Katup Kontrol Gagal-Terbuka vs Gagal-Tertutup vs Gagal di Tempat

Ketika katup kontrol kehilangan sinyal kontrol, udara instrumen, atau tenaga listriknya, apa yang harus dilakukan?

Sebuah katup mungkin perlu terbuka untuk mempertahankan aliran pendingin, dekat untuk mengisolasi makanan berbahaya, atau tetap dekat posisi terakhirnya untuk meminimalkan gangguan proses.Perilaku ini biasanya digambarkan sebagai gagal-terbuka, gagal-tutup, dan gagal-di tempat.

Memilih tindakan kegagalan yang tepat adalah keputusan teknik yang terkait dengan persyaratan keselamatan proses, bukan hanya preferensi untuk satu jenis aktuator.

Sebuah katup kontrol fail-open dirancang untuk bergerak menuju posisi terbuka setelah kondisi kegagalan yang ditentukan.

Tindakan ini mungkin tepat ketika menjaga aliran diperlukan untuk mengurangi risiko.katup air pendingin dapat dirancang untuk membuka pada kehilangan utilitas kontrol jika pendinginan berkelanjutan adalah respon aman yang diperlukan.

Pengaturan umum menggunakan aktuator pneumatik dengan mekanisme spring-return. Selama operasi normal, tekanan udara menggerakkan aktuator terhadap musim semi.mata air mendorong katup ke posisi kegagalan yang ditunjuk.

Namun, perilaku gagal terbuka tidak boleh diasumsikan dari aktuator saja. orientasi katup, konfigurasi aktuator, aksesori, dan skenario kegagalan yang ditentukan semua harus diverifikasi.

Sebuah katup yang gagal ditutup bergerak menuju posisi tertutup di bawah kondisi kegagalan yang ditentukan.

Ini mungkin diperlukan untuk mengisolasi bahan bakar, bahan pakan kimia, atau aliran proses lain ketika aliran yang terus menerus dapat menciptakan situasi berbahaya.

Aktuator spring-return dapat memberikan fungsi ini ketika dikonfigurasi untuk menutup katup saat tekanan udara hilang.Sebuah katup solenoid yang cocok atau aksesori kontrol lainnya dapat digunakan jika diperlukan oleh desain sistem.

Poin penting adalah bahwa gagal-tutup tidak berarti setiap katup dalam proses harus menutup ketika sesuatu yang salah.seperti mengganggu pendinginan penting atau tekanan penyerangTindakan yang aman harus ditetapkan melalui analisis bahaya proses dan persyaratan keselamatan yang berlaku.

Fail-in-place umumnya menggambarkan pengaturan yang dimaksudkan untuk menjaga katup di dekat posisinya yang ada setelah kegagalan tertentu, daripada dengan sengaja mendorongnya sepenuhnya terbuka atau tertutup.

Hal ini dapat membantu mengurangi perubahan proses mendadak ketika gerakan mendadak tidak diinginkan.mempertahankan posisi setelah kehilangan udara atau daya membutuhkan pengaturan yang mampu mempertahankan kekuatan aktuator yang diperlukan atau posisi.

Jika kedua sisi aktuator kehilangan tekanan efektifnya, katup dapat bergerak karena gaya proses, gesekan,kebocoran, atau pengaruh eksternal lainnya.

Sebuah katup penguncian, aksesori pneumatik yang sesuai, atau pengaturan posisi khusus yang dapat digunakan dalam beberapa desain.Perilaku yang sebenarnya tergantung pada bagaimana seluruh perakitan menanggapi kegagalan tertentu.

Jika posisi katup tidak cocok untuk proses setelah kegagalan, menyimpannya di sana dapat memperpanjang bahaya.

Aktuator adalah bagian utama dari desain tindakan kegagalan.

Pemancar pneumatik spring-returnmenggunakan mata air untuk memindahkan katup ke posisi yang telah ditentukan ketika tekanan udara yang relevan hilang.

