranaggi
È necessario confermare il numero di giri dello stelo, la direzione dello stelo, il diametro dello stelo, i dettagli della filettatura, il carico di appoggio richiesto e la spinta ammissibile dello stelo.
Attuazione lineare
Un attuatore lineare fornisce la spinta su una corsa definita. Viene comunemente utilizzato quando l'elemento di chiusura della valvola si muove direttamente lungo un asse rettilineo.
Le applicazioni tipiche includono:
- Valvole di controllo a globo
- Valvole di controllo dell'angolo
- Valvole di controllo a membrana
- Valvole a ghigliottina con azionamento a cilindro
La scelta dell'attuatore lineare richiede la spinta, la lunghezza della corsa, la direzione dell'azione, il carico di chiusura e l'altezza di installazione disponibili richiesti.
3. Attuatori per valvole pneumatici, elettrici e idraulici
Nessuna tecnologia degli attuatori è universalmente superiore. La scelta corretta dipende dall'utilizzo della valvola, dai servizi disponibili, dal rischio di processo e dall'infrastruttura del sito.
| Fattore di selezione | Attuatore pneumatico | Attuatore elettrico | Attuatore idraulico |
|---|---|---|---|
| Utilità primaria | Aria compressa pulita o gas di processo laddove specificatamente progettato | Alimentazione elettrica CA o CC specificata | Fluido idraulico pressurizzato da una HPU o da un sistema dedicato |
| Punti di forza comuni | Risposta rapida, semplici disposizioni di ritorno a molla e ampia disponibilità a un quarto di giro | Utile quando l'aria strumentale non è disponibile; supporta il controllo elettrico e la diagnostica remota | Forza o coppia di uscita elevata per impieghi importanti e critici delle valvole |
| Limitazioni tipiche | Richiede qualità dell'aria, pressione, capacità di flusso e accessori pneumatici adeguati | Il servizio, la corrente di avviamento, l'involucro, la velocità operativa e il comportamento in caso di perdita di potenza richiedono un'attenta revisione | Richiede attrezzature idrauliche, gestione dei fluidi, controllo delle perdite e manutenzione specializzata |
| Movimento fallito | Spesso ottenuto con un attuatore con ritorno a molla o energia pneumatica immagazzinata | Richiede una disposizione definita di energia immagazzinata o di alimentazione di riserva quando è richiesto il movimento dopo la perdita di alimentazione | Può utilizzare molla, accumulatore o logica idraulica ingegnerizzata |
| Applicazioni comuni | Impianti di processo, sistemi chimici, valvole di controllo e frequenti servizi on-off | Sistemi idrici, utilities, centrali elettriche, stazioni remote e installazioni distribuite | Condutture di grandi dimensioni, valvole di isolamento a coppia elevata e sistemi di arresto critici |
Quando viene solitamente preso in considerazione un attuatore pneumatico
L'attuazione pneumatica è spesso pratica quando esiste già un sistema aria strumento stabile e l'applicazione richiede corse rapide, cicli frequenti o un'azione di guasto con ritorno a molla.
Per il dimensionamento è necessario utilizzare la pressione dell'aria minima disponibile sull'attuatore. Occorre tenere in considerazione anche le perdite di pressione attraverso tubazioni, filtri, regolatori, elettrovalvole e controlli di velocità. Un attuatore pneumatico non deve essere selezionato solo in base alla pressione di scarico del compressore.
Un attuatore pneumatico non è automaticamente adatto a ogni area pericolosa. Elettrovalvole, posizionatori, finecorsa, trasmettitori e scatole di derivazione sono dispositivi elettrici e devono rispettare la classificazione dell'area di progetto.
Quando viene solitamente preso in considerazione un attuatore elettrico
L'attuazione elettrica è utile laddove è disponibile l'energia elettrica, ma non lo è un sistema aria strumenti centralizzato. Viene spesso selezionato per condotte remote, impianti di trattamento dell'acqua, sistemi di alimentazione e di pubblica utilità, parchi serbatoi e compiti di isolamento a bassa frequenza.
