Chất an toàn trong van điều khiển là gì?

Không an toàn trong van điều khiển là bao nhiêu?

Thiết kế không an toàn cho van điều khiển: Nền tảng của sự ổn định của quy trình công nghiệp và an toàn nhân sự

Tóm tắt

Trong tự động hóa công nghiệp hiện đại, các van điều khiển đóng vai trò là yếu tố kiểm soát cuối cùng, trách nhiệm quan trọng của việc điều chỉnh chính xác các thông số quy trình chính như tốc độ dòng chất lỏng, áp suất, nhiệt độ và mức chất lỏng. Tuy nhiên, bất kỳ hệ thống nào cũng có thể gặp phải những thất bại đột ngột, và vào những thời điểm như vậy, thiết kế các van điều khiển không an toàn trên mạng trở thành cơ chế bảo vệ cốt lõi đảm bảo tính liên tục của các quy trình công nghiệp, tính toàn vẹn của thiết bị và thậm chí an toàn nhân sự. Bài viết này sẽ cung cấp một phân tích chuyên gia về định nghĩa, phân loại, cơ chế thực hiện và chiến lược ứng dụng của thiết kế không an toàn của van kiểm soát trên các kịch bản công nghiệp khác nhau. Nó cũng sẽ khám phá cách các công nghệ chẩn đoán lỗi nâng cao tăng cường độ tin cậy của các van kiểm soát, tích hợp liền mạch công ty Xiangjing (www.shgongboshi.com) Những đóng góp nổi bật và các giải pháp sáng tạo trong lĩnh vực này. Mục đích là để cung cấp cho lĩnh vực công nghiệp những hiểu biết toàn diện và sâu sắc để giúp xây dựng các hệ thống tự động an toàn và hiệu quả hơn.

Giới thiệu

Trong môi trường sản xuất công nghiệp ngày càng phức tạp, công nghệ tự động hóa đóng vai trò quan trọng. Trong số các công nghệ này, các van điều khiển đóng vai trò là trái tim của các quy trình công nghiệp, với sự ổn định và độ tin cậy hiệu suất của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm, tiêu thụ năng lượng và các biện pháp an toàn quan trọng.

Van điều khiển: Trái tim của người ”của các quy trình công nghiệp

MỘTVan điều khiểnlà một loại van điều chỉnh dòng chất lỏng bằng cách thay đổi kích thước của chi tiết chất lỏng. Nó nhận các tín hiệu từ bộ điều khiển để điều khiển trực tiếp dòng chảy và ảnh hưởng gián tiếp đến các biến quá trình như áp suất, nhiệt độ và mức chất lỏng. Trong thuật ngữ kiểm soát tự động hóa,

Van điều khiểnđược gọi là các yếu tố kiểm soát cuối cùng của người Viking và là một trong những yếu tố kiểm soát cuối cùng được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp hiện đại. Lựa chọn và duy trì đúng các van kiểm soát là rất quan trọng để tăng cường hiệu quả, an toàn, lợi nhuận và bảo vệ môi trường.

Trong các vòng kiểm soát quá trình, các nhà máy hiện đại bao gồm hàng trăm hoặc thậm chí hàng ngàn vòng điều khiển được kết nối với nhau để đảm bảo rằng các biến quy trình quan trọng (như áp suất, dòng chảy, mức độ và nhiệt độ) vẫn nằm trong phạm vi cần thiết, do đó đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Các van điều khiển là trung tâm của các vòng này, chịu trách nhiệm điều chỉnh dòng chất lỏng (như khí, hơi nước, nước hoặc hỗn hợp hóa học) để bù cho các nhiễu tải và giữ cho các biến quá trình được kiểm soát càng gần càng tốt với điểm đặt. Một cụm van điều khiển hoàn chỉnh thường bao gồm một thân van (chứa các đoạn chất lỏng và các nguyên tố điều chỉnh), van bên trong (như đĩa van, tấm van, ghế van, lõi van, v.v. vân vân.).

Không an toàn: Ưu tiên cao nhất trong thiết kế công nghiệp

Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, chỉ đơn thuần là đạt được kiểm soát chức năng là không đủ; Cũng cần phải xem xét hành vi của hệ thống trong các điều kiện bất thường, tức là, thiết kế không an toàn. Không an toàn đề cập đến hệ thống sẽ tự động đi vào trạng thái không bị xác định trước khi xảy ra lỗi hoặc mất năng lượng ổ đĩa, do đó ngăn ngừa hoặc giảm thiểu tai nạn.

Thiết kế không an toàn cho các van điều khiển là một thành phần không thể thiếu của sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong việc sản xuất và chế biến các vật liệu nguy hiểm, có giá trị cao như dầu thô, khí tự nhiên và hóa chất. Nó có hiệu quả ngăn ngừa các tai nạn lớn, chẳng hạn như trong các đường ống nhiên liệu, trong đó các van tắt an toàn tự động đóng lại khi phát hiện các điều kiện không an toàn, ngăn chặn nhiên liệu xâm nhập vào buồng đốt và do đó tránh các vụ cháy hoặc nổ. Ngoài ra, bằng cách nhanh chóng hướng dẫn hệ thống đến trạng thái an toàn, tổn thất kinh tế do thiệt hại thiết bị và gián đoạn sản xuất có thể được giảm thiểu. Quan trọng hơn, các cơ chế không an toàn bảo vệ trực tiếp các nhà khai thác khỏi các mối nguy tiềm ẩn, đó là sự cân nhắc cơ bản nhất trong tất cả các thiết kế công nghiệp. Hơn nữa, nhiều ngành công nghiệp có các quy định và tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt (như xếp hạng SIL) yêu cầu thiết bị quan trọng có khả năng không an toàn cụ thể, khiến thiết kế không an toàn trở thành điều kiện cần thiết để tuân thủ các quy định.

Công ty Xiangjing hoàn toàn hiểu được tầm quan trọng của thiết kế không an toàn đối với các van điều khiển và cam kết cung cấp các sản phẩm và giải pháp điều khiển có trách nhiệm cao tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế. Thông qua đổi mới công nghệ liên tục và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, Xiangjing nhằm mục đích trở thành một đối tác đáng tin cậy trong việc xây dựng một tương lai công nghiệp an toàn và hiệu quả. Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cậpTrang web chính thức của công ty Xiangjing.

Phần một: Nguyên tắc cơ bản của van điều khiển không an toàn

Phần này sẽ khám phá các khái niệm cốt lõi về van điều khiển không an toàn, bao gồm định nghĩa chính xác, vai trò quan trọng của nó trong an toàn công nghiệp và mối quan hệ của nó với các tiêu chuẩn an toàn quốc tế (như SIL).

