Siłowniki elektryczne klasy I, dywizji 1 do automatyzacji zaworów w północnoamerykańskim przemyśle naftowym i gazowym
Obiekty produkcji, magazynowania, przesyłu rurociągami i rafinacji ropy naftowej i gazu często zawierają obszary, w których mogą występować łatwopalne gazy lub pary. Silniki elektryczne, przełączniki i komponenty elektroniczne mogą generować ciepło lub iskry elektryczne, dlatego wybór siłownika zaworu do tych lokalizacji wymaga czegoś więcej niż tylko porównania momentu obrotowego i prędkości roboczej.
Inżynierowie muszą zweryfikować klasyfikację obszaru niebezpiecznego, grupę gazów, klasę temperaturową, stopień ochrony przed wnikaniem, moment obrotowy zaworu i wymagania sterowania przed określeniem przeciwwybuchowego siłownika elektrycznego.
Dlaczego klasa I, dywizja 1 ma znaczenie
W ramach północnoamerykańskiego systemu lokalizacji niebezpiecznych, klasa I identyfikuje obszary zawierające łatwopalne gazy lub pary. Dywizja 1 wskazuje, że niebezpieczne stężenia mogą występować w sposób ciągły, okresowy lub podczas normalnej pracy. Grupy C i D obejmują reprezentatywne gazy, takie jak etylen i propan.
Siłownik używany w tych lokalizacjach musi posiadać certyfikat i oznaczenie ochronne zgodne z klasyfikacją projektu. Standardowy siłownik zewnętrzny nie może zastąpić siłownika elektrycznego klasy I, dywizji 1 tylko dlatego, że jego obudowa ma stopień ochrony IP67 lub IP68.
Stopień ochrony IP opisuje ochronę przed wnikaniem pyłu i wody. Certyfikacja przeciwwybuchowa określa, czy sprzęt elektryczny może stać się źródłem zapłonu w otaczającej atmosferze niebezpiecznej. Oba wymagania mogą być istotne, ale służą różnym celom.
Kluczowe czynniki wyboru dla zastosowań w przemyśle naftowym i gazowym
Potwierdź klasyfikację obszaru
Pierwszym krokiem jest przegląd określonej klasy, dywizji, grupy i kodu temperaturowego. Seria siłowników przeciwwybuchowych DCL posiada oznaczenia północnoamerykańskie, w tym klasę I, dywizję 1, grupy C i D, T5/T6, a także klasę I, strefę 1, AEx db IIC T5/T6 Gb.
T5 i T6 reprezentują różne maksymalne limity temperatury powierzchni. Właściwy kod temperaturowy musi być wybrany zgodnie ze środkiem procesowym, jego temperaturą zapłonu i obowiązującymi dokumentami certyfikacyjnymi. Ogólne określenie „przeciwwybuchowy” nie jest wystarczające do ostatecznego zatwierdzenia inżynieryjnego.
Oblicz moment obrotowy zaworu z uwzględnieniem zapasu
Moment obrotowy wyjściowy siłownika musi przekraczać maksymalny moment obrotowy pracy zaworu w rzeczywistych warunkach procesowych. Rozmiar zaworu, ciśnienie różnicowe, konstrukcja uszczelnienia, lepkość płynu, osady i długie okresy bezczynności mogą zwiększać moment obrotowy potrzebny do otwarcia lub zamknięcia zaworu.
Seria DCL-Ex obejmuje standardowe momenty obrotowe od 50 do 3000 Nm. Dokumentacja produktu zaleca wybór siłownika z momentem obrotowym około 1,1 do 1,3 razy większym niż moment obrotowy zaworu podany przez producenta zaworu. Ten zapas może uwzględniać zmienność operacyjną, ale nie powinien zastępować obliczeń momentu obrotowego specyficznych dla projektu.
Zdefiniuj sygnał sterujący i pozycję po utracie zasilania
Zawory w przemyśle naftowym i gazowym mogą pełnić funkcje izolacji, wyłączania lub regulacji przepływu. Siłowniki dwustanowe nadają się do pracy w pełnym otwarciu i pełnym zamknięciu. Wersje modulujące mogą akceptować polecenia 4–20 mA, 1–5 VDC lub 2–10 VDC i dostarczać sygnał sprzężenia zwrotnego pozycji 4–20 mA.
Tam, gdzie zawór musi przejść do określonej pozycji po awarii zasilania, należy określić opcjonalny moduł bezpieczeństwa. Pozycja bezpieczeństwa może być skonfigurowana jako w pełni otwarta, w pełni zamknięta lub pozycja bieżąca. System ten wykorzystuje superkondensator lub baterię zamiast mechanizmu sprężynowego powrotu.
Sprawdź warunki środowiskowe i montażowe
Należy również zweryfikować stopień ochrony obudowy, temperaturę otoczenia, wejścia kablowe i interfejs zaworu. Siłowniki elektryczne przeciwwybuchowe DCL mają stopień ochrony obudowy IP68, podany zakres temperatury otoczenia od -25°C do +55°C oraz opcje bezpośredniego montażu ISO 5211.
IP68 zapewnia określony poziom ochrony przed wnikaniem pyłu i wody, ale literatura produktowa nie określa głębokości ani czasu ciągłego zanurzenia. Siłownik nie powinien być zatem opisywany jako odpowiedni do stałej pracy pod wodą bez dodatkowego potwierdzenia technicznego.
Seria siłowników elektrycznych przeciwwybuchowych DCL
Seria DCL-Ex obejmuje modele Ex05, Ex10, Ex20, Ex40, Ex60, Ex100, Ex200 i Ex300, ze standardowym momentem obrotowym od 50 do 3000 Nm. Dostępne konfiguracje obejmują sterowanie dwustanowe, sprzężenie zwrotne pozycji i sterowanie modulujące. Opcjonalne funkcje obejmują komunikację Modbus, ochronę przed nadmiernym momentem obrotowym, grzałkę zapobiegającą kondensacji i powrót bezpieczeństwa.
W przypadku projektu w północnoamerykańskim przemyśle naftowym i gazowym, wybór powinien rozpocząć się od klasyfikacji obszaru niebezpiecznego, a następnie momentu obrotowego zaworu, zasilania, sygnału sterującego, czasu pracy i wymaganego położenia bezpieczeństwa. Siłownik elektryczny klasy I, dywizji 1 jest odpowiedni tylko wtedy, gdy jego certyfikacja, konfiguracja modelu i warunki instalacji odpowiadają zastosowaniu.