August 6, 2025
제어 밸브의 실패는 무엇입니까?
제어 밸브 실패 안전 설계 : 산업 공정 안정성 및 인력 안전의 초석
추상적인
현대 산업 자동화에서 제어 밸브는 최종 제어 요소 역할을하며 유체 유량, 압력, 온도 및 액체 수준과 같은 주요 공정 매개 변수를 정확하게 조절하는 중요한 책임을 맡고 있습니다. 그러나 모든 시스템은 갑작스런 실패에 직면 할 수 있으며, 그러한 시점에서 제어 밸브의 "실패"설계는 핵심 방어 메커니즘이되어 산업 공정, 장비 무결성 및 인사 안전의 연속성을 보장합니다. 이 기사는 다양한 산업 시나리오에서 제어 밸브 실패 안전 설계의 정의, 분류, 구현 메커니즘 및 응용 전략에 대한 전문가 분석을 제공합니다. 또한 Xiangjing Company의 (www.shgongboshi.com)이 분야에서 뛰어난 기여와 혁신적인 솔루션. 목표는 산업 부문에 더 안전하고 효율적인 자동화 시스템을 구축 할 수 있도록 포괄적이고 심오한 통찰력을 제공하는 것입니다.
소개
오늘날의 복잡한 산업 생산 환경에서 자동화 기술은 중추적 인 역할을합니다. 이러한 기술 중에서 제어 밸브는 산업 공정의 "심장"역할을하며 성능 안정성과 신뢰성이 생산 효율성, 제품 품질, 에너지 소비 및 중요한 안전 측정에 직접 영향을 미칩니다.
제어 밸브 : 산업 공정의 "심장"
에이제어 밸브유체 통로의 크기를 변경하여 유체 흐름을 조절하는 밸브 유형입니다. 흐름을 직접 제어하고 압력, 온도 및 액체 수준과 같은 공정 변수에 간접적으로 영향을 미치기 위해 컨트롤러로부터 신호를 수신합니다. 자동화 제어 용어에서
제어 밸브"최종 제어 요소"라고하며 현대 산업에서 가장 널리 사용되는 최종 제어 요소 중 하나입니다. 제어 밸브의 적절한 선택 및 유지 보수는 효율성, 안전, 수익성 및 환경 보호를 향상시키는 데 중요합니다.
프로세스 제어 루프에서 현대 공장은 수백 또는 수천 개의 제어 루프로 구성되어있어 중요한 공정 변수 (예 : 압력, 흐름, 레벨 및 온도)가 필요한 범위 내에서 유지되므로 최종 제품 품질을 보장합니다.
제어 밸브는이 루프의 핵심이며, 하중 교란을 보상하고 제어 된 공정 변수를 가능한 한 설정에 가깝게 유지하기 위해 유체 (예 : 가스, 증기, 물 또는 화학 혼합물)의 흐름을 조절합니다. 완전한 제어 밸브 어셈블리는 일반적으로 밸브 본체 (유체 통로 및 조절 요소가 포함 된), 밸브 디스크 (예 : 밸브 디스크, 밸브 플레이트, 밸브 시트, 밸브 코어 등)로 구성됩니다 (유체 및 조절 흐름에 직접 접촉하고 밸브를 조작하는 데 필요한 구동력 제공) 및 다양한 밸브 액세스, 위치, 구체적, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기, 전환기. 등.).
실패 : 산업 디자인에서 가장 높은 우선 순위
산업 자동화 분야에서 기능 제어를 달성하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 또한 비정상적인 조건에서 시스템의 행동, 즉 "실패"설계에서도 고려해야합니다. Fail-Safe는 결함이 발생하거나 구동 전력이 손실 될 때 사전 정의 된 비 하위 상태를 자동으로 입력하여 사고를 방지하거나 완화하는 것을 의미합니다.
제어 밸브의 실패-안전 설계는 특히 산업 생산의 필수 구성 요소, 특히 원유, 천연 가스 및 화학 물질과 같은 고 부가가치의 유해 물질의 생산 및 가공에서 필수적입니다. 연료 파이프 라인과 같은 주요 사고를 효과적으로 방지하며, 안전하지 않은 조건을 감지 할 때 안전 차단 밸브가 자동으로 닫히고 연료가 연소실로 들어가서 화재 또는 폭발을 피하는 것을 방지합니다. 또한 시스템을 안전한 상태로 즉시 안내함으로써 장비 손상 및 생산 중단으로 인한 경제적 손실을 최소화 할 수 있습니다. 더 중요한 것은, 실패-안전 메커니즘은 모든 산업 설계에서 가장 근본적인 고려 사항 인 잠재적 위험으로부터 운영자를 직접 보호한다는 것입니다. 또한 많은 산업에는 특정 장비가 특정 실패 안전 기능을 보유하기 위해 중요한 장비를 요구하는 엄격한 안전 규정 및 표준 (예 : SIL 등급)을 보유하고 있으며, 실패 안전 설계는 규정 준수에 필요한 조건으로 만듭니다.