1. Van điều khiển không an toàn là gì?

Van điều khiển không an toàn đề cập đến chuyển động tự động của phần tử tắt của van sang vị trí được xác định trước khi nguồn cung cấp năng lượng ổ đĩa bị gián đoạn (ví dụ, không khí cung cấp không khí, lỗi điện). Vị trí đặt trước này phải là trạng thái an toàn của người dùng cần thiết để bảo vệ quy trình và thiết bị. Nó là một đặc điểm vốn có được thiết kế để giải quyết các lần tắt máy không có kế hoạch hoặc bất thường hệ thống.

Thiết kế không an toàn là một thành phần cốt lõi của an toàn chức năng, với mục tiêu giảm rủi ro cho nhân viên, môi trường và tài sản ở mức chấp nhận được. Ví dụ, trong lò phản ứng, nếu hệ thống làm mát bị hỏng, van nước làm mát sẽ tự động mở để ngăn ngừa quá nóng và các mối nguy tiềm ẩn. Ngược lại, nếu van cung cấp nhiên liệu không đóng lại trong một lỗi, nó có thể dẫn đến rò rỉ nhiên liệu liên tục, dẫn đến hỏa hoạn hoặc nổ.

Chuyển đổi kịp thời sang trạng thái an toàn ngăn chặn thiết bị tiếp tục hoạt động trong điều kiện lỗi và gây ra thiệt hại. Quan trọng nhất, các cơ chế không an toàn không an toàn làm giảm các rủi ro mà các nhà khai thác phải đối mặt.

Thiết kế không an toàn có liên quan chặt chẽ với SIL (mức độ toàn vẹn an toàn). SIL là một đánh giá riêng biệt được sử dụng để đo độ tin cậy của các chức năng an toàn và định lượng mức độ giảm rủi ro. Một thành phần duy nhất (như van điều khiển) không thể tự mình xếp hạng SIL; Chỉ có một vòng lặp an toàn hoàn chỉnh hoặc hệ thống thiết bị an toàn (SIS) có thể đạt được xếp hạng SIL. Một vòng lặp an toàn điển hình bao gồm các cảm biến, đơn vị đánh giá và đầu ra (như PLC an toàn) và van quy trình tự động (bao gồm van điện từ, bộ truyền động và van xử lý). Thiết kế không an toàn của các van điều khiển là một thành phần quan trọng trong việc đạt được xếp hạng SIL cụ thể, đảm bảo rằng các chức năng an toàn có thể được thực hiện một cách đáng tin cậy ở các chế độ có nhu cầu thấp (nơi hệ thống an toàn được kích hoạt không quá một lần mỗi năm).

Thiết kế không an toàn là một khía cạnh cốt lõi của quản lý rủi ro. Các hệ thống điều khiển truyền thống tập trung vào hiệu quả và độ chính xác trong điều kiện hoạt động bình thường. Tuy nhiên, sự phức tạp và các mối nguy hiểm tiềm tàng của sản xuất công nghiệp chỉ ra hành vi đó trong các điều kiện bất thường của Hồi giáo là rất quan trọng. Bản chất của các cơ chế không an toàn là dự đoán và giảm thiểu các tình huống xấu nhất trong giai đoạn thiết kế, hướng dẫn hệ thống đến trạng thái ít nguy hiểm nhất. Đây không chỉ đơn thuần là một triển khai kỹ thuật mà là một ứng dụng cụ thể của triết lý an toàn trong kỹ thuật, phản ánh sự thay đổi mô hình từ hiệu quả sản xuất đầu tiên của Hồi giáo thành an toàn trước tiên. Điều này có nghĩa là khi chọn các van điều khiển, chế độ không an toàn của chúng không chỉ đơn thuần là một tham số kỹ thuật mà là một quyết định chiến lược được đưa ra sau khi đánh giá kỹ lưỡng và hiểu biết về các rủi ro trong toàn bộ quá trình. Khi mua sắm và triển khai các van kiểm soát, các công ty phải ưu tiên chức năng không an toàn cũng quan trọng như nhau như hiệu suất và trong một số ứng dụng quan trọng nhất định, sự an toàn được ưu tiên hơn tất cả các cân nhắc khác.

2. Phân loại và lựa chọn các chế độ không an toàn

Các chế độ không an toàn của các van điều khiển chủ yếu được phân loại thành ba loại, mỗi loại tương ứng với các kịch bản ứng dụng cụ thể và các yêu cầu an toàn. Chọn chế độ không an toàn phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn của hệ thống.

Không được đóng cửa (FC) / Lất không khí (không đóng)

Khi năng lượng ổ đĩa (như cung cấp không khí hoặc điện) bị gián đoạn, phần tử tắt của van điều khiển sẽ tự động di chuyển đến vị trí đóng. Điều này có nghĩa là trong một lỗi, lối đi chất lỏng bị chặn. Chế độ này thường đạt được thông qua bộ truyền động trở lại lò xo, trong đó lực tải trước của lò xo đẩy van đến vị trí đóng khi mất áp suất hoặc điện không khí.

Các kịch bản ứng dụng điển hình bao gồm:

• Van khí nhiên liệu: Trong các ứng dụng đầu đốt, các van tắt an toàn phải tự động đóng khi các điều kiện không an toàn (như hỏng điện) để ngăn nhiên liệu (khí hoặc dầu) xâm nhập vào buồng đốt, do đó tránh lửa hoặc nổ.
• Van nạp lò phản ứng: Trong các phản ứng hóa học, nếu phản ứng trở nên không kiểm soát được (chẳng hạn như nhiệt độ tăng đột ngột), van cấp liệu sẽ ngay lập tức gần để ngăn chặn đầu vào vật liệu, ngăn phản ứng tăng thêm.
• Các hệ thống áp suất cao: Trong các hệ thống chất lỏng áp suất cao, việc đóng lỗi ngăn ngừa rò rỉ tình cờ của môi trường áp suất cao, giảm rủi ro.

Fail-Open (FO) / Mất áp lực (Fail-Open)

Khi công suất ổ đĩa bị gián đoạn, phần tử chạy dòng chảy của van điều khiển sẽ tự động di chuyển đến vị trí mở. Điều này có nghĩa là trong một thất bại, lối đi chất lỏng được mở hoàn toàn. Chế độ này cũng thường đạt được thông qua các bộ truyền động trở lại lò xo, nhưng hướng cấu hình lò xo ngược với chế độ FC, đảm bảo van được đẩy đến vị trí mở trong quá trình thất bại.

