केमिकल प्लांट में वाल्व जाम होने और ओवर-टॉर्क के जोखिम: इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स का चयन कैसे करें

वाल्व जाम होना और अत्यधिक ऑपरेटिंग टॉर्क रासायनिक प्रक्रिया स्वचालन में महत्वपूर्ण विचार हैं। बॉल वाल्व, बटरफ्लाई वाल्व और अन्य क्वार्टर-टर्न वाल्व अशुद्धियों, यांत्रिक स्थितियों, दबाव भिन्नता, या विस्तारित सेवा के बाद वाल्व के अंदर परिवर्तनों के कारण ऑपरेटिंग प्रतिरोध में परिवर्तन का अनुभव कर सकते हैं।

यदि वास्तविक वाल्व टॉर्क पर विचार किए बिना एक इलेक्ट्रिक एक्चुएटर का चयन किया जाता है, तो असामान्य यांत्रिक भार वाल्व और ड्राइव तंत्र दोनों को प्रभावित कर सकते हैं। इस कारण से, इलेक्ट्रिक एक्चुएटर टॉर्क साइजिंग और ओवर-टॉर्क सुरक्षा का मूल्यांकन रासायनिक प्रसंस्करण प्रणालियों के लिए एक्चुएटर का चयन करते समय एक साथ किया जाना चाहिए।

वाल्व आकार अकेले एक्चुएटर चयन के लिए पर्याप्त क्यों नहीं है

नाममात्र वाल्व व्यास एक प्रारंभिक संदर्भ के रूप में उपयोगी है, लेकिन यह सीधे आवश्यक एक्चुएटर टॉर्क निर्धारित नहीं करता है।

डीसीएल उत्पाद प्रलेखन के अनुसार, समान प्रकार और नाममात्र आकार के वाल्वों में विनिर्माण प्रौद्योगिकी, वाल्व सामग्री, प्रक्रिया माध्यम, साइट की स्थिति और दबाव में उतार-चढ़ाव के कारण अलग-अलग ऑपरेटिंग टॉर्क हो सकते हैं। इसलिए प्रलेखन वाल्व निर्माता द्वारा आपूर्ति किए गए वास्तविक टॉर्क डेटा के अनुसार एक्चुएटर का चयन करने और एक अनुमानित 1.1–1.3 टॉर्क भत्ता कारक।

रासायनिक-उद्योग बॉल वाल्व और बटरफ्लाई वाल्व के लिए, यह टॉर्क-आधारित साइजिंग विधि डीएन आकार द्वारा केवल एक एक्चुएटर का चयन करने की तुलना में अधिक उपयोगी इंजीनियरिंग आधार प्रदान करती है।

किन टॉर्क मापदंडों की जाँच की जानी चाहिए?

एक व्यावहारिक चयन प्रक्रिया में विचार किया जाना चाहिए:

• सामान्य वाल्व ऑपरेटिंग टॉर्क;

• ब्रेकअवे या स्टार्टिंग टॉर्क;

• प्रक्रिया दबाव और माध्यम;

• एक्चुएटर रेटेड आउटपुट टॉर्क और अधिकतम टॉर्क;

• ओवर-टॉर्क सुरक्षा की आवश्यकता।

डीसीएल विस्फोट-प्रूफ इलेक्ट्रिक एक्चुएटर रेंज डीसीएल-एक्स05 से डीसीएल-एक्स300 तक के मॉडल को कवर करती है, जिसमें लगभग 50 एनएम से 3000 एनएम तक का मानक आउटपुट टॉर्क होता है। डीसीएल-एक्स300 3000 एनएम मानक आउटपुट टॉर्क और 3900 एनएम।
यह रेंज एक्चुएटर चयन को एक एकल मानक आकार के बजाय वास्तविक वाल्व टॉर्क आवश्यकताओं पर आधारित करने की अनुमति देती है।

ओवर-टॉर्क सुरक्षा वाल्व जाम होने की समस्या का समाधान कैसे करती है?