Xiangjing Company는 제어 밸브에 대한 실패-안전 설계의 중요성을 완전히 이해하고 있으며 국제 안전 표준을 준수하는 고출성 제어 밸브 제품 및 솔루션을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. Xiangjing은 지속적인 기술 혁신과 엄격한 품질 관리를 통해 안전하고 효율적인 산업 미래를 구축하는 데 신뢰할 수있는 파트너가되는 것을 목표로합니다. 자세한 내용은 방문하십시오Xiangjing Company의 공식 웹 사이트.
1 부 : 제어 밸브의 기초 실패-안전
이 섹션에서는 정확한 정의, 산업 안전에서의 중요한 역할, 국제 안전 표준 (SIL)과의 관계를 포함하여 제어 밸브 실패 안전의 핵심 개념을 살펴 봅니다.
1. Control Valve Fail-Safe 란 무엇입니까?
제어 밸브 실패 안전은 드라이브 에너지 공급이 중단 될 때 (예 : 기기 공기 공급 고장, 정전) 밸브 차단 요소의 자동 이동을 미리 결정된 위치로 나타냅니다. 이 사전 설정 위치는 공정 및 장비를 보호하는 데 필요한 "안전한"상태 여야합니다. 계획되지 않은 셧다운 또는 시스템 이상을 해결하도록 설계된 고유 한 특성입니다.
실패-안전 설계는 기능 안전의 핵심 구성 요소이며, 직원, 환경 및 속성을 수용 가능한 수준으로 줄이기위한 목표입니다. 예를 들어, 반응기에서 냉각 시스템이 실패하면 냉각수 밸브가 자동으로 열려 과열 및 잠재적 위험을 방지해야합니다. 반대로, 연료 공급 밸브가 결함 중에 닫히지 않으면 연료 누출이 발생하여 화재 또는 폭발로 이어질 수 있습니다.
안전한 상태로 적시로 전환하면 장비가 결함 조건 하에서 계속 작동하여 손상을 일으키는 것을 방지합니다. 가장 중요한 것은 실패 안전 메커니즘이 연산자가 직면 한 위험을 직접적으로 줄이는 것입니다.
실패 안전 설계는 SIL (안전 무결성 수준)과 밀접한 관련이 있습니다. SIL은 안전 기능의 신뢰성을 측정하고 위험 감소 정도를 정량화하는 데 사용되는 개별 등급입니다. 단일 구성 요소 (예 : 제어 밸브)는 자체적으로 SIL 등급을 가질 수 없습니다. 완전한 안전 루프 또는 안전 계기 시스템 (SIS) 만 SIL 등급을 달성 할 수 있습니다. 일반적인 안전 루프에는 센서, 평가 및 출력 장치 (예 : 안전 PLC) 및 자동화 된 공정 밸브 (솔레노이드 밸브, 액추에이터 및 프로세스 밸브 포함)가 포함됩니다. 제어 밸브의 실패-안전 설계는 특정 SIL 등급을 달성하는 데 중요한 구성 요소이며, 안전 기능을 낮은 주문형 모드 (안전 시스템이 매년 한 번 이상 활성화되는 경우)에서 안전 함수를 확실하게 실행할 수 있도록합니다.
실패-안전 설계는 위험 관리의 핵심 측면입니다. 전통적인 제어 시스템은 "정상적인 작동 조건"에서 효율성과 정밀도에 중점을 둡니다. 그러나 산업 생산의 복잡성과 잠재적 위험은“비정상적인 조건”에서 행동이 더 중요하다는 것을 지시합니다. 실패 안전 메커니즘의 본질은 설계 단계에서 최악의 시나리오를 예상하고 완화하여 시스템을 "가장 위험한"상태로 안내하는 것입니다. 이것은 단순히 기술적 구현 일뿐 만 아니라 공학 분야에서 안전 철학을 구체적으로 적용하여“생산 효율성 우선”에서“안전 우선”으로 패러다임 전환을 반영합니다. 이는 제어 밸브를 선택할 때 실패 안전 모드가 기술 매개 변수 일뿐 만 아니라 전체 프로세스의 위험에 대한 철저한 평가 및 이해 후 전략적 결정임을 의미합니다. 제어 밸브를 조달하고 구현할 때 회사는 실패 안전 기능을 성능과 똑같이 중요한 것으로 우선 순위를 정해야하며 특정 중요한 응용 분야에서 안전은 다른 모든 고려 사항보다 우선합니다.