Các kịch bản ứng dụng điển hình bao gồm:

• Van nước làm mát: Trong lò phản ứng hoặc các hệ thống khác cần làm mát, nếu hệ thống làm mát bị hỏng hoặc điện, van làm mát sẽ tự động mở để đảm bảo dòng chảy liên tục của môi trường làm mát, ngăn thiết bị quá tải.
• Van cứu trợ/van bỏ qua: Khi áp suất hệ thống trở nên quá cao, van cứu trợ hoặc van bỏ qua tự động mở để giải phóng áp suất, bảo vệ thiết bị và đường ống.
• Thông hơi khẩn cấp: Trong một số quy trình nhất định yêu cầu thông gió khẩn cấp, thất bại đảm bảo môi trường có thể được thải ra nhanh chóng.

Thất bại (FL) / thất bại tại chỗ

Khi công suất ổ đĩa bị gián đoạn, van điều khiển vẫn ở vị trí cuối cùng trước khi xảy ra lỗi. Chế độ này thường yêu cầu các cơ chế khóa bổ sung hoặc thiết bị lưu trữ năng lượng để duy trì vị trí van. Điều này thường đạt được thông qua các vị trí đặc biệt (với các van khóa) hoặc bộ truyền động tác động kép kết hợp với các thiết bị lưu trữ năng lượng (như bình khí hoặc khóa thủy lực). Đối với các hệ thống khí nén, bể không khí có thể cung cấp một nguồn không khí dự phòng ngắn hạn cho các bộ truyền động tác động kép, cho phép chúng duy trì hoặc hoàn thành các hành động cụ thể khi nguồn không khí chính bị hỏng.

Các kịch bản ứng dụng điển hình bao gồm:

• Các hệ thống yêu cầu can thiệp thủ công: Trong một số quá trình phức tạp hoặc nhạy cảm, ngay lập tức mở hoặc đóng các van hoàn toàn có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng hơn. Hoạt động không an toàn cho phép các nhà khai thác có thời gian để đánh giá tình hình và can thiệp thủ công, đưa hệ thống vào trạng thái ổn định một cách an toàn.
• Duy trì trạng thái hiện tại: Trong các kịch bản không khẩn cấp trong đó việc duy trì dòng chảy là cần thiết, chẳng hạn như khi biến động dòng chảy có tác động tối thiểu đến các quy trình hạ nguồn, hoạt động không an toàn có thể ngăn chặn các gián đoạn quá trình không cần thiết.
• Quy định chính xác cao: Trong các mạch yêu cầu quy định có độ chính xác cao, hoạt động không an toàn ngăn chặn các van đột ngột mở hoặc đóng hoàn toàn khi mất tín hiệu, do đó làm giảm tác động đến quá trình.

Nguyên tắc lựa chọn

Việc lựa chọn chế độ không an toàn không phải là tùy ý mà dựa trên đánh giá rủi ro toàn diện về quy trình cụ thể. Các kỹ sư phải phân tích trạng thái van nào (đóng, mở hoặc duy trì) có thể giảm thiểu nguy cơ thương tích cá nhân, thiệt hại thiết bị và ô nhiễm môi trường trong trường hợp mất năng lượng. Ngoài ra, các yếu tố như tính chất chất lỏng (dễ cháy, nổ, ăn mòn), phản ứng động của quá trình và mối quan hệ lồng vào nhau với các thiết bị ngược dòng và hạ nguồn. Ví dụ, đối với phương tiện có thể gây ra tích lũy nguy hiểm, vị trí mặc định thường được chọn là bị lỗi; Đối với các hệ thống yêu cầu làm mát liên tục hoặc giảm áp lực, vị trí mặc định được chọn là mở. Tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định của ngành liên quan (như API, NFPA, IEC 61508) cũng rất quan trọng, vì các tiêu chuẩn này thường cung cấp các khuyến nghị hoặc yêu cầu bắt buộc đối với các chế độ không an toàn dựa trên các ứng dụng cụ thể.

Việc lựa chọn các chế độ an toàn lỗi là dòng phòng thủ đầu tiên của người Viking trong thiết kế an toàn quy trình. Các chế độ lỗi đặt trước của các van xác định hành vi mặc định của hệ thống trong các điều kiện trong trường hợp xấu nhất. Hành vi đặt trước này phải phù hợp với các mối nguy hiểm vốn có của quy trình để đảm bảo rằng, trong trường hợp có lỗi, hệ thống sẽ tự động đi vào trạng thái vật lý an toàn nhất. Ví dụ, van nhiên liệu FC ngăn chặn quá trình đốt cháy không được kiểm soát, trong khi van làm mát để ngăn chặn các vụ nổ quá nhiệt. Điều này thể hiện nguyên tắc an toàn của người dùng bằng cách thiết kế, thay vì chỉ dựa vào các biện pháp sau sự cố. Nó nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tiến hành các phân tích nguy cơ và khả năng hoạt động chi tiết (HAZOP) và đánh giá mức độ toàn vẹn an toàn (SIL) của dòng chảy trong giai đoạn đầu của dự án. Các nhà cung cấp van kiểm soát nhưCông ty XiangjingTham gia vào các cuộc thảo luận chuyên sâu với khách hàng về các đặc điểm quy trình của họ khi cung cấp sản phẩm, đưa ra các khuyến nghị chuyên nghiệp để lựa chọn chế độ không an toàn thay vì chỉ bán các sản phẩm tiêu chuẩn.

Phần thứ hai: Các thành phần cốt lõi để đạt được chức năng không an toàn
Phần này sẽ cung cấp một lời giải thích chi tiết về các thành phần chính cho hoạt động không an toàn của các van điều khiển ổ đĩa và các máy bay định vị van và phân tích các nguyên tắc làm việc tương ứng của họ, các cơ chế, ưu điểm và nhược điểm không an toàn và ứng dụng trong ngành.

1. Các bộ truyền động: Lái xe không an toàn

Bộ truyền động là các cơ bắp của các van điều khiển, chịu trách nhiệm chuyển đổi các tín hiệu điều khiển thành chuyển động cơ học để thay đổi vị trí của phần tử khởi động dòng chảy của van. Thiết kế của họ trực tiếp xác định hành vi của van trong một lỗi. Bộ truyền động thường được phân loại thành ba loại chính: khí nén, điện và thủy lực.

Bộ truyền động khí nén

Các bộ truyền động khí nén sử dụng áp suất khí nén (thường là không khí) để điều khiển piston hoặc cơ hoành, khiến thân van di chuyển về phía trước và lùi (chuyển động tuyến tính) hoặc xoay thông qua cơ chế nổi bật. Áp suất khí có thể được áp dụng xen kẽ cho cả hai bên của piston (tác dụng kép) hoặc chỉ nhập một bên và dựa vào lò xo để trở lại (tác dụng đơn).