La selezione deve confermare:
- Tensione, fase e frequenza di alimentazione
- Servizio on-off, inching o modulante
- Tempo di funzionamento richiesto
- Corrente di avviamento del motore e capacità elettrica disponibile
- Ingressi di controllo e feedback di posizione
- Protezione dell'ingresso e requisiti per aree pericolose
- Comportamento dopo la perdita e il ripristino del potere
Un attuatore elettrico standard non porta automaticamente la valvola in una posizione sicura dopo un'interruzione dell'alimentazione. Laddove sia richiesto un movimento post-guasto, il pacco necessita di un meccanismo a molla verificato, di una batteria, di un supercondensatore, di un UPS, di un sistema elettroidraulico o di un altro sistema di accumulo di energia approvato.
Quando viene solitamente preso in considerazione un attuatore idraulico
L'attuazione idraulica può fornire una forza o una coppia elevata da un attuatore relativamente compatto. È quindi considerato per valvole di grandi dimensioni, elevata pressione differenziale, isolamento critico delle tubazioni e funzioni di arresto di emergenza.
Il sistema completo può richiedere una centralina idraulica, un serbatoio, una pompa, un accumulatore, un collettore di controllo, filtri, tubi e un monitoraggio delle condizioni del fluido. Questi componenti aggiungono requisiti di progettazione e manutenzione che dovrebbero essere valutati rispetto al vantaggio della capacità di output più elevata.
4. Dimensionare l'attuatore in base alla coppia o alla spinta effettiva della valvola
Il dimensionamento dell'attuatore basato solo sulla dimensione nominale della valvola e sulla classe di pressione non è affidabile. La potenza richiesta cambia in base al design della valvola, al materiale della sede, alla pressione differenziale, alla temperatura, al fluido, alla frequenza operativa e al tempo in una posizione.
Per le valvole a un giro, il produttore dovrebbe identificare i valori di coppia rilevanti lungo tutta la corsa. A seconda del tipo di valvola, questi possono includere:
- Coppia di spunto dalla posizione completamente chiusa
- Coppia di esercizio durante la metà della corsa
- Coppia end-to-open
- Coppia di chiusura o di riposizionamento
- Coppia massima sotto pressione differenziale
Per le valvole lineari, specificare la spinta anziché fare affidamento sulla coppia rotante. Le informazioni richieste normalmente includono:
- Massima spinta in apertura e chiusura
- Corsa della valvola richiesta
- Carico del sedile o forza di chiusura
- Attrito dell'imballaggio
- Forza di processo che agisce sull'otturatore, sul disco o sulla saracinesca
- Tempo di carezza richiesto
L'uscita dell'attuatore deve essere controllata nella condizione di utilizzo meno favorevole. Gli esempi includono la pressione minima dell'aria per un attuatore pneumatico, la pressione idraulica minima per un'unità idraulica e la tolleranza di tensione specificata per un attuatore elettrico.
Per un metodo di dimensionamento dettagliato, vedere Guida al dimensionamento della coppia dell'attuatore della valvola.
Le impostazioni dell'uscita dell'attuatore e dell'interruttore di coppia non devono superare il carico consentito dello stelo della valvola, dell'albero, della chiavetta, del giunto, della staffa, della scatola del cambio o dei componenti di chiusura interna. La coppia o la spinta massima consentita dello stelo deve essere rivista quando disponibile.
Un attuatore sottodimensionato potrebbe andare in stallo prima di completare la corsa. Un sovradimensionamento eccessivo può aumentare il costo dell'imballaggio e può esporre lo stelo, l'accoppiamento, la sede o l'elemento di chiusura a un carico meccanico non necessario.
5. Definire con precisione l'azione di errore
Il “fail-safe” è incompleto a meno che non siano indicate la condizione di guasto e la posizione finale della valvola richiesta.
Il progetto dovrebbe definire separatamente il comportamento seguente:
- Perdita del segnale di comando
- Perdita di comunicazione
- Perdita di energia elettrica
- Perdita di aria dallo strumento
- Perdita di pressione idraulica
- Comando di arresto di emergenza
- Guasto interno dell'attuatore o dell'accessorio
Fail-Close
La valvola si sposta nella posizione chiusa dopo il guasto specificato. Questa opzione può essere selezionata laddove l'arresto del fluido di processo riduce il rischio di processo identificato.