2. 실패 안전 모드의 분류 및 선택
제어 밸브의 실패 안전 모드는 주로 세 가지 유형으로 분류되며, 각각의 특정 응용 시나리오 및 안전 요구 사항에 해당합니다. 시스템의 안전한 작동을 보장하는 데 적절한 실패 안전 모드를 선택하는 것이 중요합니다.
실패 (FC) / 공기 손가락 폐쇄 (실패)
드라이브 에너지 (예 : 공기 공급 또는 전력)가 중단되면 제어 밸브의 차단 요소가 자동으로 닫힌 위치로 이동합니다. 이것은 결함 중에 유체 통로가 차단된다는 것을 의미합니다. 이 모드는 스프링 리턴 액추에이터를 통해 가장 일반적으로 달성됩니다. 여기서 스프링의 예압은 공기압이나 전력이 손실 될 때 밸브를 닫힌 위치로 밀어 넣습니다.
일반적인 응용 프로그램 시나리오에는 다음이 포함됩니다.
실패 (FO) / 압력 손실 개봉 (실패)
드라이브 전원이 중단되면 제어 밸브의 유량 저항 요소가 자동으로 열린 위치로 이동합니다. 이것은 고장 중에 유체 통로가 완전히 열린다는 것을 의미합니다. 이 모드는 일반적으로 스프링 리턴 액추에이터를 통해 달성되지만 스프링 구성 방향은 FC 모드와 반대이므로 고장 중에 밸브가 열린 위치로 밀려 나옵니다.
일반적인 응용 프로그램 시나리오에는 다음이 포함됩니다.
실패 (FL) / 실패 장소
드라이브 전력이 중단되면 고장이 발생하기 전에 제어 밸브가 마지막 위치에 남아 있습니다. 이 모드는 일반적으로 밸브 위치를 유지하기 위해 추가 잠금 장치 또는 에너지 저장 장치가 필요합니다. 이는 일반적으로 특수 포지셔너 (잠금 장치 밸브 포함) 또는 에너지 저장 장치 (예 : 에어 탱크 또는 유압식 잠금 장치)와 결합 된 이중 활성 액추에이터를 통해 달성됩니다. 공압 시스템의 경우, 에어 탱크는 이중 활성화 액추에이터를위한 단기 백업 공기 소스를 제공 할 수있어 주 공기원이 실패 할 때 특정 조치를 유지하거나 완료 할 수 있습니다.
일반적인 응용 프로그램 시나리오에는 다음이 포함됩니다.
선택 원칙
실패-안전 모드의 선택은 임의적이지 않지만 특정 프로세스의 포괄적 인 위험 평가를 기반으로합니다. 엔지니어는 에너지 고장시 개인 상해, 장비 손상 및 환경 오염의 위험을 최소화 할 수있는 밸브 상태 (폐쇄, 개방 또는 유지)를 분석해야합니다. 또한 유체 특성 (가연성, 폭발성, 부식성), 공정의 동적 응답 및 업스트림 및 다운 스트림 장비와의 연동 관계와 같은 요인을 고려해야합니다. 예를 들어, 유해한 축적을 유발할 수있는 미디어의 경우, 기본 위치는 일반적으로 실패로 선택됩니다. 연속 냉각 또는 압력 완화가 필요한 시스템의 경우 기본 위치가 실패로 선택됩니다. 관련 산업 표준 및 규정 (예 : API, NFPA, IEC 61508)을 준수하는 것도 중요합니다. 이러한 표준은 종종 특정 애플리케이션을 기반으로 한 실패 모드에 대한 권장 사항 또는 필수 요구 사항을 제공합니다.
결함-안전 모드의 선택은 프로세스 안전 설계의 "첫 번째 방어선"입니다. 밸브의 사전 설정 오류 모드는 최악의 조건에서 시스템의 "기본"동작을 결정합니다. 이 사전 설정된 동작은 결함이 발생하면 시스템이 가장 안전한 물리적 상태에 자동으로 유입되도록 프로세스의 고유 위험과 일치해야합니다. 예를 들어, 연료 밸브 FC는 통제되지 않은 연소를 방지하는 반면 냉각 밸브 FO는 과열 폭발을 방지합니다. 이것은 사고 후 구제책에만 의존하기보다는 "설계 별 안전"의 원리를 구현합니다. 프로젝트 초기 단계에서 프로세스 흐름에 대한 상세한 위험 및 작동성 (HAZOP) 분석 및 안전 무결성 수준 (SIL) 평가의 중요성을 강조합니다. 제어 밸브 공급 업체Xiangjing Company제품을 제공 할 때 프로세스 특성에 대해 고객과의 심층적 인 토론에 참여하여 표준 제품을 판매하는 대신 실패 사료 모드 선택에 대한 전문 권장 사항을 제공합니다.