Các cơ chế không an toàn:

• Mùa xuân trở lại: Đây là cơ chế không an toàn nhất và phổ biến nhất trong các bộ truyền động khí nén. Khi mất nguồn không khí ổ đĩa, lực lò xo được ép trước đẩy bộ truyền động đến vị trí an toàn được đặt sẵn (mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn), thiết kế này rất đơn giản và đáng tin cậy, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu trạng thái không an toàn rõ ràng.
• Bể/Tích lũy không khí: Đối với các bộ truyền động khí nén tác dụng kép, khi nguồn cung cấp không khí chính không thành công, bể không khí được kết nối có thể cung cấp không khí nén dự phòng, cho phép van tiếp tục vận hành hoặc hoàn thành hành động không an toàn trước khi bộ trong một khung thời gian cụ thể. Điều này đặc biệt hữu ích để duy trì các hoạt động xử lý hoặc tắt máy an toàn trong một thời gian dài, chẳng hạn như đảm bảo rằng van điều khiển tiếp tục hoạt động trong một khung thời gian cụ thể sau khi bị hỏng máy nén khí, cho phép sửa chữa hoặc tắt máy an toàn.

Ưu điểm và nhược điểm:

• Ưu điểm: Cấu trúc đơn giản, nhẹ và tương đối dễ cài đặt và bảo trì. Phương tiện làm việc là không khí, dễ xả nước, thân thiện với môi trường và hiệu quả về chi phí. Lực đầu ra và tốc độ vận hành có thể dễ dàng điều chỉnh, với thời gian phản hồi nhanh điển hình. Độ tin cậy cao và tuổi thọ dịch vụ lâu dài.FireProof, chống nổ, chống ẩm, phù hợp cho môi trường nhiệt độ cao. Có thể lưu trữ năng lượng, cho phép cung cấp không khí tập trung và truyền con đường dài.
• Nhược điểm: Do khả năng nén của không khí, tốc độ vận hành dễ dàng bị ảnh hưởng bởi thay đổi tải và độ ổn định tốc độ thấp kém hơn so với xi lanh thủy lực. Lực đầu ra thường thấp hơn so với xi lanh thủy lực. Tốc độ truyền tín hiệu khí nén chậm, không phù hợp cho các hệ thống phức tạp yêu cầu truyền tín hiệu tốc độ cao. Yêu cầu nguồn cung cấp không khí nén liên tục và bảo trì thường xuyên để ngăn ngừa rò rỉ. Chi phí ban đầu có thể thấp hơn, nhưng chi phí hoạt động dài hạn (máy nén, đường ống, bảo trì) có thể cao hơn.

Các ứng dụng công nghiệp: Được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu chuyển động nhanh và các yêu cầu chống nổ, như dầu khí và khí đốt tự nhiên, hóa chất, thực phẩm và đồ uống, và các ngành công nghiệp xử lý nước.

Bộ truyền động điện

Bộ truyền động điện chuyển đổi năng lượng điện thành chuyển động quay hoặc tuyến tính bằng cách sử dụng động cơ (thường là động cơ bước và động cơ servo) để điều khiển vị trí, tốc độ, mô -men xoắn, v.v. Động cơ bước đạt được định vị chính xác thông qua các xung, trong khi động cơ servo đạt được phản ứng động thông qua điều khiển phản hồi.

Các cơ chế không an toàn:

• Nguồn/Tụ điện sao lưu: Trong trường hợp lỗi điện chính, bộ truyền động điện có thể được trang bị bộ pin dự phòng hoặc siêu tụ điện để cung cấp năng lượng tạm thời để hoàn thành các hành động không an toàn trước thiết lập (như lái van đến vị trí mở hoặc đóng hoàn toàn). Cơ chế này đảm bảo rào cản an toàn cuối cùng trong trường hợp mất điện.
• Mùa xuân cơ học: Một số bộ truyền động điện cũng kết hợp các lò xo cơ học, sử dụng lực lò xo để đẩy van đến vị trí an toàn trong trường hợp mất điện. Thiết kế này kết hợp kiểm soát chính xác năng lượng điện với các đặc tính không an toàn vốn có của lò xo.

Ưu điểm và nhược điểm:

• Ưu điểm: Cung cấp định vị chính xác và lặp lại, làm cho nó lý tưởng cho các tác vụ tự động. Hiệu suất năng lượng cao, đặc biệt là trong các ứng dụng tải tĩnh, nơi ít năng lượng được tiêu thụ. Yêu cầu bảo trì thấp, ít bộ phận hơn và không có hệ thống chất lỏng liên quan. Tính linh hoạt cao, có khả năng thích nghi với các môi trường khác nhau và dễ lập trình cho các mẫu chuyển động phức tạp. Hoạt động yên tĩnh. Có khả năng đạt được định vị chính xác cao và tốc độ chuyển động có thể điều chỉnh. Tốc độ quay không bị ảnh hưởng bởi các biến thể tải và độc lập với điện áp và tần số cung cấp năng lượng. Có khả năng điều khiển từ xa.
• Nhược điểm: Chi phí thường cao hơn các bộ truyền động khí nén. Hệ thống điều khiển rất phức tạp, yêu cầu kiến thức chuyên ngành để cài đặt và bảo trì. Kháng môi trường (ví dụ, chống thấm, chống bụi) có thể thấp hơn các thành phần khí nén. Lực đầu ra là tương đối nhỏ, không phù hợp cho các nhiệm vụ hạng nặng. Phụ thuộc vào nguồn điện ổn định và có thể không phù hợp với môi trường nổ (trừ khi được thiết kế đặc biệt). Thời gian chu kỳ có thể chậm hơn hệ thống khí nén.

Các ứng dụng công nghiệp: Thích hợp cho các kịch bản yêu cầu kiểm soát chính xác và hoạt động linh hoạt, như ổ đĩa cánh tay robot, điều chỉnh vành đai băng tải, dây chuyền lắp ráp, máy móc nông nghiệp, hệ thống thông gió, hệ mặt trời, xử lý vật liệu và thiết bị làm sạch. Cũng được sử dụng rộng rãi trong phát điện, xử lý nước và các ngành công nghiệp dược phẩm.

Bộ truyền động thủy lực

Bộ truyền động thủy lực sử dụng chất lỏng thủy lực điều áp (thường là dầu) để điều khiển piston hoặc lưỡi dao, chuyển đổi áp suất chất lỏng thành chuyển động cơ học. Sự không thể nén của chất lỏng thủy lực cho phép nó cung cấp lực rất lớn.