Fail-Open
La valvola si sposta nella posizione aperta dopo il guasto specificato. Ciò può essere necessario quando è necessario mantenere il raffreddamento continuo, lo scarico della pressione, il flusso minimo o un'altra funzione di processo.
Fail-in-Place o Fail-Lock
L'attuatore mantiene o tenta di mantenere la sua ultima posizione. Questo comportamento deve essere valutato rispetto alle forze del processo, alle perdite attraverso il sistema di controllo e alla durata del guasto.
La posizione richiesta dovrebbe essere stabilita dalla valutazione della sicurezza del processo, non da una regola generale basata solo sul tipo di valvola. Vedi Valvola Fail-Close e Fail-Open per un confronto mirato.
Per i pacchetti pneumatici, la scelta tra le configurazioni con ritorno a molla e a doppio effetto viene discussa in Attuatori a semplice effetto e a doppio effetto.
6. Selezionare l'architettura di controllo e feedback
L'attuatore deve essere compatibile sia con la funzione della valvola richiesta che con il sistema di controllo dell'impianto.
Controllo On-Off
Una valvola on-off riceve normalmente comandi di apertura e chiusura discreti. Un pacchetto completo può includere:
- Ingressi di comando apertura e chiusura
- Finecorsa di apertura e chiusura
- Selettore locale e remoto
- Indicazione della posizione
- Uscita di guasto o sgancio
- Elettrovalvola per controllo pneumatico o idraulico
Controllo Inching o Jogging
L'inching consente di spostare la valvola con brevi incrementi. Non è automaticamente equivalente ad un controllo modulante accurato. L'attuatore, il motore, gli ingranaggi, i controlli e la valvola devono essere dimensionati per la frequenza di avvio-arresto prevista.
Controllo modulante
Un attuatore modulante posiziona ripetutamente la valvola tra completamente aperta e completamente chiusa in risposta a un comando di processo. Il pacchetto potrebbe richiedere:
- Comando di posizione analogico o digitale
- Trasmettitore di posizione
- Controller posizionatore o attuatore
- Precisione di posizionamento e banda morta richieste
- Risposta definita dopo la caduta del segnale
- Grado di servizio modulante adeguato
I segnali analogici comuni possono includere 4–20 mA o 0–10 V, ma lo schema elettrico del progetto e la filosofia di controllo devono confermare l'effettivo ingresso, uscita e logica di guasto. Il segnale di comando e il feedback di posizione sono funzioni separate e non si deve presumere che utilizzino lo stesso tipo di segnale.
Vedi Segnali di controllo dell'attuatore della valvola elettrica per i dettagli sulla selezione del segnale e del feedback.
7. Confermare il ciclo di lavoro, la frequenza operativa e la velocità
Un attuatore in grado di muovere una valvola una volta durante un test di fabbrica potrebbe comunque non essere idoneo al servizio operativo effettivo.
Fornire quanto previsto:
- Numero di operazioni per ora, giorno o anno
- Numero massimo di avviamenti consecutivi
- Tempo di esecuzione medio e massimo
- Orari di apertura e chiusura obbligatori
- Servizio on-off, inching o modulante continuo
- Periodi previsti in posizione completamente aperta, chiusa o intermedia
La velocità operativa deve essere selezionata in base ai requisiti del processo. Un attuatore più veloce non è automaticamente migliore. Il movimento rapido della valvola può contribuire a picchi di pressione, colpi d'ariete, controllo instabile o impatto meccanico eccessivo. Al contrario, un attuatore che si muove troppo lentamente potrebbe non soddisfare i requisiti di isolamento di emergenza o di risposta del processo.
Per i sistemi pneumatici e idraulici, le dimensioni dei tubi, la capacità del flusso della valvola di controllo e le limitazioni dello scarico possono influire sul tempo di viaggio. Per gli attuatori elettrici è necessario considerare la velocità del motore, il rapporto di trasmissione, il carico e le condizioni di alimentazione.
8. Adattare l'attuatore all'ambiente di installazione
L'idoneità ambientale si applica all'intero pacchetto dell'attuatore, compreso l'alloggiamento dell'attuatore, il vano terminali, l'elettrovalvola, il posizionatore, la scatola degli interruttori di finecorsa, i pressacavi, le scatole di giunzione e i tubi esposti.
