Penyumbatan katup dan torsi operasi yang berlebihan merupakan pertimbangan penting dalam otomatisasi proses kimia. Katup bola, katup kupu-kupu, dan katup seperempat putaran lainnya dapat mengalami perubahan resistensi operasi karena kotoran, kondisi mekanis, variasi tekanan, atau perubahan di dalam katup setelah penggunaan yang lama.
Jika aktuator listrik dipilih tanpa mempertimbangkan torsi katup aktual, beban mekanis abnormal dapat memengaruhi katup dan mekanisme penggerak. Untuk alasan ini, penentuan ukuran torsi aktuator listrik dan perlindungan torsi berlebih harus dievaluasi bersama saat memilih aktuator untuk sistem pemrosesan kimia.
Mengapa Ukuran Katup Saja Tidak Cukup untuk Pemilihan Aktuator
Diameter katup nominal berguna sebagai referensi awal, tetapi tidak secara langsung menentukan torsi aktuator yang dibutuhkan.
Menurut dokumentasi produk DCL, katup dengan jenis dan ukuran nominal yang sama mungkin masih memiliki torsi operasi yang berbeda karena teknologi manufaktur, material katup, media proses, kondisi lokasi, dan fluktuasi tekanan. Oleh karena itu, dokumentasi merekomendasikan pemilihan aktuator sesuai dengan data torsi aktual yang disediakan oleh produsen katup dan menerapkan perkiraan faktor kelonggaran torsi 1,1–1,3.
Untuk katup bola dan katup kupu-kupu industri kimia, metode penentuan ukuran berdasarkan torsi ini memberikan dasar rekayasa yang lebih berguna daripada memilih aktuator hanya berdasarkan ukuran DN.
Parameter Torsi Mana yang Harus Diperiksa?
Proses pemilihan praktis harus mempertimbangkan:
-
torsi operasi katup normal;
-
torsi putus atau mulai;
-
tekanan dan media proses;
-
torsi output terukur aktuator dan torsi maksimum;
-
kebutuhan akan perlindungan torsi berlebih.
Rangkaian aktuator listrik tahan ledakan DCL mencakup model dari DCL-Ex05 hingga DCL-Ex300, dengan torsi output standar dari sekitar 50 Nm hingga 3000 Nm. DCL-Ex300 memberikan torsi output standar 3000 Nm dan torsi maksimum yang ditentukan sebesar 3900 Nm.
Rentang ini memungkinkan pemilihan aktuator didasarkan pada persyaratan torsi katup aktual daripada satu ukuran standar.
Bagaimana Perlindungan Torsi Berlebih Mengatasi Penyumbatan Katup?
Pipa kimia dapat membawa media yang mengandung kotoran atau bahan asing. Dalam kondisi operasi tertentu, ini dapat meningkatkan resistensi katup atau menyebabkan katup macet.
Dokumentasi DCL menjelaskan Fungsi Perlindungan Torsi Berlebih opsional. Jika resistensi katup menyebabkan torsi output aktuator naik ke nilai kritis yang telah ditentukan, sakelar torsi dapat memutuskan sirkuit penggerak untuk mengurangi risiko pembebanan abnormal yang berkelanjutan pada katup dan aktuator.
Oleh karena itu, fungsi ini dapat dipertimbangkan untuk aplikasi di mana penyumbatan katup atau peningkatan torsi yang tidak terduga merupakan bagian dari penilaian risiko operasi.
Namun, perlindungan torsi berlebih tidak boleh menggantikan penentuan ukuran aktuator yang benar. Aktuator yang ukurannya terlalu kecil mungkin berulang kali mencapai ambang batas perlindungannya, sementara aktuator dengan torsi yang tidak perlu tinggi dapat memberikan beban mekanis yang berlebihan pada katup dalam kondisi abnormal.
Persyaratan Area Berbahaya Harus Diperiksa Pada Saat yang Sama
Torsi hanyalah salah satu bagian dari pemilihan aktuator di pabrik kimia. Klasifikasi area berbahaya bisa sama pentingnya.
Dokumentasi Aktuator Listrik Tahan Ledakan DCL mencantumkan perlindungan ATEX/IECEx termasuk Ex db h IIC T4 Gb. Di bawah sistem CSA, klasifikasi meliputi Kelas I, Divisi 1, Grup C dan D T5/T6 dan Kelas I, Zona 1, AEx db IIC T5/T6 Gb. Seri tahan ledakan ditentukan dengan penutup IP68 dan rentang suhu ambien dari -25°C hingga +55°C.
Oleh karena itu, insinyur harus memverifikasi klasifikasi area berbahaya, cakupan sertifikasi, torsi, perlindungan penutup, dan kondisi ambien secara bersamaan.
Aplikasi Modulasi Juga Membutuhkan Kinerja Kontrol
Proses kimia yang mengatur aliran, tekanan, suhu, atau level cairan mungkin memerlukan pemosisian katup proporsional daripada kontrol buka/tutup sederhana.
Aktuator tahan ledakan modulasi DCL Tipe E/GEY menerima sinyal input 4–20mA DC, 1–5V DC, atau 2–10V DC dan memberikan umpan balik posisi 4–20mA DC. Kesalahan dasar yang terdokumentasi tidak lebih dari ±1%, sementara kesalahan berulang tidak lebih dari 1%.
Nilai-nilai ini memberikan kriteria yang terukur saat mengevaluasi aktuator untuk loop kontrol proses.
Pilih Aktuator Berdasarkan Kondisi Operasi Lengkap
Pemilihan aktuator listrik untuk katup kimia harus melampaui pertanyaan sederhana “Berapa banyak torsi yang dibutuhkan?”
Urutan yang lebih lengkap adalah: torsi katup aktual → kelonggaran torsi → risiko penyumbatan → perlindungan torsi berlebih → klasifikasi area berbahaya → sinyal daya dan kontrol → kondisi lingkungan.
Rangkaian tahan ledakan DCL menggabungkan torsi output standar 50–3000 Nm, perlindungan IP68, perlindungan torsi berlebih opsional, dan opsi kontrol modulasi 4–20mA. Spesifikasi ini memungkinkan pemilihan didasarkan pada persyaratan operasi yang terukur daripada klaim luas tentang kinerja atau keandalan.