Vannes de régulation à ouverture par défaut, à fermeture par défaut et à défaillance en place

Quand une soupape de commande perd son signal de commande, son air d'instrument ou sa puissance électrique, que doit- elle faire?

Une soupape peut avoir besoin de s'ouvrir pour maintenir le débit de refroidissement, de s'approcher pour isoler une alimentation dangereuse ou de rester près de sa dernière position pour minimiser les perturbations du processus.Ces comportements sont communément décrits comme des défaillances ouvertes, fermé par défaut, et en place.

La sélection de la bonne action de défaillance est une décision d'ingénierie liée aux exigences de sécurité du procédé, et non simplement une préférence pour un type d'actionneur.

Une soupape de commande à défaillance ouverte est conçue pour se déplacer vers la position ouverte après une condition de défaillance définie.

Cette action peut être appropriée lorsque le maintien du débit est nécessaire pour réduire les risques.une soupape d'eau de refroidissement peut être conçue pour s'ouvrir en cas de perte de son utilitaire de commande si le refroidissement continu est la réponse sûre requise.

Un arrangement commun utilise un actionneur pneumatique avec un mécanisme de retour de ressort.le ressort entraîne la vanne vers sa position de défaillance désignée.

Cependant, le comportement de défaillance ouverte ne doit jamais être supposé du seul actionneur. L'orientation de la vanne, la configuration de l'actionneur, les accessoires et le scénario de défaillance spécifié doivent tous être vérifiés.

Une soupape fermée par défaut se déplace vers la position fermée sous sa condition de défaillance spécifiée.

Il peut être nécessaire d'isoler le carburant, l'alimentation chimique ou un autre flux de processus lorsque le flux continu pourrait créer une situation dangereuse.

Les actionneurs à retour de ressort peuvent fournir cette fonction lorsqu'ils sont configurés pour fermer la vanne lorsque la pression de l'air est perdue.Une soupape électromagnétique ou un autre accessoire de commande approprié peut être utilisé lorsque la conception du système l'exige..

L'important est que la fermeture par défaut ne signifie pas que toutes les vannes d'un processus doivent se fermer quand quelque chose ne va pas.comme l'interruption du refroidissement essentiel ou la pression de captureL'action sûre doit être établie par l'analyse des risques liés au procédé et les exigences de sécurité applicables.

Le défaut en place décrit généralement un dispositif destiné à maintenir la vanne à proximité de sa position existante après une défaillance spécifiée, plutôt que de la faire délibérément ouvrir ou fermer complètement.

Cela peut aider à réduire les changements brusques de processus lorsqu'un mouvement soudain serait indésirable.le maintien de la position après une perte d'air ou de puissance nécessite un dispositif capable de maintenir la force ou la position de l'actionneur requise;.

Si les deux côtés de l'actionneur perdent leur pression effective, la vanne peut se déplacer en raison des forces du processus, du frottement, de la pression de l'appareil.fuite, ou d'autres influences extérieures.

Une soupape de verrouillage, des accessoires pneumatiques appropriés ou un dispositif dédié de maintien de la position peuvent être utilisés dans certaines conceptions.Le comportement réel dépend de la façon dont l'ensemble réagit à la défaillance particulière.

Si la position de la vanne est inappropriée pour le processus après une défaillance, la maintenir là peut prolonger le danger.

L'actionneur est une partie importante de la conception de l'action de défaillance.

Autres appareils pour la fabrication de lampes de pocheIls sont couramment utilisés lorsqu'une réponse de défaillance ouverte ou fermée définie est requise.

Autres appareils pour la fabrication de lampes de pocheIls peuvent fournir une force de fonctionnement substantielle, mais une réponse à une défaillance définie nécessite une considération supplémentaire de la façon dont la pression de l'air est maintenue,libéré, ou redirigé.

Appareils électriquesCertains systèmes peuvent se déplacer vers une position prédéterminée,Alors que d' autres peuvent s' arrêter là où ils sont- la conception spécifique doit être vérifiée.

Pour tout type d'actionneur, le couple ou la poussée requis, les forces du procédé, le déplacement et les conditions de fonctionnement de la vanne doivent être considérés ensemble.

Les soupapes de verrouillage pneumatiques sont utilisées dans certains systèmes pour maintenir la pression de l'air du côté de l'actionneur lorsque la pression d'alimentation tombe en dessous d'un niveau défini.Ils peuvent aider à prévenir le mouvement involontaire de la vanne lors d'une panne d'air.

Parmi les exemples de produits connexes, on peut citer les solutions de décharge et de verrouillage Fisher 377 de SMC ou d'autres fournisseurs de contrôle pneumatique.Ces produits ont des fonctions différentes et ne doivent pas être considérés comme interchangeables..

Une soupape de verrouillage ne fait pas automatiquement une soupape de commande défaut en place dans toutes les conditions de défaillance. fuite, l'intégrité de l'actionneur, les forces de soupape, la disposition des tuyaux,et la configuration particulière de l' accessoire affectent tous le résultat.

Si la perte de puissance électrique fait également partie du scénario de conception, la réponse du positionneur, de la soupape magnétique et des autres accessoires électriques doit être évaluée séparément.

Avant de spécifier une vanne de commande, répondez à ces questions:

1. Que se passe-t-il si la vanne reste ouverte pendant une panne?

2. Que se passe-t-il si la valve se ferme soudainement?

3. Est-il nécessaire de maintenir le refroidissement, la ventilation ou le débit minimum?

4. Le milieu du procédé pourrait-il provoquer un incendie, des rejets toxiques, une surpression ou un danger pour l'environnement?

5. À quelle panne d'électricité la vanne doit-elle répondre: à l'air d'instrument, à l'alimentation électrique, au signal de commande ou à plusieurs?

6. Un mouvement défini est-il requis ou le maintien de la position existante est-il acceptable?

7. Comment l'action réelle de défaillance de la vanne sera-t-elle testée et vérifiée?

Les réponses doivent être documentées dans la spécification de la vanne de commande et coordonnées avec la conception du système de contrôle et de sécurité du processus.

Une erreur courante est de supposer qu'une défaillance du signal de 4 ‰ 20 mA et une défaillance de l'instrument-air produisent le même résultat.

Une autre méthode consiste à choisir un actionneur de retour de ressort sans vérifier si sa puissance disponible est suffisante dans les conditions réelles du procédé.

Il est également important de ne pas compter sur le positionneur seul.Une commande qui demande une position de soupape particulière n'est pas nécessairement la même chose qu'une réponse mécaniquement garantie après la perte de tous les utilitaires.

Enfin, l'action de défaillance spécifiée doit être confirmée lors de la mise en service en utilisant une procédure d'essai approuvée et des garanties de processus appropriées.

Les systèmes d'ouverture, de fermeture et de mise en place en cas de défaillance répondent à différents besoins de processus.ou mouvement soudain de la vanne dans les conditions de défaillance spécifiées.

Les actionneurs à retour de ressort, les actionneurs à double action, les positionneurs et les accessoires de verrouillage peuvent tous jouer un rôle, mais l'ensemble complet doit être évalué en tant que système.

Pour l'approvisionnement en projets, la spécification claire de l'action de défaillance requise et du scénario de défaillance exact permet d'éviter des packs d'actionneurs non correspondants et des comportements inattendus pendant la mise en service.