แอคทูเอเตอร์ไฟฟ้า Class I Division 1 สำหรับระบบอัตโนมัติวาล์วน้ำมันและก๊าซในอเมริกาเหนือ

โรงงานผลิต จัดเก็บ ขนส่งทางท่อ และกลั่นน้ำมันและก๊าซ มักมีพื้นที่ที่อาจมีก๊าซหรือไอระเหยไวไฟ มอเตอร์ไฟฟ้า สวิตช์ และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ สามารถสร้างความร้อนหรือประกายไฟได้ ดังนั้น การเลือกแอคทูเอเตอร์วาล์วสำหรับสถานที่เหล่านี้ จำเป็นต้องพิจารณามากกว่าการเปรียบเทียบแรงบิดและความเร็วในการทำงาน

วิศวกรต้องตรวจสอบการจำแนกพื้นที่อันตราย กลุ่มก๊าซ คลาสอุณหภูมิ การป้องกันการแทรกซึม แรงบิดวาล์ว และข้อกำหนดการควบคุม ก่อนที่จะระบุแอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าแบบป้องกันการระเบิด

เหตุใด Class I Division 1 จึงมีความสำคัญ

ภายใต้ระบบการจำแนกพื้นที่อันตรายของอเมริกาเหนือ Class I ระบุพื้นที่ที่มีก๊าซหรือไอระเหยไวไฟ Division 1 บ่งชี้ว่าความเข้มข้นอันตรายอาจมีอยู่ตลอดเวลา เป็นระยะ หรือระหว่างการทำงานปกติ กลุ่ม C และ D ครอบคลุมก๊าซที่เป็นตัวแทน เช่น เอทิลีนและโพรเพน

แอคทูเอเตอร์ที่ใช้ในสถานที่เหล่านี้ต้องมีใบรับรองและการระบุการป้องกันที่ตรงกับการจำแนกประเภทของโครงการ แอคทูเอเตอร์ภายนอกอาคารมาตรฐานไม่สามารถใช้แทนแอคทูเอเตอร์ไฟฟ้า Class I Division 1 ได้ เพียงเพราะตัวเรือนมีระดับ IP67 หรือ IP68

ระดับ IP อธิบายถึงการป้องกันการแทรกซึมของฝุ่นและน้ำ การรับรองการป้องกันการระเบิดจะกล่าวถึงว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถกลายเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟในบรรยากาศอันตรายโดยรอบได้หรือไม่ ข้อกำหนดทั้งสองอาจเกี่ยวข้อง แต่มีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน

ปัจจัยสำคัญในการเลือกสำหรับงานน้ำมันและก๊าซ

ยืนยันการจำแนกพื้นที่

ขั้นตอนแรกคือการตรวจสอบ Class, Division, Group และรหัสอุณหภูมิที่ระบุไว้ กลุ่มผลิตภัณฑ์แอคทูเอเตอร์ป้องกันการระเบิด DCL มีเครื่องหมายของอเมริกาเหนือ รวมถึง Class I, Division 1, Groups C และ D, T5/T6 รวมถึง Class I, Zone 1, AEx db IIC T5/T6 Gb

T5 และ T6 แสดงถึงขีดจำกัดอุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดที่แตกต่างกัน ต้องเลือกรหัสอุณหภูมิที่ถูกต้องตามตัวกลางในกระบวนการ อุณหภูมิที่ติดไฟได้ และเอกสารการรับรองที่เกี่ยวข้อง คำว่า "ป้องกันการระเบิด" โดยทั่วไปไม่เพียงพอสำหรับการอนุมัติทางวิศวกรรมขั้นสุดท้าย

คำนวณแรงบิดวาล์วพร้อมส่วนเผื่อ

แรงบิดเอาต์พุตของแอคทูเอเตอร์ต้องเกินแรงบิดการทำงานสูงสุดของวาล์วภายใต้สภาวะกระบวนการจริง ขนาดวาล์ว ความดันแตกต่าง การออกแบบซีล ความหนืดของของเหลว การสะสมของคราบ และระยะเวลานานโดยไม่มีการทำงาน ล้วนสามารถเพิ่มแรงบิดที่จำเป็นในการเปิดหรือปิดวาล์วได้

