페일오픈 vs 페일클로즈 vs 페일인플레이스 제어 밸브

제어 밸브 가 제어 신호, 기기 공기, 또는 전기 전력 을 잃으면 어떻게 해야 합니까? 그 대답 은 그 과정 과 제어 를 잃는 결과 에 달려 있습니다.

밸브는 냉각 흐름을 유지하기 위해 열거나, 위험한 먹이를 격리하기 위해 가까이 있거나, 프로세스 장애를 최소화하기 위해 마지막 위치 근처에 있어야 할 수 있습니다.이러한 행동은 일반적으로 실패-열린 것으로 묘사됩니다, 결함 폐쇄, 그리고 결함 위치.

올바른 장애 조치를 선택하는 것은 프로세스 안전 요구 사항에 묶인 엔지니어링 결정이며 단순히 하나의 액추에이터 유형을 선호하는 것이 아닙니다.

고장 개방 제어 밸브는 정의된 고장 조건을 따라 개방 위치로 이동하도록 설계됩니다.

이 작업은 위험을 줄이기 위해 흐름을 유지하는 것이 필요할 때 적절할 수 있습니다. 예를 들어,냉각수 밸브는 계속 냉각이 필요한 안전한 반응이라면 제어 기능이 손실되면 열 수 있도록 설계될 수 있습니다..

일반적인 구성이 스프링 반환 메커니즘을 가진 공기 가동기를 사용합니다. 정상적인 작동 동안, 공기 압력은 스프링에 대한 액추에터를 움직입니다. 관련 공기 공급이 손실되면,스프링은 밸브를 지정된 실패 위치로 움직입니다..

그러나, 실패 개방 동작은 결코 액추에이터에서만 가정되어서는 안 됩니다. 밸브 방향, 액추에이터 구성, 액세서리 및 지정된 실패 시나리오 모두 확인되어야 합니다.

고장 닫힌 밸브는 정해진 고장 상태에서 닫힌 위치로 이동합니다.

이것은 연료, 화학물질 또는 다른 공정 흐름을 격리하는 데 필요할 수 있습니다. 지속적인 흐름이 위험한 상황을 만들 수 있습니다.

스프링 리턴 액추에터는 공기 압력이 떨어지면 밸브를 닫을 수 있도록 구성되면이 기능을 제공할 수 있습니다.시스템 설계에 따라 필요한 경우 적절한 소레노이드 밸브 또는 다른 제어 액세서리를 사용할 수 있습니다..

중요한 점은 실패로 닫힌 것은 모든 밸브가 틀렸을 때 닫아야 한다는 것을 의미하지 않는다는 것입니다.필수 냉각 또는 포착 압력을 중단하는 것과 같은안전 행위는 공정 위험 분석과 적용 안전 요구 사항을 통해 확립되어야 합니다.

부실 현장 (fail-in-place) 은 일반적으로 정해진 장애가 발생하면 완전히 열거나 닫는 대신 기존 위치 근처에 밸브를 유지하는 것을 목적으로하는 장치를 설명합니다.

이것은 갑작스러운 움직임이 바람직하지 않을 때 급격한 프로세스 변경을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.공기 또는 전력 손실 후 위치를 유지하는 것은 필요한 동작 힘이나 위치를 유지할 수 있는 장치가 필요합니다..

이중 작용 하는 공기 가동기 만으로는 부실 현상이 보장 되지 않습니다. 가동기의 양쪽이 효과적 압력을 잃으면, 밸브는 프로세스 힘, 마찰,누출, 또는 다른 외부 영향.

잠금 밸브, 적절한 기압 액세서리 또는 전용 위치 유지 장치가 일부 설계에서 사용될 수 있습니다.실제 동작은 전체 조립 장치가 특정 실패에 어떻게 반응하는지에 달려 있습니다.

부실 상태 는 자동 으로 가장 안전 한 선택 으로 간주 될 수 없다. 장애 후 밸브 위치 가 공정 에 적합 하지 않으면, 그 위치 를 유지 하는 것 은 위험 을 연장 할 수 있다.

액추에이터는 실패 행동 설계의 주요 부분입니다.

스프링 역공압 작동 장치관련 공기 압력이 손실 될 때 미리 결정된 위치로 밸브를 이동시키기 위해 스프링을 사용합니다. 정의 된 실패-열린 또는 실패-닫은 반응이 필요한 경우 일반적으로 사용됩니다.

