Во время обычного производства пневматический клапан может открываться и закрываться сотни и даже тысячи раз, не привлекая особого внимания. Более важный вопрос заключается в том, что произойдет, если система подачи воздуха или система управления выйдет из строя.
Воздушный компрессор может отключиться, пневматические трубки могут сломаться или протечь, а электромагнитный клапан может потерять электропитание. Когда это произойдет, должен ли клапан закрыться, открыться или остаться в своем последнем положении?
Правильно подобранный пакет пневматических клапанов должен иметь определенную реакцию на соответствующее состояние отказа.
Для описания действия пневматического клапана используются два общих термина:
Воздух-открытие (ATO)
Воздух-Закрытие (ATC)
Эти термины тесно связаны с Fail-Close (FC) и Fail-Open (FO) , но они не означают одно и то же. Понимание разницы значительно упрощает выбор пневматического клапана.
Часть 1: Быстрый ответ: «Воздух открывает» и «Воздух закрывает»
Для типичного пневматического привода с пружинным возвратом :
| Конфигурация | при подаче воздуха | при потере воздуха | Типичное положение отказа |
| Воздух-открытие (ATO) | Клапан открывается | Пружина закрывает клапан | Закрытие при отказе (FC) |
| Воздух-Закрытие (ATC) | Клапан закрывается | Пружина открывает клапан | Открытие при отказе (FO) |
Самый простой способ запомнить это:
Air-to-Open: воздух открывает клапан; потеря воздуха закрывает его.
Air-to-Close: воздух закрывает клапан; потеря воздуха открывает его.
Это соотношение применимо к обычному устройству с пружинным возвратом. Фактическое действие при отказе все равно должно быть подтверждено в соответствии с конфигурацией привода, расположением крепления клапана и системой управления.
Часть 2: Что такое пневматический клапан «воздух-открывается»?
Пневматический клапан «Воздух открывает» (ATO) использует сжатый воздух для перемещения клапана в открытое положение.
В типичной конструкции с пружинным возвратом:
Подается воздух → Клапан открывается. Потеря воздуха → Пружина закрывает клапан.
Сжатый воздух действует против силы внутренней пружины, открывая клапан. При потере воздуха пружина возвращает привод и перемещает клапан в закрытое положение.
По этой причине принцип «воздух-открытие» обычно ассоциируется с режимом «воздух-открытие»..
Пример: действие пневматического дроссельного клапана при закрытии при отказе
Когда используется аварийное закрытие?
Fail-Close может быть выбран, когда продолжение потока после сбоя создает больший риск, чем остановка потока..
Типичные области применения могут включать в себя:
Изоляция топлива или горючего газа
Дозирование химикатов
Токсичные или опасные среды
Паровая изоляция
Линии аварийного отключения
Рассмотрим линию подачи топлива. Если пропал инструментальный воздух или питание управления, продолжение подачи топлива может увеличить серьезность аварии. Поэтому привод с пружинным возвратом может быть настроен на автоматическое закрытие запорного клапана.
Однако это не означает, что каждый клапан, работающий с опасной средой, должен автоматически закрываться при отказе. Правильное положение отказа зависит от функции клапана и от того, какое положение создает более безопасные условия для всего процесса.
Часть 3: Что такое пневматический клапан «воздух закрывает»?
Пневматический клапан « воздух закрывает» (ATC) работает в противоположном направлении.
В типичной схеме с пружинным возвратом: Подается воздух → Клапан закрывается. Потеря воздуха → Пружина открывает клапан.
Сжатый воздух перемещает клапан в закрытое положение. При прекращении подачи воздуха пружина возвращает клапан в открытое положение.
По этой причине режим «Воздух закрывает» обычно ассоциируется с режимом «Открытие при отказе»..
Пример: действие пневматического дроссельного клапана при открытии при отказе
Почему клапан должен не открываться?
Открытие клапана при потере воздуха поначалу может показаться небезопасным. Однако в некоторых процессах поддерживать поток безопаснее, чем останавливать его..
Охлаждающая вода является распространенным примером. Реактор, компрессор или другое технологическое оборудование может потребовать постоянного охлаждения. Если клапан охлаждающей воды закрывается из-за потери приборного воздуха, возникающее в результате повышение температуры может повредить оборудование или создать более серьезный технологический риск.
Таким образом, действие Fail-Open может рассматриваться для:
Системы охлаждающей воды
Контуры охлаждения оборудования
Выбранные линии циркуляции
Некоторые виды вентиляции
Некоторые функции обхода или вентиляции
Это примеры, а не универсальные правила. Требуемое положение отказа всегда должно определяться в соответствии с фактическим процессом и требованиями безопасности.