ซีรีส์ DCL-Ex ครอบคลุมแรงบิดเอาต์พุตมาตรฐานตั้งแต่ 50 ถึง 3000 Nm เอกสารผลิตภัณฑ์แนะนำให้เลือกแอคทูเอเตอร์ที่มีแรงบิดวาล์วประมาณ 1.1 ถึง 1.3 เท่าของแรงบิดวาล์วที่ผู้ผลิตวาล์วให้มา ส่วนเผื่อนี้สามารถรองรับความผันแปรในการทำงานได้ แต่ไม่ควรใช้แทนการคำนวณแรงบิดเฉพาะโครงการ

กำหนดสัญญาณควบคุมและตำแหน่งเมื่อสูญเสียพลังงาน

วาล์วน้ำมันและก๊าซอาจทำหน้าที่แยก ปิด หรือควบคุมการไหล แอคทูเอเตอร์แบบเปิด-ปิด เหมาะสำหรับการทำงานแบบเปิดเต็มที่และปิดเต็มที่ รุ่นแบบปรับได้สามารถรับคำสั่ง 4–20 mA, 1–5 VDC หรือ 2–10 VDC และให้สัญญาณตอบกลับตำแหน่ง 4–20 mA

ในกรณีที่วาล์วต้องเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่กำหนดหลังจากการสูญเสียพลังงาน ควรระบุโมดูลป้องกันความปลอดภัย (fail-safe module) ตำแหน่งปลอดภัยสามารถกำหนดค่าเป็นเปิดเต็มที่ ปิดเต็มที่ หรือตำแหน่งปัจจุบัน ระบบนี้ใช้ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์หรือแบตเตอรี่แทนกลไกสปริงย้อนกลับแบบกลไก

ตรวจสอบสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขการติดตั้ง

ต้องตรวจสอบระดับการป้องกันของตัวเรือน อุณหภูมิแวดล้อม ช่องต่อสายเคเบิล และอินเทอร์เฟซวาล์วด้วย แอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าป้องกันการระเบิด DCL มีระดับการป้องกันตัวเรือน IP68 ช่วงอุณหภูมิแวดล้อมที่ระบุคือ -25°C ถึง +55°C และตัวเลือกการติดตั้งโดยตรงตามมาตรฐาน ISO 5211

IP68 รองรับระดับการป้องกันการแทรกซึมของฝุ่นและน้ำที่กำหนด แต่เอกสารผลิตภัณฑ์ไม่ได้ระบุความลึกหรือระยะเวลาของการจมใต้น้ำอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น แอคทูเอเตอร์จึงไม่ควรอธิบายว่าเหมาะสำหรับการใช้งานใต้น้ำถาวรโดยไม่มีการยืนยันทางเทคนิคเพิ่มเติม

กลุ่มผลิตภัณฑ์แอคทูเอเตอร์ไฟฟ้าป้องกันการระเบิด DCL

กลุ่มผลิตภัณฑ์ DCL-Ex ประกอบด้วยรุ่น Ex05, Ex10, Ex20, Ex40, Ex60, Ex100, Ex200 และ Ex300 โดยมีแรงบิดเอาต์พุตมาตรฐานตั้งแต่ 50 ถึง 3000 Nm การกำหนดค่าที่มีอยู่ ได้แก่ การควบคุมแบบเปิด-ปิด การตอบกลับตำแหน่ง และการควบคุมแบบปรับได้ ฟังก์ชันเสริม ได้แก่ การสื่อสาร Modbus การป้องกันแรงบิดเกิน ฮีตเตอร์ป้องกันการควบแน่น และการย้อนกลับแบบป้องกันความปลอดภัย (fail-safe return)

สำหรับโครงการน้ำมันและก๊าซในอเมริกาเหนือ การเลือกควรเริ่มต้นด้วยการจำแนกพื้นที่อันตราย ตามด้วยแรงบิดวาล์ว แหล่งจ่ายไฟ สัญญาณควบคุม เวลาทำงาน และตำแหน่งปลอดภัยที่ต้องการ แอคทูเอเตอร์ไฟฟ้า Class I Division 1 เหมาะสมก็ต่อเมื่อการรับรอง การกำหนดค่ารุ่น และเงื่อนไขการติดตั้งทั้งหมดตรงกับการใช้งาน