듀얼 액션 퓨네마틱 액추어터공기 압력을 사용 하 여 양쪽 방향으로 움직임을 구동 합니다. 그들은 상당한 작동 힘을 제공할 수 있습니다. 하지만 정의 실패 반응은 공기 압력이 유지되는 방법에 추가적인 고려가 필요합니다.,방출되거나, 또는 리디렉션됩니다.

전동기전력 손실 행동, 저장된 에너지, 백업 전력 및 작동 장치 구성에 따라 다른 반응을 가질 수 있습니다. 일부 시스템은 미리 정해진 위치로 이동할 수 있습니다.다른 사람들은 그들이있는 곳에서 멈출 수 있습니다.구체적인 설계는 확인되어야 합니다.

모든 액추에이터 타입의 경우 필요한 토크 또는 추진력, 프로세스 힘, 이동량 및 밸브 작동 조건이 함께 고려되어야 합니다.

공기 잠금 밸브는 공급 압력이 정의 된 수준 이하로 떨어지면 액추에이터 측 공기 압력을 유지하기 위해 특정 시스템에서 사용됩니다.그들은 공기 공급 고장 동안 의도하지 않은 밸브 움직임을 방지 할 수 있습니다.

관련 제품의 예로는 SMC 또는 다른 공기 제어 공급업체에서 만든 Fisher 377 트립 밸브 및 잠금 솔루션이 있습니다.이 제품들은 서로 다른 기능을 수행하고 있으며 상호 교환 가능하다고 가정해서는 안됩니다..

잠금 밸브는 자동으로 모든 장애 조건에서 제어 밸브가 부진하지 않습니다. 누출, 액추에이터 무결성, 밸브 힘, 파이프 배치,그리고 특정 액세서리 구성은 모두 결과에 영향을 미칩니다..

전기전력 손실도 설계 시나리오의 일부라면, 위치기, 소레노이드 밸브 및 다른 전기 액세서리의 반응은 별도로 평가되어야 한다.

제어 밸브를 지정하기 전에 다음 질문에 답하십시오.

1. 만약 밸브가 고장 났을 때 열려있다면 어떻게 될까요?

2. 밸브가 갑자기 닫히면 어떻게 될까요?

3. 계속 냉각, 환기, 최소한의 흐름이 필요합니까?

4. 가공 매개체가 화재, 독성 방출, 과도한 압력 또는 환경 위험성을 유발할 수 있습니까?

5. 밸브가 어떤 장애에 반응해야 하는가: 기기 공기, 전력, 제어 신호, 아니면 하나 이상의?

6. 정해진 움직임이 필요합니까? 아니면 기존 위치를 유지하는 것이 허용됩니까?

7. 밸브의 실제 고장 작용이 어떻게 테스트되고 검증될까요?

응답은 제어 밸브 사양에 기록되어 프로세스 제어 및 안전 시스템 설계와 조정되어야 합니다.

일반적인 오류 중 하나는 4·20 mA 신호 고장과 기기 공기 고장이 동일한 결과를 낳을 것이라고 가정하는 것입니다. 구성에 따라 다른 행동을 유발할 수 있습니다.

또 다른 방법은 실제 공정 조건에서 사용 가능한 출력이 충분하는지 확인하지 않고 스프링 회전 액추에터를 선택하는 것입니다.

또한 위치 장치 설정 자체에 의존하지 않는 것이 중요합니다.특정 밸브 위치를 요청하는 명령은 반드시 모든 유틸리티가 손실 된 후 기계적으로 보장 된 응답과 동일하지 않습니다..

마지막으로, 승인된 시험 절차와 적절한 공정 안전 장치를 사용하여 지정된 장애 동작이 시동 시 확인되어야 합니다.

실패 개방, 실패 폐쇄, 그리고 실패 장소 조치는 다른 프로세스 요구에 봉사합니다. 올바른 선택은 지속적인 흐름, 중단 된 흐름,또는 정해진 고장 조건에서 밸브의 갑작스러운 움직임.

스프링 리턴 액추어터, 이중 작용 액추어터, 포지셔너 및 잠금 액세서리 모두 역할을 할 수 있지만 전체 조립체는 시스템으로 평가되어야합니다.

프로젝트 조달의 경우 필요한 장애 행동과 정확한 장애 시나리오를 명확히 지정하면 부합되지 않은 액추에이터 패키지와 시공 중에 예상치 못한 행동을 방지 할 수 있습니다.