Часть 4. Режимы «воздух-открытие» и «при отказе-закрытие» связаны, но не идентичны
«Воздух-открытие» и «Воздух-закрытие» описывают, какое пневматическое давление заставляет клапан работать..
Fail-Open и Fail-Close описывают требуемое положение клапана после определенного отказа..
Определенный отказ может включать в себя потерю приборного воздуха, электропитания или сигнала управления, а также неисправность электромагнитного клапана.
Таким образом, в полной комплектации пневматического клапана окончательное действие при отказе зависит не только от клапана и привода, но также от электромагнитного клапана и устройства управления.
Для обычной системы с пружинным возвратом:
АТО → обычно ФК
УВД → обычно FO
Требуемые действия при отказе всегда следует подтверждать при выборе полного комплекта клапанов.
Часть 5: Пружинный возврат и пневматические приводы двойного действия
Привод с пружинным возвратом , также называемый пневматическим приводом одностороннего действия , использует сжатый воздух в одном направлении и силу пружины в другом.
Поскольку пружина накапливает механическую энергию, она может переместить клапан в заданное положение при потере воздуха. В зависимости от конфигурации привод с пружинным возвратом может быть предназначен для:
Закрытие при отказе
Открытие при отказе
Пневматический привод двойного действия использует сжатый воздух как для открытия, так и для закрытия. Поскольку стандартный привод двойного действия обычно не имеет возвратной пружины, полная потеря воздуха не приводит клапан автоматически в заданное открытое или закрытое положение.
Если проект требует определенного аварийного положения, привод и пневматическую систему управления следует выбирать соответствующим образом.
Хотите увидеть разницу визуально? Посмотрите наше видео: Пневматические приводы одностороннего и двустороннего действия.
Часть 6. Закрытие при отказе не означает отсутствие утечек
Еще одно распространенное заблуждение заключается в том, что клапан Fail-Close должен обеспечивать нулевую утечку.
Это два разных требования.
Fail-Close описывает положение, в которое привод перемещает клапан после определенного отказа. Он не определяет, насколько плотно закрывается клапан после достижения закрытого положения.
Фактическая эффективность запирания зависит от конструкции клапана и седла, материала седла, перепада давления, рабочей температуры, состояния седла и доступного крутящего момента привода.
Поэтому требуемое положение отказа и характеристики отключения следует учитывать отдельно при выборе клапана.
Часть 7. Как выбрать режим «Открытие при отказе» или «Закрытие при отказе»?
Выбор можно начать с одного простого вопроса:
Если клапан теряет воздух или управление, какое положение создает более безопасные условия для процесса?
Если продолжающийся поток создает больший риск, может подойти вариант Fail-Close .
Если прерывание потока создает больший риск, может подойти режим Fail-Open .
Например:
Изоляция топлива → часто при отказе-закрытии
Продолжающийся поток топлива может увеличить опасность после отказа системы.
Подача охлаждающей воды → может быть Fail-Open
Остановка охлаждающего потока может привести к перегреву оборудования.
Инженеры также должны учитывать технологическую среду, давление, температуру, перепад давления, принципы аварийного отключения, требуемую рабочую скорость и последствия как продолжающегося, так и прерывистого потока.
Не существует положения отказа, которое было бы более безопасным.
Правильная позиция отказа – это та, которая создает более безопасное состояние процесса во время определенного отказа.
Нужна помощь в выборе подходящего пневматического клапана?
Выбор пневматического клапана не должен быть сложным.
Если вы не уверены, требуется ли для вашего приложения режим «Воздух открывает», «Воздух закрывает», «Открывается при отказе» или «Закрывается при отказе», предоставьте нам свои основные условия эксплуатации:
Если какая-то информация недоступна, это тоже нормально.
Инженеры SLVCN могут проанализировать ваши условия эксплуатации и помочь порекомендовать подходящую конфигурацию клапана, привода и аксессуаров.
Мы поставляем пневматические шаровые краны , , пневматические дроссельные заслонки и комплекты пневматических приводов для широкого спектра промышленного применения.
«Воздух-открытие» и «Воздух-закрытие» описывают направление, в котором пневматическое давление перемещает клапан.
Для обычного пневмопривода с пружинным возвратом:
«Воздух открывает» → обычно «Закрытие при отказе»
«Воздух закрывает» → обычно «Открывается при отказе»
Правильное положение отказа зависит от того, какое положение клапана создает более безопасные условия в случае потери воздуха или управления.
Если вы не уверены, какая конфигурация подходит для вашего применения, пришлите нам информацию о вашей среде, размере клапана, давлении, температуре и доступном давлении воздуха. Наши инженеры могут помочь вам выбрать подходящую конфигурацию пневматического клапана и привода.
Pусский