Pemancar pneumatik beraksi gandamenggunakan tekanan udara untuk mendorong gerakan dalam kedua arah. Mereka dapat memberikan kekuatan operasi yang substansial, tetapi respon kegagalan yang ditentukan membutuhkan pertimbangan tambahan tentang bagaimana tekanan udara dipertahankan,dilepaskan, atau diarahkan kembali.

Alat penggerak listrikdapat memiliki respons yang berbeda tergantung pada perilaku kehilangan daya mereka, energi yang tersimpan, daya cadangan, dan konfigurasi aktuator.sementara yang lain mungkin berhenti di mana merekaDesain spesifik harus diverifikasi.

Untuk setiap jenis aktuator, torsi atau dorongan yang diperlukan, kekuatan proses, perjalanan, dan kondisi operasi katup harus dipertimbangkan bersama.

Katup penguncian pneumatik digunakan dalam sistem tertentu untuk mempertahankan tekanan udara sisi aktuator ketika tekanan pasokan turun di bawah tingkat yang ditentukan.Mereka dapat membantu mencegah gerakan katup yang tidak diinginkan selama kegagalan pasokan udara.

Contoh produk terkait termasuk katup trip Fisher 377 dan solusi kunci dari SMC atau pemasok kontrol pneumatik lainnya.Produk-produk ini memiliki fungsi yang berbeda dan tidak boleh diasumsikan dapat ditukarkan..

Sebuah katup kunci tidak secara otomatis membuat katup kontrol gagal di tempat di setiap kondisi kegagalan. kebocoran, integritas aktuator, kekuatan katup, pengaturan tabung,dan konfigurasi aksesori tertentu semua mempengaruhi hasil.

Jika kehilangan daya listrik juga merupakan bagian dari skenario desain, respon posisi, katup solenoid, dan aksesori listrik lainnya harus dievaluasi secara terpisah.

Sebelum menentukan katup kontrol, jawab pertanyaan-pertanyaan berikut:

1. Apa yang terjadi jika katup tetap terbuka selama kegagalan?

2. Apa yang akan terjadi jika katup ditutup tiba-tiba?

3. Apakah perlu pendinginan, ventilasi, atau aliran air minimum?

4. Bisakah media proses menyebabkan kebakaran, pelepasan racun, tekanan berlebihan, atau bahaya lingkungan?

5. Kegagalan utilitas mana yang harus ditanggapi katupnya: udara instrumen, daya listrik, sinyal kontrol, atau lebih dari satu?

6. Apakah gerakan yang ditentukan diperlukan, atau apakah mempertahankan posisi yang ada dapat diterima?

7. Bagaimana tindakan kegagalan katup yang sebenarnya akan diuji dan diverifikasi?

Jawaban harus didokumentasikan dalam spesifikasi katup kontrol dan dikoordinasikan dengan desain sistem kontrol dan keselamatan proses.

Salah satu kesalahan yang umum adalah dengan mengasumsikan bahwa kegagalan sinyal 4×20 mA dan kegagalan udara instrumen menghasilkan hasil yang sama.

Yang lain adalah memilih aktuator spring-return tanpa memeriksa apakah output yang tersedia cukup di bawah kondisi proses yang sebenarnya.

Hal ini juga penting untuk tidak bergantung pada posisi posisi sendiri.Perintah yang meminta posisi katup tertentu tidak selalu sama dengan respons yang dijamin secara mekanis setelah semua utilitas hilang.

Akhirnya, tindakan kegagalan yang ditentukan harus dikonfirmasi selama pengoperasian dengan menggunakan prosedur uji yang disetujui dan perlindungan proses yang sesuai.

Pengaturan gagal-terbuka, gagal-tutup, dan gagal-di tempat melayani kebutuhan proses yang berbeda.atau gerakan katup tiba-tiba dalam kondisi kegagalan yang ditentukan.

Aktuator spring-return, aktuator double-acting, positioner, dan aksesori lock-up semuanya dapat memainkan peran, tetapi perakitan lengkap harus dievaluasi sebagai sistem.

Untuk pengadaan proyek, dengan jelas menentukan tindakan kegagalan yang diperlukan dan skenario kegagalan yang tepat membantu mencegah paket aktuator yang tidak cocok dan perilaku yang tidak terduga selama pengoperasian.