Các cơ chế không an toàn:

• Lở lại mùa xuân: Tương tự như các hệ thống khí nén, bộ truyền động thủy lực cũng có thể kết hợp các lò xo để đẩy van đến vị trí an toàn trước khi sử dụng lực lò xo khi hệ thống thủy lực mất áp suất. Phương pháp này thường được sử dụng trong các ứng dụng khẩn cấp yêu cầu tắt hoặc mở nhanh.
• Khóa thủy lực: Bằng cách khóa mạch dầu thủy lực, bộ truyền động vẫn ở vị trí cuối cùng của nó khi áp suất bị mất. Điều này thường đạt được thông qua các thiết kế van đặc biệt (như van điện từ hai chiều, hai chiều), đảm bảo rằng thanh đầu ra piston bị khóa tại chỗ trong quá trình gián đoạn điện hoặc tín hiệu để ngăn chặn sự phá vỡ hệ thống.

Ưu điểm và nhược điểm:

• Ưu điểm: Có khả năng tạo ra đầu ra mô-men xoắn/lực đẩy cực kỳ cao, phù hợp để vận hành các van lớn, nặng hoặc áp suất cao. Định vị độ chính xác cao cho phép điều khiển quá trình chính xác. Phản hồi hoàn toàn cho các tín hiệu điều khiển, phù hợp cho ESD (hệ thống tắt khẩn cấp) và các ứng dụng van yêu cầu hành động nhanh chóng. Thiết kế mạnh mẽ và bền với các yêu cầu bảo trì tương đối thấp và tuổi thọ dài. Không thể nén được chất lỏng thủy lực đảm bảo chuyển động mịn và ổn định.
• Nhược điểm: Hệ thống phức tạp yêu cầu bơm thủy lực, hồ chứa, đường ống, v.v., dẫn đến chi phí lắp đặt và bảo trì cao. Nguy cơ rò rỉ chất lỏng thủy lực, có thể làm ô nhiễm môi trường hoặc gây ra các vấn đề an toàn. Yêu cầu cao cho sự sạch sẽ của chất lỏng; Ô nhiễm chất lỏng có thể dẫn đến trục trặc.

Các ứng dụng công nghiệp: Chủ yếu được sử dụng trong các nhiệm vụ hạng nặng đòi hỏi sản lượng lực cao và phản ứng nhanh chóng, như nền tảng khoan dầu khí, trạm thủy điện, máy móc công nghiệp lớn và đường ống dẫn khí.

Các đặc điểm không an toàn của bộ truyền động là các thuộc tính vốn có, không phải là các tính năng bổ sung. Các cơ chế không an toàn như trở lại lò xo, hồ chứa không khí và các nguồn năng lượng dự phòng không được thêm vào dưới dạng các tính năng bổ sung trên các chức năng cơ bản của bộ truyền động, nhưng là các tính chất vốn có được xem xét và tích hợp vào thiết kế ngay từ đầu. Ví dụ, lò xo trở lại sử dụng năng lượng tiềm năng, trong khi các bể chứa không khí sử dụng khả năng nén của khí để lưu trữ năng lượng. Các cơ chế này được kích hoạt thụ động trong trường hợp mất năng lượng, thể hiện triết lý thiết kế an toàn thụ động. Điều này có nghĩa là khi chọn các van điều khiển, người ta không chỉ tập trung vào khả năng lái của bộ truyền động mà còn hiểu kỹ xem các cơ chế không an toàn tích hợp của nó có đáp ứng các yêu cầu cụ thể của quy trình hay không.Công ty XiangjingCung cấp giải thích chi tiết về các nguyên tắc không an toàn của các bộ truyền động khác nhau khi cung cấp các giải pháp van điều khiển, giúp khách hàng chọn các sản phẩm phù hợp nhất cho các kịch bản ứng dụng của họ và đảm bảo độ tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt.

2. Van định vị: Kiểm soát chính xác và chẩn đoán lỗi

Một định vị van là một phụ kiện quan trọng trong cụm van điều khiển. Nó không chỉ đảm bảo rằng van đáp ứng chính xác các tín hiệu mà còn đóng vai trò chính trong việc tăng cường độ tin cậy của các van kiểm soát và cho phép chẩn đoán lỗi nâng cao.

Chức năng và tầm quan trọng của người định vị van

Chức năng cốt lõi của người định vị là cung cấp không khí điều áp (hoặc điện) cho bộ truyền động van, đảm bảo rằng thân của thân hoặc vị trí trục van thẳng hàng chính xác với điểm đặt của hệ thống điều khiển. Điều này đạt được bằng cách so sánh vị trí van thực tế với vị trí van mong muốn và thực hiện các điều chỉnh cần thiết. Người định vị khắc phục các yếu tố như ma sát đóng gói thân van, độ trễ của bộ truyền động và lực không cân bằng trên phích cắm van ảnh hưởng đến định vị van chính xác, do đó cải thiện

Độ chính xác và tốc độ phản hồi của van điều khiển. Ngoài ra, người định vị thường yêu cầu phản hồi vị trí từ thân van hoặc trục van và truyền trạng thái vị trí van sang hệ thống cấp trên để giám sát quá trình, chẩn đoán lỗi hoặc xác minh bắt đầu/dừng.

Các loại tín hiệu và cơ chế phản hồi

Van điều khiển nhận tín hiệu từ bộ điều khiển để hoạt động.

• Các loại tín hiệu:

1. Tín hiệu khí nén: Thiết bị xử lý truyền thống sử dụng tín hiệu áp suất khí nén (thường là 20,7 đến 103 kPa hoặc 3 đến 15 psig) làm điểm đặt điều khiển cho các van điều khiển để di chuyển van từ vị trí 0% đến 100%.
2. Tín hiệu I/P tương tự (4-20 Ma): Hầu hết các thiết bị xử lý hiện đại sử dụng tín hiệu DC 4 đến 20 mA để điều chỉnh các van điều khiển. Bộ chuyển đổi I/P trong định vị chuyển đổi tín hiệu dòng điện tử thành tín hiệu áp suất khí nén. Ưu điểm của tín hiệu 4-20 mA nằm ở khả năng miễn dịch nhiễu mạnh, khả năng chống giảm điện áp và khả năng tự giám sát (hiện tại dưới 3,8 mA hoặc trên 20,5 mA được coi là lỗi).
3. Tín hiệu kỹ thuật số: Bộ điều khiển van kỹ thuật số là các công cụ dựa trên bộ vi xử lý giao tiếp với hệ thống điều khiển thông qua các tín hiệu kỹ thuật số. Các giao thức truyền thông kỹ thuật số phổ biến bao gồm HART® (được phủ lên tín hiệu 4-20 MA truyền thống), Foundation ™ Fieldbus và Profibus. Công nghệ không dây cũng cung cấp một phương pháp thay thế để truyền thông tin.