Conferma quanto segue:
- Temperatura ambiente minima e massima
- Installazione interna, esterna, a vista o riparata
- Rischio di polvere, pioggia, dilavamento, allagamenti o immersione temporanea
- Atmosfera marina, offshore, costiera o corrosiva
- Zona di area pericolosa, divisione, gruppo di gas e classe di temperatura
- Grado di protezione o grado di protezione richiesto
- Sistema di rivestimento e requisiti dei materiali esterni
- Requisiti in materia di vibrazioni e sismica, ove applicabile
Un grado di protezione dall'ingresso descrive la protezione contro l'ingresso di solidi e acqua. Di per sé non conferma l'idoneità per aree pericolose. La certificazione di protezione contro le esplosioni deve corrispondere alla classificazione del progetto applicabile e al metodo di installazione.
Per una selezione ambientale dettagliata, vedere Selezione della custodia della valvola ad azionamento elettrico.
9. Verificare la flangia di montaggio, la staffa e il giunto
Il montaggio dell'attuatore non è completo semplicemente perché i fori dei bulloni sembrano corrispondere. La valvola e l'attuatore devono essere controllati come una trasmissione meccanica completa.
Per un pacchetto a giro parziale, verificare:
- Designazione e dimensioni della flangia di montaggio della valvola
- Flangia dell'attuatore e disposizione dei bulloni
- Forma e dimensioni dello stelo o dell'albero
- Quadrato, chiave, spline o altro orientamento dell'unità
- Foro di accoppiamento, profondità di impegno e materiale
- Altezza della staffa, rigidità e protezione dalla corrosione
- Orientamento degli attuatori e accesso ai controlli
- Allineamento lungo tutta la corsa della valvola
La norma ISO 5211 fornisce dimensioni di fissaggio standardizzate per i collegamenti degli attuatori a giro parziale, mentre la norma ISO 5210 riguarda i collegamenti degli attuatori multigiro. La conformità con uno standard di interfaccia non elimina la necessità di verificare la staffa intermedia, l'accoppiamento, il carico sullo stelo e l'allineamento del pacchetto.
Vedi Montaggio valvola attuata ISO 5211 per una spiegazione mirata dell'allineamento di flangia, trasmissione e staffa.
Il disallineamento può aumentare l'attrito, produrre un carico irregolare e accelerare l'usura. Ulteriori esempi sono trattati Conseguenze degli attuatori delle valvole disallineati.
10. Selezionare gli accessori come parte del pacchetto valvola attuata
Gli accessori determinano il modo in cui l'attuatore riceve comandi, controlla il movimento, segnala la posizione e reagisce a condizioni anomale. Dovrebbero essere inclusi nelle specifiche del pacchetto anziché aggiunti senza una progettazione coordinata.
| Accessorio | Funzione primaria | Informazioni sulla selezione dei tasti |
|---|---|---|
| Elettrovalvola | Dirige l'alimentazione pneumatica o idraulica | Certificazione di tensione, porte, portata, stato di guasto e area |
| Scatola finecorsa | Segnala le posizioni aperte e chiuse | Tipo di interruttore, quantità, portata dei contatti, custodia e ingressi dei cavi |
| Posizionatore | Controlla la posizione intermedia della valvola | Segnale di ingresso, azione dell'attuatore, protocollo di comunicazione, feedback e portata d'aria |
| Regolatore del filtro dell'aria | Condiziona e regola l'alimentazione pneumatica | Pressione in ingresso, campo di uscita, filtrazione, drenaggio e materiale |
| Regolatore di velocità | Regola l'orario di apertura o chiusura | Tempo di percorrenza richiesto, direzione del flusso e influenza dell'azione di guasto |
| Trasmettitore di posizione | Fornisce un feedback continuo sulla posizione | Segnale di uscita, precisione, alimentazione e range di calibrazione |
| Azionamento manuale | Consente il funzionamento manuale locale | Metodo di ingaggio, accesso, interblocco e procedura operativa sicura |
Anche i tubi accessori, i raccordi, le staffe, gli elementi di fissaggio e gli ingressi dei cavi devono corrispondere ai requisiti ambientali e materiali del progetto.