2 부 : 실패 안전 기능을 달성하기위한 핵심 구성 요소
이 섹션에서는 드라이브 제어 밸브 (액츄에이터 및 밸브 포지셔너)의 실패 안전 작동을위한 주요 구성 요소에 대한 자세한 설명을 제공하고 각 작업 원칙, 실패 메커니즘, 장점 및 단점 및 업계의 응용 프로그램을 분석합니다.
1. 액추에이터 : 실패 안전 조치를 주도합니다
액추에이터는 제어 밸브의 "근육"이며, 제어 신호를 기계적 움직임으로 변환하여 밸브의 유량 레스 트릭 요소의 위치를 변경합니다. 그들의 디자인은 결함 중에 밸브의 동작을 직접 결정합니다. 액추에이터는 일반적으로 공압, 전기 및 유압의 세 가지 주요 유형으로 분류됩니다.
공압 액추에이터
공압 액츄에이터는 압축 공기 (일반적으로 공기) 압력을 사용하여 피스톤 또는 다이어프램을 구동하여 밸브 스템이 앞뒤로 (선형 동작) 또는 기어 랙 메커니즘을 통해 회전하게합니다. 가스 압력은 피스톤의 양쪽에 번갈아 가며 (이중 작용) 한쪽에만 들어가고 스프링에 의존하여 리턴 (싱글 작용).
실패 안전 메커니즘 :
장점과 단점 :
산업 응용 분야 : 석유 및 천연 가스, 화학, 식품 및 음료 및 수처리 산업과 같은 빠른 움직임 및 폭발 방지 요구 사항이 필요한 응용 분야에서 널리 사용됩니다.
전기 액추에이터
전기 액추에이터는 모터 (일반적으로 스테퍼 모터 및 서보 모터)를 사용하여 전기 에너지를 회전 또는 선형 운동으로 변환하여 위치, 속도, 토크 등을 제어합니다. 스테퍼 모터는 펄스를 통한 정확한 위치를 달성하는 반면 서보 모터는 피드백 제어를 통해 동적 응답을 달성합니다.
실패 안전 메커니즘 :
장점과 단점 :
산업 응용 분야 : 로봇 암 드라이브, 컨베이어 벨트 조정, 조립 라인, 농업 기계, 환기 시스템, 태양계, 재료 취급 및 청소 장비와 같은 정확한 제어 및 유연한 작동이 필요한 시나리오에 적합합니다. 또한 발전, 수처리 및 제약 산업에 널리 사용됩니다.
유압 액추에이터
유압 액츄에이터는 가압 유압 유체 (일반적으로 오일)를 사용하여 피스톤이나 블레이드를 구동하여 유체 압력을 기계적 운동으로 변환합니다. 유압 유체의 비 압축성은 막대한 힘을 제공 할 수있게합니다.
실패 안전 메커니즘 :
장점과 단점 :
산업 응용 분야 : 석유 및 가스 시추 플랫폼, 수력 발전소, 대형 산업 기계 및 가스 파이프 라인과 같은 고급 출력 및 신속한 응답이 필요한 강제 작업에 주로 사용됩니다.
액추에이터의 실패 특성은 추가 기능이 아니라 고유 한 특성입니다. 스프링 리턴, 공기 저장소 및 백업 전원과 같은 실패 안전 메커니즘은 액추에이터의 기본 기능 위에 추가로 추가되지 않지만 처음부터 설계에 고려되고 통합되는 고유 한 특성입니다. 예를 들어, 스프링 리턴은 잠재적 에너지를 사용하는 반면, 공기 저수지는 가스 압축성을 사용하여 에너지를 저장합니다. 이러한 메커니즘은 에너지 고장의 경우 수동적으로 트리거되어“수동 안전”설계 철학을 구현합니다. 이는 제어 밸브를 선택할 때 액추에이터의 구동 용량에 초점을 맞출뿐만 아니라 내장 실패 안전 메커니즘이 프로세스의 특정 요구 사항을 충족하는지 여부를 철저히 이해해야한다는 것을 의미합니다.Xiangjing Company컨트롤 밸브 솔루션을 제공 할 때 다양한 액추에이터의 실패 안전 원칙에 대한 자세한 설명을 제공하여 고객이 애플리케이션 시나리오에 가장 적합한 제품을 선택하고 극한 조건에서 신뢰성을 보장 할 수 있도록 도와줍니다.
2. 밸브 포지셔너 : 정확한 제어 및 결함 진단
밸브 포지셔너는 제어 밸브 어셈블리의 중요한 액세서리입니다. 밸브가 신호 제어에 정확하게 반응 할뿐만 아니라 제어 밸브의 신뢰성을 향상시키고 고급 결함 진단을 가능하게하는 데 중요한 역할을합니다.