रासायनिक पाइपलाइनों में अशुद्धियों या विदेशी सामग्री वाले माध्यम हो सकते हैं। कुछ ऑपरेटिंग स्थितियों के तहत, यह वाल्व प्रतिरोध को बढ़ा सकता है या वाल्व को अटक सकता है।

डीसीएल प्रलेखन एक वैकल्पिक ओवर-टॉर्क प्रोटेक्शन फंक्शन का वर्णन करता है। यदि वाल्व प्रतिरोध के कारण एक्चुएटर आउटपुट टॉर्क एक पूर्व-निर्धारित महत्वपूर्ण मान तक बढ़ जाता है, तो टॉर्क स्विच ड्राइव सर्किट को डिस्कनेक्ट कर सकता है ताकि वाल्व और एक्चुएटर पर निरंतर असामान्य लोडिंग के जोखिम को कम किया जा सके।

इसलिए इस फ़ंक्शन पर उन अनुप्रयोगों के लिए विचार किया जा सकता है जहाँ वाल्व जाम होना या अप्रत्याशित टॉर्क वृद्धि ऑपरेटिंग जोखिम मूल्यांकन का हिस्सा है।

हालांकि, ओवर-टॉर्क सुरक्षा को सही एक्चुएटर साइजिंग को प्रतिस्थापित नहीं करना चाहिए। एक अंडरसाइज्ड एक्चुएटर बार-बार अपने सुरक्षा थ्रेशोल्ड तक पहुंच सकता है, जबकि अनावश्यक रूप से उच्च टॉर्क वाला एक्चुएटर असामान्य परिस्थितियों में वाल्व पर अत्यधिक यांत्रिक भार डाल सकता है।

खतरनाक-क्षेत्र की आवश्यकताएं एक ही समय में जाँची जानी चाहिए

रासायनिक संयंत्र में एक्चुएटर चयन का टॉर्क केवल एक हिस्सा है। खतरनाक-क्षेत्र वर्गीकरण समान रूप से महत्वपूर्ण हो सकता है।

डीसीएल विस्फोट-प्रूफ इलेक्ट्रिक एक्चुएटर प्रलेखन में एटीईएक्स/आईईसीईएक्स सुरक्षा शामिल है, जिसमें एक्स डीबी एच आईआईसी टी4 जीबी शामिल है। सीएसए प्रणाली के तहत, वर्गीकरण में क्लास I, डिवीजन 1, ग्रुप्स C और D T5/T6 और क्लास I, ज़ोन 1, एईएक्स डीबी आईआईसी टी5/टी6 जीबी शामिल हैं। विस्फोट-प्रूफ श्रृंखला को आईपी68 एनक्लोजर और -25°C से +55°C।
इसलिए इंजीनियरों को खतरनाक-क्षेत्र वर्गीकरण, प्रमाणन दायरा, टॉर्क, एनक्लोजर सुरक्षा और परिवेश की स्थिति को एक साथ सत्यापित करना चाहिए।

मॉड्यूलेटिंग अनुप्रयोगों के लिए भी नियंत्रण प्रदर्शन की आवश्यकता होती है

प्रवाह, दबाव, तापमान, या तरल स्तर को विनियमित करने वाली रासायनिक प्रक्रियाओं के लिए साधारण ओपन/क्लोज नियंत्रण के बजाय आनुपातिक वाल्व पोजिशनिंग की आवश्यकता हो सकती है।

डीसीएल टाइप ई/जीईवाई मॉड्यूलेटिंग विस्फोट-प्रूफ एक्चुएटर 4–20mA डीसी, 1–5V डीसी, या 2–10V डीसी इनपुट सिग्नल स्वीकार करते हैं और 4–20mA डीसी स्थिति प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं। प्रलेखित मूल त्रुटि ±1% से अधिक नहीं है, जबकि दोहराने वाली त्रुटि 1%।

ये मान प्रक्रिया-नियंत्रण लूप के लिए एक्चुएटर का मूल्यांकन करते समय मापने योग्य मानदंड प्रदान करते हैं।

पूर्ण ऑपरेटिंग स्थितियों के अनुसार एक्चुएटर का चयन करें

रासायनिक वाल्वों के लिए इलेक्ट्रिक एक्चुएटर चयन को "कितना टॉर्क आवश्यक है?" के सरल प्रश्न से आगे बढ़ना चाहिए।

एक अधिक पूर्ण अनुक्रम है: वास्तविक वाल्व टॉर्क → टॉर्क भत्ता → जाम होने का जोखिम → ओवर-टॉर्क सुरक्षा → खतरनाक-क्षेत्र वर्गीकरण → शक्ति और नियंत्रण संकेत → पर्यावरणीय स्थितियाँ।

डीसीएल विस्फोट-प्रूफ रेंज 50–3000 एनएम मानक आउटपुट टॉर्क, आईपी68 सुरक्षा, वैकल्पिक ओवर-टॉर्क सुरक्षा, और 4–20mA मॉड्यूलेटिंग नियंत्रण विकल्प को जोड़ती है। ये विनिर्देश प्रदर्शन या विश्वसनीयता के बारे में व्यापक दावों के बजाय मापने योग्य ऑपरेटिंग आवश्यकताओं पर आधारित चयन की अनुमति देते हैं।