11. Selezione dell'attuatore per applicazione tipica
Valvole on-off di processo generale
Gli attuatori pneumatici a pignone e cremagliera o a glifo vengono spesso presi in considerazione laddove è disponibile aria strumentale e la valvola richiede ripetute operazioni di un quarto di giro. Gli attuatori elettrici sono pratici per valvole distribuite con frequenza operativa inferiore o senza alimentazione d'aria.
Valvole di controllo
Le valvole di controllo richiedono una selezione coordinata del corpo valvola, del trim, dell'attuatore, del posizionatore e degli accessori. L'attuatore deve fornire una spinta o una coppia sufficiente in tutto il campo di controllo e mantenere le prestazioni di posizionamento richieste in caso di variazioni delle forze di processo.
Recensione disponibile configurazioni di valvole di controllo industriali quando l'applicazione richiede una regolazione continua anziché un semplice isolamento.
Isolamento remoto della pipeline
Gli attuatori elettrici possono adattarsi alle stazioni con energia elettrica affidabile e comunicazione remota. È possibile selezionare sistemi idraulici, gas-idraulici o pneumatici per esigenze di rendimento elevato o di arresto di emergenza. La decisione dovrebbe includere la fornitura di servizi disponibile, l'architettura di comunicazione, l'orario di chiusura richiesto e l'energia disponibile dopo un guasto della stazione.
Valvole di arresto di emergenza
Un pacchetto di arresto di emergenza deve basarsi sulla filosofia di arresto approvata. L'orario di chiusura o apertura richiesto, l'energia immagazzinata, il test della corsa parziale, la logica di voto, il metodo di ripristino e i requisiti del test di prova dovrebbero essere specificati dalle discipline di processo e di sicurezza responsabili.
Sistemi di alimentazione e vapore
I servizi con vapore e acqua di alimentazione ad alta temperatura richiedono la revisione della spinta o della coppia operativa della valvola, degli effetti termici, dell'attrito della guarnizione dello stelo, della forza di posizionamento, della frequenza operativa e dell'accessibilità. La posizione dell'attuatore e la disposizione delle staffe dovrebbero proteggere i componenti sensibili dal calore eccessivo mantenendo l'allineamento.
Sistemi idrici e delle acque reflue
Gli attuatori elettrici multigiro e a frazione di giro sono ampiamente presi in considerazione per cancelli, valvole a farfalla e valvole di isolamento dove è disponibile un'infrastruttura elettrica. Dovrebbero essere definiti l'esposizione all'esterno, il rischio di allagamento, la condensa, la frequenza operativa e il funzionamento manuale di emergenza.
12. Ispezionare e testare il gruppo completo valvola-attuatore
I certificati separati di valvola e attuatore non dimostrano che il pacchetto assemblato funzioni correttamente. L'ispezione finale dovrebbe verificare le funzioni meccaniche, di controllo e di guasto dopo l'assemblaggio. Per una sequenza concordata di verifica pre-spedizione, rivedere il Lista di controllo del test di accettazione in fabbrica della valvola.
Un piano di ispezione e test specifico del progetto può includere:
- Identificazione di valvole, attuatori e accessori
- Orientamento di montaggio e verifica dei dispositivi di fissaggio
- Accoppiamento impegno e allineamento
- Corsa funzionale completa da apertura a chiusura
- Direzione dell'operazione
- Tempo di viaggio di apertura e chiusura
- Regolazione dei finecorsa e degli indicatori di posizione
- Impostazione dell'interruttore di coppia o del limite di spinta, ove applicabile
- Verifica del segnale di controllo e del feedback di posizione
- Funzionamento locale, remoto e con comando manuale
- Test di azione fallita specificato
- Funzione solenoide, posizionatore e accessorio
- Prove del guscio e della sede della valvola secondo lo standard concordato per le valvole
- Rivestimento, conservazione e protezione ingresso cavi
Per le valvole di controllo, l'attuatore e gli accessori richiesti fanno parte del gruppo completo della valvola pronto all'uso. L'ambito dell'ispezione dovrebbe pertanto riguardare la valvola di controllo assemblata anziché trattare l'attuatore come un'apparecchiatura non correlata.