밸브 포지셔너의 기능과 중요성
포지셔너의 핵심 기능은 밸브 액추에이터에 가압 공기 (또는 전기)를 공급하여 밸브 스템 또는 밸브 샤프트 위치가 제어 시스템의 설정 점과 정확히 정렬되도록하는 것입니다. 이것은 실제 밸브 위치를 원하는 밸브 위치와 비교하고 필요한 조정을 통해 달성됩니다. 포지셔너는 밸브 스템 포장 마찰, 액추에이터 지연 및 밸브 플러그의 불균형 력과 같은 요인을 극복하여 정확한 밸브 포지셔닝에 영향을 미쳐 개선됩니다.
제어 밸브의 제어 정확도 및 응답 속도. 또한 포지셔너는 일반적으로 밸브 스템 또는 밸브 샤프트의 위치 피드백이 필요하며 프로세스 모니터링, 결함 진단 또는 시작/중지 검증을 위해 밸브 위치 상태를 상위 레벨 시스템으로 전송합니다.
신호 유형 및 피드백 메커니즘
제어 밸브는 작동하기 위해 컨트롤러로부터 신호를받습니다.
밸브 포지셔너 유형 및 실패 안전 작동에서의 역할
포지셔너는 제어 밸브의 "지능"및 "예측 안전"의 핵심입니다. 초기 포지셔너는 주로 제어 신호에 대한 정확한 밸브 응답을 보장하기 위해 액추에이터에서 비선형 문제를 해결했습니다. 특히 마이크로 프로세서 및 센서 기술 분야에서 기술 발전으로 디지털 포지셔너는 정밀한 제어를 달성 할뿐만 아니라 내장 진단 알고리즘 및 통신 프로토콜을 통해 밸브 건강을 실시간으로 모니터링합니다. 이를 통해 시스템은 "수동적으로 결함에 대응하는"것에서 "결함 예측 및 방지"로 결함 안전 수준을 크게 향상시킬 수 있습니다. “제어”에서 '진단', "예측"으로의 이러한 진화는 산업 4.0 프레임 워크에서 장비 관리의 중요한 경향을 나타냅니다. 스마트 포지셔너에 대한 투자는 단순히 제어 밸브의 제어 정확도를 향상시키는 것이 아닙니다. 전체 프로세스 흐름의 "건강 모니터링"및 "예방 안전"에 대한 투자입니다. Xiangjing Company가 제공하는 스마트 포지셔너 솔루션은 고객이 더 높은 수준의 결함 진단 및 예측 유지 보수를 달성하여 계획되지 않은 가동 중지 시간의 위험을 줄이고 공장의 전반적인 운영 효율성 및 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
3 부 : 고급 실패 안전 전략 및 기술
개별 제어 밸브의 실패 안전 설계 외에도 중복 설계, 고급 결함 진단, 예측 유지 보수 및 특수 작동 조건에 대한 고려 사항과 같은 중요한 프로세스에는보다 고급 안전 전략이 필요합니다.
1. 중복 설계 및 안전 루프
특히 고위험 또는 고 부가가치 미디어를 처리 할 때 시스템 안전 및 가용성을 더욱 향상시키기 위해 중복 설계는 필수적인 전략입니다.
중복 구성 유형
안전 계기 시스템 (SIS)의 응용 프로그램
중복 설계는 안전 계측 시스템 (SIS)의 중요한 구성 요소입니다. SIS는 센서, 로직 컨트롤러 및 최종 제어 요소 (예 : 제어 밸브)를 통해 독립적 인 보호 계층을 형성하여 기본 프로세스 제어 시스템 (BPC)이 실패 할 때 프로세스를 안전한 상태로 가져 오는 것을 목표로합니다. 중복 제어 밸브는 SIS의 최종 실행 기능을 보장하여 특정 SIL 레벨 요구 사항을 충족시킵니다.
중복 디자인은 안전과 가용성의 균형을 잡는 기술입니다. 1OO2, 2OO2 및 2OO3과 같은 중복 아키텍처는 단순히 장치 수를 늘리는 것이 아니라 다양한 프로세스 요구 사항에 따라 "안전성"(위험 방지)과 "가용성"(운영 유지) 사이의 전략적 선택을 포함합니다. 1OO2는 가용성보다 안전성을 우선시하고 2OO2는 안전보다 가용성을 우선시하고 2OO3은이 둘 사이의 최적 균형을 유지하려고합니다. 이 트레이드 오프는 복잡한 시스템 설계의 깊은 고려 사항을 반영합니다. 제한된 자원 내에서 최적의 위험 관리 및 운영 효율성을 달성하는 방법. 이는 중복 전략을 선택할 때 비즈니스가 프로세스 운영의 위험 수준, 다운 타임 비용 및 안전 요구 사항을 명확하게 이해해야 함을 의미합니다. Xiangjing Company는 전문 제어 밸브의 전문 공급 업체로서 다양한 중복성 아키텍처에 맞게 제품 및 기술 지원을 제공하여 고객이 특정 요구에 따라 가장 적합한 안전 루프를 설계하고 구현하여 안전과 가용성 사이의 최적의 균형을 달성 할 수 있습니다.