• Cơ chế phản hồi: Người định vị yêu cầu phản hồi vị trí từ thân van hoặc trục van để kiểm soát chính xác van.

1. Phản hồi cơ học: Trong các định vị khí nén truyền thống, vị trí của thân/trục van được so sánh với vị trí của ống thổi nhận tín hiệu điều khiển khí nén thông qua các liên kết cơ học và máy ảnh. Phương pháp này có những nhược điểm như hao mòn cao, độ chính xác thấp và tuổi thọ ngắn.
2. Phản hồi điện tử: Bộ vi xử lý trong bộ điều khiển van kỹ thuật số nhận được phản hồi điện tử về vị trí van. Ví dụ, các cảm biến hiệu ứng Hall được sử dụng để đo mật độ từ trường trên một mảng nam châm vĩnh cửu, cho phép phản hồi vị trí thân không liên lạc của van, không tiếp xúc. Điều này loại bỏ các vấn đề như hao mòn, ăn mòn và rung động, cải thiện đáng kể sự ổn định và độ tin cậy.

Các loại định vị van và vai trò của chúng trong hoạt động không an toàn

• Người định vị khí nén:

1. Các tính năng: Nhận tín hiệu khí nén và áp suất không khí đầu ra để điều chỉnh bộ truyền động. Thiết kế đơn giản, chi phí thấp và hoạt động đáng tin cậy.
2. Vai trò trong hoạt động không an toàn: Thích hợp cho các hoạt động đơn giản, mạnh mẽ, đặc biệt là trong môi trường không có nguồn cung cấp điện hoặc với rủi ro vụ nổ, vì chúng không tạo ra tia lửa. Họ có thể cung cấp đủ lực để đóng van.

• Người định vị khí nén điện / Người định vị I / P tương tự:

1. Các tính năng: Nhận tín hiệu điện (thường là 4-20ma), chuyển đổi chúng thành tín hiệu khí nén thông qua bộ chuyển đổi I/P và đưa chúng sang bộ truyền động. So với những người định vị khí nén thuần túy, họ cung cấp độ chính xác và độ phân giải cao hơn.
2. Vai trò trong hoạt động không an toàn: Kết hợp độ chính xác của điều khiển điện với sự mạnh mẽ và an toàn của hoạt động khí nén. Thích hợp cho môi trường công nghiệp với cả cơ sở hạ tầng điện và khí nén, cũng như các chiến lược kiểm soát phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao hơn.

• Người định vị kỹ thuật số/thông minh:

1. Các tính năng: Bộ vi xử lý tích hợp có khả năng nhận tín hiệu kỹ thuật số (ví dụ: HART, Foundation Fieldbus, Profibus) hoặc tín hiệu 4-20ma. Cung cấp độ chính xác cao, độ phân giải cao, độ tin cậy cao và các chức năng chẩn đoán và truyền thông nâng cao.
2. Vai trò trong khả năng chịu lỗi:

• Chẩn đoán nâng cao: Có khả năng theo dõi hiệu suất của van thời gian thực, phát hiện các dị thường như dính van, rò rỉ, hao mòn đóng gói và lão hóa lò xo. Điều này cho phép chuyển từ bảo trì theo lịch trình sang bảo trì dự đoán, tăng cường đáng kể độ tin cậy an toàn lỗi của hệ thống.
• Tự hiệu chuẩn và giám sát từ xa: Nhiều người định vị thông minh có khả năng tự hiệu chuẩn và giám sát từ xa, đơn giản hóa việc cài đặt và vận hành, giảm chi phí bảo trì và cho phép hoạt động an toàn ở các khu vực nguy hiểm.
• Công nghệ phản hồi không tiếp xúc: Sử dụng các công nghệ phản hồi không tiếp xúc như cảm biến hiệu ứng hội trường loại bỏ các vấn đề hao mòn, ăn mòn và rung động liên quan đến các liên kết cơ học truyền thống và chiết áp loại tiếp xúc. Điều này về cơ bản cải thiện tính chính xác và độ tin cậy của phản hồi vị trí van, tăng cường hơn nữa hiệu suất an toàn lỗi.

Người định vị là chìa khóa cho trí thông minh của người Viking và sự an toàn dự đoán của các van điều khiển. Người định vị ban đầu chủ yếu giải quyết các vấn đề phi tuyến trong bộ truyền động để đảm bảo phản ứng của van chính xác với các tín hiệu kiểm soát. Với những tiến bộ công nghệ, đặc biệt là trong các công nghệ vi xử lý và cảm biến, người định vị kỹ thuật số không chỉ đạt được kiểm soát chính xác mà còn theo dõi sức khỏe của van trong thời gian thực thông qua các thuật toán chẩn đoán và giao thức truyền thông tích hợp. Điều này cho phép các hệ thống chuyển đổi từ việc phản ứng thụ động với các lỗi, thành các lỗi dự đoán tích cực và ngăn chặn các lỗi, tăng cường đáng kể mức độ an toàn lỗi. Sự phát triển này từ kiểm soát của người Hồi giáo đến 'chẩn đoán' đến dự đoán của người Hồi giáo thể hiện một xu hướng đáng kể trong quản lý thiết bị theo khung công nghiệp 4.0. Đầu tư vào người định vị thông minh không chỉ đơn thuần là cải thiện độ chính xác của các van điều khiển; Đây là một khoản đầu tư vào việc theo dõi sức khỏe của người Viking và an toàn phòng ngừa trên toàn bộ dòng chảy của quy trình. Các giải pháp định vị thông minh được cung cấp bởi Công ty Xiangjing có thể giúp khách hàng đạt được mức độ chẩn đoán lỗi và bảo trì dự đoán cao hơn, do đó giảm nguy cơ thời gian chết không có kế hoạch và cải thiện hiệu quả hoạt động và an toàn chung của nhà máy.

Phần ba: Các chiến lược và công nghệ không an toàn nâng cao

Ngoài thiết kế không an toàn cho các van điều khiển riêng lẻ, các chiến lược an toàn nâng cao hơn được yêu cầu trong các quy trình quan trọng, chẳng hạn như thiết kế dự phòng, chẩn đoán lỗi tiên tiến, bảo trì dự đoán và cân nhắc cho các điều kiện hoạt động đặc biệt.