Per il flusso di lavoro dettagliato di configurazione e accettazione, inclusi rilascio meccanico, zero e intervallo, calibrazione automatica digitale, controlli della corsa intermedia, feedback e test di guasto, utilizzare il nostro Guida alla calibrazione del posizionatore della valvola di controllo.
Documentazione tipica
- Schede tecniche di valvole e attuatori
- Disegno di sistemazione generale approvato
- Calcolo del dimensionamento dell'attuatore o foglio di selezione
- Dati sulla coppia o sulla spinta della valvola
- Schema elettrico e dei terminali
- Schema pneumatico o idraulico
- Elenco degli accessori e specifiche dei materiali
- Rapporto di prova funzionale
- Rapporto sul test di pressione e tenuta della valvola
- Certificati per aree pericolose ove richiesto
- Manuali di installazione, uso e manutenzione
13. Lista di controllo delle richieste di offerta per l'attuatore della valvola
Per un preventivo accurato, fornire tutte le seguenti informazioni disponibili.
- Dettagli della valvola: tipo, dimensione, classe di pressione, materiale del corpo, materiale della sede o del rivestimento e connessione.
- Dati di processo: fluido, pressione di progetto e di esercizio, pressione differenziale, temperatura e direzione del flusso.
- Movimento della valvola: giro parziale, multigiro o lineare.
- Uscita richiesta: coppia della valvola, spinta, corsa, numero di giri e carico ammissibile dello stelo.
- Preferenza attuatore: pneumatico, elettrico, idraulico o aperto per la selezione ingegneristica.
- Fornitura di servizi: pressione minima e massima dell'aria o idraulica, oppure tensione elettrica, fase e frequenza.
- Modalità di controllo: on-off, inching, modulante o arresto di emergenza.
- Posizione di fallimento: fail-open, fail-close, fail-in-place o altra azione definita.
- Segnali di controllo: requisiti di comunicazione discreta, analogica o digitale.
- Risposte: contatti aperti/chiusi, feedback continuo della posizione e uscite di guasto.
- Tempo di funzionamento: orario di apertura e chiusura richiesto.
- Dovere: frequenza operativa, avviamenti orari e fabbisogno di modulazione.
- Ambiente del sito: temperatura ambiente, esposizione esterna, corrosione e requisiti di ingresso.
- Zona pericolosa: classificazione, gruppo di gas, classe di temperatura e sistema di certificazione richiesto.
- Accessori: solenoide, finecorsa, posizionatore, set aria, controllo velocità, comando manuale o stazione di controllo locale.
- Documenti di ispezione: disegni, calcoli, certificati, relazioni e requisiti di ispezione di terzi.
Quando la coppia operativa o la spinta della valvola non sono disponibili, fornire la valvola completa e i dati di processo in modo che i requisiti possano essere esaminati prima di selezionare l'attuatore.
14. Standard pertinenti e riferimenti al progetto
Lo standard applicabile dipende dal tipo di valvola, dal movimento dell'attuatore e dalle specifiche del progetto. I riferimenti comuni possono includere:
- ISO 5211 per attacchi per attuatori angolari
- ISO 5210 per attacchi attuatori multigiro
- CEI EN 60534-1 per la terminologia delle valvole di controllo e considerazioni generali
- CEI 60534-4 per l'ispezione delle valvole di controllo e i test di routine
Gli standard non dovrebbero essere elencati come conformità generale del prodotto a meno che la valvola, l'attuatore, l'interfaccia e l'ambito di prova selezionati non siano stati esaminati rispetto all'edizione applicabile e ai documenti di progetto.
Guida alla selezione dell'attuatore della valvola: controllo tecnico finale
L'attuatore corretto è quello che aziona la valvola selezionata in modo affidabile nelle condizioni effettive di processo, di utilizzo e ambientali, soddisfacendo al tempo stesso le funzioni di controllo e di guasto richieste.
Prima di rilasciare un ordine, conferma tutto quanto segue:
- Il movimento dell'attuatore corrisponde al movimento della valvola.
- La coppia o la spinta si basano sui dati operativi effettivi della valvola.
- La produzione è adeguata alla condizione minima di utilità disponibile.
- Lo stelo della valvola, l'albero, il giunto e la scatola del cambio non saranno sovraccaricati.
- Viene documentato il comportamento richiesto dopo ogni guasto definito.