2. 결함 진단 및 예측 유지 보수
결함-안전 메커니즘만으로는 충분하지 않습니다. 실시간으로 잠재적 결함을 진단하고 예측하는 능력으로 인해 결함이 발생하기 전에 개입하는 기능은 제어 밸브 시스템의 신뢰성을 향상시키기위한 더 높은 수준의 요구 사항을 나타냅니다.
지능형 포지셔너의 진단 기능
현대식 지능형 밸브 포지셔너 (예 : 디지털 포지셔너)에는 포괄적 인 제어 밸브 진단을 수행하기위한 마이크로 프로세서 및 고급 알고리즘이 장착되어 있습니다. 이러한 진단 기능에는 다음이 포함됩니다.
예정된 유지 보수에서 조건 기반 유지 보수로의 전환
기존 유지 보수 모델은 시간 기반 예정된 유지 보수를 기반으로하며 유지 보수 또는 보수가 과도하게 유지 될 수 있습니다. 스마트 포지셔너의 실시간 진단 데이터를 활용하여 공장은 시간 기반 유지 보수 (TBM)에서 조건 기반 유지 보수 (CBM) 및 예측 유지 보수 (PDM)로 전환 할 수 있습니다. 이는 장비 조건이 유지 보수의 필요성을 나타내는 경우에만 개입이 수행되어 유지 보수 자원을 최적화하고 유지 보수 비용을 줄이며 계획되지 않은 가동 중지 시간을 최소화 할 때만 수행됩니다. 또한 홀 효과 센서와 같은 비 연락 밸브 STEM 위치 피드백 기술의 채택은 기계적 연결 및 접촉형 전위차와 관련된 마모, 부식 및 진동과 관련된 문제를 제거하여 피드백의 정확성과 신뢰성을 기본적으로 개선하고 정확한 진단을위한 데이터 기반을 제공합니다.
데이터 중심 예측 유지 보수는 "반응성"에서 "사전"오류 안전성으로의 도약을 나타냅니다. 고급 진단 기술은 실시간 데이터 분석을 사용하여 결함의 "초기"단계에서 경고를 발행하기 위해 실시간 데이터 분석을 사용합니다. 이를 통해 유지 보수 담당자는 생산을 방해하지 않고 수리 일정을 잡을 수 있으며 잠재적 인 "결함 안전 트리거 이벤트"를 "계획된 유지 보수 이벤트"로 변환하여 결함 안전 메커니즘의 실제 활성화 및 안전 위험 및 다운 타임 손실을 줄일 수 있습니다. 이는 산업 자동화의 주요 발전을 나타내며,“반응성”에서“사전”접근법으로 이동합니다. 스마트 포지셔너에 대한 투자는 개선에 관한 것이 아닙니다
제어 밸브 제어 정확도뿐만 아니라 전체 프로세스의 "건강 모니터링"및 "예방 안전"에 대한 투자에 관한 것입니다. Xiangjing Company의 Smart Positioner 솔루션은 고객이 고급 결함 진단 및 예측 유지 보수를 달성하여 계획되지 않은 가동 중지 시간의 위험을 줄이고 플랜트의 전반적인 운영 효율성 및 안전을 향상시킬 수 있도록 도와줍니다.
3. 특수 작동 조건에서 실패 안전 고려 사항
극도로 또는 특수한 운영 조건에서 제어 밸브의 실패 안전 설계는 미디어 특성 및 환경 문제를 해결하기 위해 추가 고려 사항이 필요합니다.
고온 및 저온 환경
극한의 온도로 인해 밸브 구성 요소가 확장, 수축, 부서지기 쉬우거나 부드러워 질 수 있으며 정상 밸브 작동 및 밀봉 성능에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 고온으로 인해 밸브 플러그가 압수 될 수 있지만 저온은 액추에이터 성능을 손상시킬 수 있습니다. 솔루션에는 확장 밸브 보닛을 사용하여 밸브 스템 포장을 극한 온도로부터 보호하고 설계 온도 범위 내에서 신뢰성을 보장하기 위해 특수 고온 또는 저온 저항성 재료를 선택합니다.
부식성, 고도로 미디어
부식성 미디어는 밸브 바디와 내부 구성 요소를 침식 할 수 있지만, 고도로 미디어는 밸브 스템을 준수하여 스템과 본체 사이를 잼하게하여 추가 작동을 어렵게 만듭니다. 솔루션에는 부식 내성 재료 (예 : 특수 합금) 사용 및 밸브 내부 구성 요소 구조 최적화가 포함되어 미디어 접착력 및 스케일링을 줄입니다. V- 포트 회전
제어 밸브는 고체 처리에있어 장점이 있습니다.