1. Thiết kế dự phòng và các vòng an toàn

Để tăng cường hơn nữa sự an toàn và tính sẵn sàng của hệ thống, đặc biệt là khi xử lý phương tiện có giá trị cao hoặc có giá trị cao, thiết kế dự phòng là một chiến lược không thể thiếu.

Các loại cấu hình dự phòng

• Cấu hình sê-ri 1OO2 (Out-Of-Two): Hai van điều khiển được cài đặt theo chuỗi. Nếu một van hoặc tín hiệu điều khiển của nó không thành công, toàn bộ hệ thống sẽ tắt để ngăn chặn thiệt hại thêm. Cấu hình này giúp tăng cường đáng kể sự an toàn, vì bất kỳ lỗi van nào đều kích hoạt tắt máy an toàn. Nó thường được sử dụng trong các dòng truyền thông đòi hỏi mức an toàn cao hơn.
• Cấu hình song song 2OO2 (hai ngoài hai): hai van điều khiển được cài đặt song song. Nếu một van hoặc tín hiệu điều khiển của nó không thành công, hệ thống vẫn hoạt động và tiếp tục hoạt động. Cấu hình này chủ yếu tăng cường tính khả dụng của hệ thống, đảm bảo rằng quá trình không bị gián đoạn trong trường hợp lỗi thành phần duy nhất. Nó thường được sử dụng trong các kịch bản yêu cầu tính sẵn có cao, chẳng hạn như các vòng làm mát.
• 2OO3 (hai phần ba) Cấu hình bỏ phiếu: Cấu hình này kết hợp an toàn và tính khả dụng cao hơn. Hệ thống có ba van điều khiển và hệ thống chỉ thực hiện hành động tương ứng khi hai trong số các van gửi cùng một tín hiệu. Điều này cho phép kiểm tra chức năng của một van mà không kích hoạt bộ truyền động, trong khi hệ thống có thể tiếp tục hoạt động an toàn ngay cả khi một van bị hỏng. Mô -đun chức năng 2OO3 kết hợp công nghệ chuỗi và NAMUR để cung cấp mức độ an toàn và độ tin cậy cao nhất và cho phép bảo trì trong quá trình hoạt động.

Ứng dụng trong các hệ thống thiết bị an toàn (SIS)

Thiết kế dự phòng là một thành phần quan trọng của các hệ thống thiết bị an toàn (SIS). SIS tạo thành một lớp bảo vệ độc lập thông qua các cảm biến, bộ điều khiển logic và các yếu tố điều khiển cuối cùng (như van điều khiển), nhằm đưa quá trình vào trạng thái an toàn khi hệ thống điều khiển quá trình cơ bản (BPCS) không thành công. Các van điều khiển dự phòng đảm bảo khả năng thực hiện cuối cùng của SIS, đáp ứng các yêu cầu cấp độ SIL cụ thể.

Thiết kế dự phòng là một nghệ thuật cân bằng an toàn và sẵn có. Các kiến trúc dự phòng như 1OO2, 2OO2 và 2OO3 không chỉ đơn giản là tăng số lượng thiết bị mà liên quan đến các lựa chọn chiến lược giữa an toàn của Hồi giáo (ngăn chặn các mối nguy hiểm) và tính khả dụng của Hồi giáo (duy trì hoạt động) dựa trên các yêu cầu quy trình khác nhau. 1OO2 ưu tiên an toàn hơn tính khả dụng, 2OO2 ưu tiên tính khả dụng hơn an toàn, trong khi 2OO3 tìm cách đạt được sự cân bằng tối ưu giữa hai. Sự đánh đổi này phản ánh những cân nhắc sâu sắc trong thiết kế hệ thống phức tạp: làm thế nào để đạt được hiệu quả quản lý rủi ro tối ưu và hiệu quả hoạt động trong các nguồn lực hạn chế. Điều này có nghĩa là khi lựa chọn các chiến lược dự phòng, các doanh nghiệp phải hiểu rõ về mức độ rủi ro của hoạt động quy trình, chi phí thời gian chết và các yêu cầu an toàn. Công ty Xiangjing, với tư cách là nhà cung cấp van điều khiển chuyên nghiệp, có thể cung cấp các sản phẩm và hỗ trợ kỹ thuật phù hợp với các kiến trúc dự phòng khác nhau, giúp khách hàng thiết kế và thực hiện các vòng an toàn phù hợp nhất dựa trên nhu cầu cụ thể của họ, từ đó đạt được sự cân bằng tối ưu giữa an toàn và tính khả dụng.

2. Chẩn đoán lỗi và bảo trì dự đoán

Có cơ chế an toàn lỗi một mình là không đủ. Khả năng chẩn đoán và dự đoán các lỗi tiềm ẩn trong thời gian thực, do đó can thiệp trước khi xảy ra lỗi, thể hiện yêu cầu cấp cao hơn để tăng cường độ tin cậy của các hệ thống van điều khiển.

Chức năng chẩn đoán của người định vị thông minh

Các định vị van thông minh hiện đại (như định vị kỹ thuật số) được trang bị bộ vi xử lý và thuật toán tiên tiến để thực hiện chẩn đoán van điều khiển toàn diện. Các chức năng chẩn đoán này bao gồm:

• Phát hiện dính van: Theo dõi độ lệch giữa phản hồi vị trí van và điểm đặt để xác định xem có xảy ra dính hay không.
• Phát hiện rò rỉ: Theo dõi sự phù hợp của áp suất không khí đầu ra thông qua các cảm biến áp suất để chẩn đoán rò rỉ bên trong hoặc bên ngoài.
• Chẩn đoán hao mòn đóng gói: Màn hình thay đổi lực ma sát tối đa để xác định sự lão hóa hoặc cứng của đóng gói tuyến.
• Lão hóa/nghiêng mùa xuân: Sử dụng chẩn đoán cân bằng lực để phát hiện các điều kiện bất thường trong lò xo bộ truyền động.
• Chẩn đoán mạch không khí: Phát hiện mức độ nghiêm trọng của sự tích lũy dầu và nước bên trong người định vị.
• Thời gian hoạt động/Số lượng chu kỳ: Hồ sơ Van dữ liệu vận hành để đánh giá mức độ hao mòn.