- I segnali di controllo e il feedback si adattano al sistema dell'impianto.
- Il servizio, la velocità e la frequenza operativa sono adeguati.
- Tutti gli accessori elettrici e pneumatici corrispondono alla classificazione del sito.
- L'interfaccia di montaggio, la staffa e l'accoppiamento sono stati verificati.
- Il pacchetto valvole assemblato sarà sottoposto a test funzionali.
Questo approccio basato sul pacchetto completo è più affidabile rispetto alla selezione dell'attuatore solo in base alla dimensione della valvola, alla fonte di alimentazione o alla potenza nominale.
Hai bisogno di un pacchetto di valvole attuate?
Invia a Vcore Valve le specifiche della valvola, le condizioni di processo, i requisiti di coppia o spinta, l'alimentazione di rete, la posizione di guasto, i segnali di controllo e la classificazione del sito. Possiamo esaminare la configurazione di valvola, attuatore, montaggio e accessori come un unico pacchetto.
Risorse tecniche correlate
- Dimensionamento della coppia dell'attuatore della valvola: coppia di rottura, coppia di funzionamento e fattore di sicurezza
- Segnali di controllo dell'attuatore della valvola elettrica
- Selezione della custodia della valvola ad azionamento elettrico
- Montaggio valvola attuata ISO 5211
- Attuatori a semplice effetto e a doppio effetto
- Valvola Fail-Close e Fail-Open
- Selezione della valvola manuale o automatica
Domande frequenti
Come faccio a scegliere tra un attuatore per valvola pneumatico ed elettrico?
Confrontare la fornitura di servizi disponibile, la velocità operativa richiesta, il servizio, l'azione in caso di guasto, l'interfaccia di controllo e l'ambiente del sito. L'attuazione pneumatica è spesso pratica laddove è disponibile aria strumentale affidabile ed è richiesta un'azione di ritorno a molla o un ciclo più rapido. L'attuazione elettrica è spesso adatta laddove è disponibile l'energia elettrica ma non l'aria strumentale.
Quando dovrebbe essere selezionato un attuatore per valvola idraulica?
Un attuatore idraulico può essere preso in considerazione quando la valvola richiede una coppia o una spinta elevata, in particolare per valvole di tubazioni di grandi dimensioni o per compiti di arresto critici. È necessario valutare anche la potenza idraulica aggiuntiva, il controllo dei fluidi e i requisiti di manutenzione.
È possibile selezionare un attuatore solo in base alla dimensione della valvola?
No. Le dimensioni della valvola da sole non determinano l'uscita dell'attuatore richiesta. La selezione deve utilizzare la coppia o la spinta della valvola confermata in base alla pressione differenziale, alla temperatura, al materiale della sede, ai fluidi e alle condizioni operative effettive.
Quanto fattore di sicurezza dell'attuatore dovrebbe essere utilizzato?
Il margine richiesto dovrebbe seguire i dati del produttore della valvola, la procedura di selezione dell'attuatore e le specifiche del progetto. Non è necessario applicare una percentuale universale senza controllare il profilo di coppia della valvola, l'alimentazione minima e il carico consentito sullo stelo o sull'albero.
Un attuatore elettrico si chiude automaticamente in caso di interruzione di corrente?
No. Un attuatore elettrico convenzionale non può muoversi dopo una perdita di alimentazione a meno che il pacchetto non includa un adeguato sistema di accumulo di energia o di alimentazione di backup. L'azione richiesta dopo la perdita del segnale e dopo la perdita di alimentazione deve essere specificata separatamente.
Un attuatore pneumatico è automaticamente a prova di esplosione?
No. Sebbene il meccanismo dell'attuatore possa utilizzare aria compressa, le sue elettrovalvole, posizionatori, interruttori di finecorsa e altri accessori elettrici devono comunque corrispondere alla classificazione delle aree pericolose.
Quali informazioni sono necessarie per quotare una valvola attuata?
Fornire il tipo di valvola, le dimensioni, la pressione nominale, i materiali, le condizioni di processo, la coppia o la spinta richiesta, l'alimentazione di rete, la modalità di controllo, la posizione di guasto, il tempo di funzionamento, il servizio, l'ambiente, la classificazione delle aree pericolose e gli accessori richiesti.