비상 셧다운 밸브 (ESD 밸브)에 대한 특별 요구 사항
비상 셧다운 밸브 (ESD 밸브)는 안전 계측 시스템의 중요한 구성 요소이며, 비상 사태 중에 프로세스를 안전한 상태로 빠르게 가져 오는 주요 작업입니다. ESD 밸브는 일반적으로 매우 높은 신뢰성, 빠른 마감 속도 및 낮은 누출 속도가 필요합니다. 이들은 종종 구동 에너지가 중단 될 때 즉각적인 유체 차단을 보장하기 위해 "실패"또는 "실패 안전"으로 설계됩니다. ESD 밸브의 신뢰성을 보장하기 위해 밸브 폐쇄 검증 스위치 또는 밸브 누출 감지 시스템이 일반적으로 필요합니다. 밸브가 완전히 닫힌 후 폐쇄 검증 스위치가 활성화되어 퍼지 및 점화 사이클 전에 연료 안전 차단 밸브가 완전히 닫히도록합니다. 밸브 누출 감지 시스템은 두 차단 밸브 사이의 파이프 라인을 압력을 가해 누출을 모니터링하거나 압력 스위치 신호를 통해 개별 밸브 누출을 결정합니다.
실패 안전 설계는 운영 환경과 깊이 통합되어야합니다. 제어 밸브 (온도, 중간 속성, 압력 등)의 실제 작동 환경이 실패 안전 성능에 결정적인 영향을 줄 수 있으므로 올바른 실패 안전 모드를 선택하는 것은 충분하지 않습니다. 예를 들어, 부식 미디어는 밸브 구성 요소 고장을 일으켜 실패 안전 메커니즘을 작동 할 수 없게 할 수 있습니다.
따라서, 실패-안전 설계는 체계적이어야하며, 재료 선택, 구조 설계, 진단 유지 보수에 이르기까지 운영 조건의 문제를 고려하여 체계적이어야합니다. 즉, 표준 제어 밸브는 극한의 작동 조건에서 안전 요구 사항을 충족하지 못할 수 있으며 맞춤형 또는 특수 설계된 솔루션이 필요합니다.Xiangjing Company, 제어 밸브에 대한 광범위한 전문 지식을 활용하여 다양한 특수 작동 조건에 맞게 전문적인 선택 권장 사항 및 맞춤형 제품을 제공하여 제어 밸브가 가장 까다로운 환경에서도 실패 안전 기능을 안정적으로 수행 할 수 있습니다.
4 부 : 업계의 실패 안전 제어 밸브 애플리케이션의 사례 연구
제어 밸브의 실패 안전 설계는 많은 산업 분야에서 필수적인 역할을합니다. 다음은 몇 가지 전형적인 산업과 특정 응용 프로그램입니다.
1. 석유 및 가스 산업
상류 오일 및 가스 추출에서 Wellhead Control System의 제어 밸브는 압력, 부식 환경 및 온도 변동에서 정확한 흐름 조절 및 비상 차단 기능을 유지해야합니다. 웰 헤드 제어 밸브의 주요 기능에는 스로틀 링 제어, 압력 조절 및 비상 종료가 포함됩니다.
석유 및 가스 파이프 라인 운송에서 제어 밸브는 흐름, 압력 및 온도를 조절하는 데 사용됩니다. 파이프 라인 파열 또는 비정상 압력과 같은 안전하지 않은 조건이 감지되어 고 부가가치 및 위험 물질의 누출을 방지하여 환경 오염 및 주요 안전 사고를 피할 때 비상 셧다운 밸브 (ESD)는 빠르게 닫을 수 있습니다. 정유소 및 화학 플랜트의 버너 응용 분야에서 연료 가스 밸브는 일반적으로 정전 또는 신호 손실이 발생하는 경우 연료 공급이 즉시 차단되어 화재 및 폭발을 방지 할 수 있도록 "실패한"기능이 필요합니다. 산업 표준은 일반적으로 직접 연결된 두 개의 셧다운 밸브를 설치하여 중복 보호를 제공해야합니다.
2. 화학 및 제약 산업
정확한 온도 및 압력 제어는 화학 반응기에서 중요합니다. 예를 들어, 냉각수 밸브는 종종 냉각 시스템 고장시 냉각수가 계속 흐르도록하여 원자로 온도 런 어웨이 및 잠재적 폭발을 방지합니다. 피드 밸브는 종종 런 어웨이 반응의 경우 재료 공급을 즉시 차단하기 위해 "실패"로 설계됩니다.