Chuyển từ bảo trì theo lịch trình sang bảo trì dựa trên điều kiện

Các mô hình bảo trì truyền thống dựa trên bảo trì theo lịch trình dựa trên thời gian, có thể dẫn đến bảo trì quá mức hoặc bảo trì. Bằng cách tận dụng dữ liệu chẩn đoán thời gian thực từ người định vị thông minh, các nhà máy có thể chuyển từ bảo trì dựa trên thời gian (TBM) sang bảo trì dựa trên điều kiện (CBM) và bảo trì dự đoán (PDM). Điều này có nghĩa là các can thiệp chỉ được thực hiện khi điều kiện thiết bị cho thấy sự cần thiết phải bảo trì, do đó tối ưu hóa tài nguyên bảo trì, giảm chi phí bảo trì và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động không có kế hoạch. Ngoài ra, việc áp dụng các công nghệ phản hồi vị trí của van không tiếp xúc như các cảm biến hiệu ứng hội trường loại bỏ các vấn đề liên quan đến hao mòn, ăn mòn và rung động liên kết với các liên kết cơ học và chiết áp kiểu tiếp xúc, cải thiện cơ bản độ chính xác và độ tin cậy của phản hồi và cung cấp nền tảng dữ liệu để chẩn đoán chính xác.

Bảo trì dự đoán dựa trên dữ liệu thể hiện một bước nhảy vọt từ sự phản ứng của người Hồi giáo đến sự an toàn lỗi của chủ động. An toàn lỗi truyền thống được kích hoạt một cách thụ động sau khi xảy ra lỗi, trong khi các công nghệ chẩn đoán nâng cao sử dụng phân tích dữ liệu thời gian thực để đưa ra các cảnh báo ở giai đoạn lỗi của một lỗi. Điều này cho phép nhân viên bảo trì lên lịch sửa chữa mà không làm gián đoạn sản xuất, chuyển đổi các sự kiện kích hoạt an toàn lỗi tiềm năng của Google thành các sự kiện bảo trì theo kế hoạch, do đó tránh được việc kích hoạt thực tế các cơ chế an toàn lỗi và giảm rủi ro an toàn và tổn thất thời gian chết. Điều này thể hiện sự tiến bộ lớn trong tự động hóa công nghiệp, chuyển từ các phương pháp tiếp cận của Reactive Reactive sang các phương pháp tiếp cận chủ động. Đầu tư vào những người định vị thông minh không chỉ là cải thiện

Kiểm soát độ chính xác của van kiểm soát nhưng cũng về việc đầu tư vào việc theo dõi sức khỏe của người Hồi giáo và an toàn phòng ngừa trên toàn bộ quá trình. Các giải pháp định vị thông minh của Công ty Xiangjing giúp khách hàng đạt được chẩn đoán lỗi và bảo trì dự đoán nâng cao, do đó giảm nguy cơ thời gian chết không có kế hoạch và tăng cường hiệu quả hoạt động và an toàn chung của nhà máy.

3. Cân nhắc không an toàn trong điều kiện hoạt động đặc biệt

Trong điều kiện hoạt động cực đoan hoặc đặc biệt, thiết kế không an toàn của các van điều khiển đòi hỏi phải xem xét thêm để giải quyết các đặc điểm truyền thông và các thách thức môi trường.

Môi trường nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp

Nhiệt độ khắc nghiệt có thể khiến các thành phần van mở rộng, co lại, trở nên giòn hoặc làm mềm, ảnh hưởng đến hoạt động của van bình thường và hiệu suất niêm phong. Ví dụ, nhiệt độ cao có thể làm cho phích cắm van thu được, trong khi nhiệt độ thấp có thể làm giảm hiệu suất của bộ truyền động. Các giải pháp bao gồm sử dụng nắp ca-pô van mở rộng để bảo vệ đóng gói thân van khỏi nhiệt độ khắc nghiệt và chọn vật liệu chống nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp đặc biệt để đảm bảo độ tin cậy trong phạm vi nhiệt độ thiết kế.

Ăn mòn, phương tiện truyền thông có độ bền cao

Phương tiện ăn mòn có thể làm xói mòn các cơ thể van và các thành phần bên trong, trong khi môi trường có độ nhớt cao có thể tuân thủ thân van, khiến chúng bị kẹt giữa thân và cơ thể, khiến cho hoạt động khó khăn hơn. Các giải pháp bao gồm sử dụng các vật liệu chống ăn mòn (như hợp kim đặc biệt) và tối ưu hóa các cấu trúc thành phần bên trong van để giảm độ bám dính và mở rộng môi trường. Xoay V-Port

Van điều khiển có lợi thế trong việc xử lý chất rắn.

Yêu cầu đặc biệt đối với van tắt khẩn cấp (van ESD)

Van tắt khẩn cấp (van ESD) là các thành phần quan trọng trong các hệ thống thiết bị an toàn, với nhiệm vụ chính là nhanh chóng đưa quy trình vào trạng thái an toàn trong trường hợp khẩn cấp. Van ESD thường yêu cầu độ tin cậy cực kỳ cao, tốc độ đóng nhanh và tốc độ rò rỉ thấp. Chúng thường được thiết kế như là người bị hỏng, hoặc không an toàn khi đảm bảo mức cắt chất lỏng ngay lập tức khi năng lượng ổ đĩa bị gián đoạn. Để đảm bảo độ tin cậy của van ESD, các công tắc xác minh đóng van hoặc hệ thống phát hiện rò rỉ van thường được yêu cầu. Công tắc xác minh đóng cửa kích hoạt sau khi van được đóng hoàn toàn, đảm bảo rằng van tắt an toàn nhiên liệu được đóng hoàn toàn trước khi chu kỳ thanh lọc và đánh lửa. Hệ thống phát hiện rò rỉ van theo dõi rò rỉ bằng cách điều áp đường ống giữa hai van tắt hoặc xác định rò rỉ van riêng lẻ thông qua tín hiệu chuyển đổi áp suất.

Thiết kế không an toàn phải được tích hợp sâu với môi trường hoạt động. Chỉ cần chọn chế độ không an toàn chính xác là không đủ, vì môi trường hoạt động thực tế của van điều khiển (nhiệt độ, tính chất trung bình, áp suất, v.v.) có thể có tác động quyết định đến hiệu suất không an toàn của nó. Ví dụ, môi trường ăn mòn có thể gây ra sự cố thành phần của van, khiến cơ chế không an toàn không an toàn.

Do đó, thiết kế không an toàn phải có hệ thống, có tính đến những thách thức của các điều kiện hoạt động từ lựa chọn vật liệu, thiết kế cấu trúc, để duy trì chẩn đoán. Điều này có nghĩa là các van điều khiển tiêu chuẩn có thể không đáp ứng các yêu cầu an toàn trong điều kiện vận hành cực độ, đòi hỏi các giải pháp tùy chỉnh hoặc được thiết kế đặc biệt.