화학 및 제약 산업은 종종 부식성, 가연성, 폭발성 또는 독성 배지를 처리합니다. 제어 밸브의 실패-안전 설계는 유해 매체가 누출, 비정상 압력 또는 시스템 고장시 안전한 영역으로 안전하게 분리되거나 지시 될 수 있도록합니다. 예를 들어, 고격도 미디어에 사용되는 제어 밸브는 밸브 스틱을 유발하는 중간 접착력을 방지하기 위해 특수 설계가 필요하므로 실패 안전 작동을 손상시킬 수 있습니다. 제약 생산에서 정확한 흐름 제어 및 비상 차단 기능은 제품 품질 및 생산 안전에 중요합니다. 제어 밸브의 실패 특성은 혼합, 반응 조건 제어 및 제품 충전과 같은 프로세스의 정확성과 반복성을 보장합니다.
3. 수처리 및 전력 산업
수처리 식물, 댐 및 관개 네트워크에서 제어 밸브는 물 흐름, 압력 및 액체 수준을 조절하는 데 사용됩니다. 실패 안전 밸브는 물 공급 시스템의 이상이 발생하면 과도한 소비를 방지하거나 균형을 잡거나 비상 사태의 홍수를 방지 할 수 있도록합니다. 예를 들어, Harbin Mudanshan 물 공급 파이프 라인 프로젝트에서 DN1600 Vag Piston 밸브가 설치되어 수압 및 흐름을 제어하고 고도 압력 차이를 보상했습니다.
발전소에서 제어 밸브는 증기 흐름, 냉각수 및 연료 공급과 같은 중요한 공정을 조절하는 데 사용됩니다. 냉각 시스템의 제어 밸브는 일반적으로 펌프 고장 또는 파이프 라인 막힘의 경우 연속 냉각수 흐름을 보장하기 위해 "실패"로 설계되어 장비 과열을 방지합니다. 토크 출력이 높은 유압 액추에이터는 일반적으로 수력 발전소 및 가스 파이프 라인과 같은 대형, 중질 또는 고압 밸브를 작동하는 데 일반적으로 사용됩니다.
산업 특성은 실패 안전 전략의 초점을 결정합니다. 실패 안전의 핵심 원칙은 보편적이지만, 다른 산업은 요구 사항과 실패에 대한 우선 순위에 상당한 차이가 있습니다. 예를 들어, 석유 및 가스 산업은 폭발 및 누출 방지를 우선시하므로 FC 밸브와 중복 차단 시스템이 핵심입니다. 수처리 산업은 물 공급 연속성 및 홍수 예방을 우선시 할 수 있으므로 FO 밸브 및 유량 제어 밸브가 더 중요합니다. 이 변동성은 제어 밸브 공급 업체가 산업 간 기술적 이해와 맞춤형 솔루션 기능을 보유해야합니다. 이는 제어 밸브의 판매 및 적용이 하나의 크기에 맞는 접근 방식이 아니라 고객의 산업 배경 및 특정 프로세스 요구 사항에 대한 깊은 이해가 필요하다는 것을 의미합니다. 전문 제어 밸브 솔루션 제공 업체 인 Xiangjing Company는 여러 산업 부문에서 광범위한 경험과 맞춤형 기능을 강조하여 고객에게 맞춤형 결함 안전 솔루션을 제공하여 시장 경쟁력을 향상시켜야합니다.
5 부 : 제어 밸브 분야에서 Xiangjing Company의 기여 및 솔루션
제어 밸브 산업의 주요 기업 인 공식 웹 사이트 인 Xiangjing Company는 항상 세계 산업 고객에게 뛰어난 제어 밸브 제품 및 포괄적 인 실패 솔루션을 제공하는 데 전념하는“안전성 우선, 혁신 중심”의 철학을 항상 준수했습니다.
Xiangjing Company는 수년간 Control Valve 산업에 깊이 관여 해 왔으며, 숙련 된 엔지니어, R & D 인력 및 업계 전문가로 구성된 전문 팀을 자랑했습니다. 이 회사는 제어 밸브의 설계, 제조, 테스트 및 적용에 중점을 두어 깊은 기술 전문 지식과 광범위한 실제 경험을 축적합니다. Xiangjing Company는 현대 제조에서 제어 밸브의 중요한 역할을 이해하고 효율성, 안전, 수익성 및 환경 보호 기능을 향상시키는 데 필수적인 구성 요소로보고 있습니다.
Xiangjing Company는 다양한 밸브 바디, 밸브 내부, 액추에이터 및 밸브 액세서리를 포함한 포괄적 인 컨트롤 밸브 제품을 제공하여 다양한 산업 응용 분야의 요구를 충족시킵니다. 이 회사의 제품은 처음부터 실패 안전 설계 원칙을 통합합니다.
Xiangjing Company의 실패 안전 기술 장점은 다음과 같습니다.
