Выбор привода для трубопроводной арматуры

Опубликовано admin Апр 18, 2013 в Промышленность

Приводы различных видов используют для механизированного и автоматизированного управления трубопроводной арматурой. При их выборе принимают во внимание место монтажа, доступность и простоту в обслуживании, интенсивность функционирования оборудования, финансово-экономические факторы, взрыво- и пожароопасность среды, а также взаимосвязь с различной аппаратурой.

К недостаткам приводов относят:

• большая масса оборудования и трудоемкость производственного процесса;
• сложность обеспечения должной защиты от коррозии;
• потребность в установке пультов управления.

Однако, несмотря на эти недостатки, приводы нашли широкое применение благодаря своим преимуществам:

• низкое потребление электроэнергии – используют ее только во время работы;
• возможность управления непосредственно на месте или удаленно;
• незначительный временной промежуток между подачей сигнала и началом его исполнения;
• с ростом участка обслуживания и дистанции, на которой осуществляется контроль, растет и выгода от использования электроприводов;
• простота установки и технического обслуживания, при этом от персонала не требуется специальных навыков и высокой квалификации.

Электромагнитные приводы в основном используют для оснащения трубопроводной арматуры небольших диаметров. Электромагнитный привод для клапана обладает следующими достоинствами: небольшое число подвижных деталей, малые размеры, простота и практичность проектировки встроенных приводов. Недостатками являются – потребность в беспрерывном обеспечении электроэнергией для удержания сердечника, можно задействовать только толкающее и тянущее усилие, на которое большое влияние оказывает напряжение, малый ход, возникновение посторонних шумов в приводах переменного тока, ударное воздействие.

Гидравлические приводы применяются в тех случаях, когда необходимы большие усилия для управления трубопроводной арматурой. Преимуществами таких приводов являются – мягкость хода, практичность и удобство в использовании, незначительный износ; недостатками – обязательное наличие неподалеку от управляемого оборудования аккумуляторной или насосной станции, а также сильное влияние на рабочие показатели окружающей среды.

Пневматические мембранные и поршневые приводы также используются для управления арматурой. К преимуществам этих приводов относят: практически моментальное срабатывание (открытие/закрытие происходит за считанные секунды), низкая стоимость, окружающая температура не оказывает значительного влияния, устойчивость к коррозии, легкость введения в логические схемы. Как и другие приводы, они тоже имеют недостатки:

• трудности в поддержании одинаковой скорости движения шпинделя арматуры, а также медленного перемещения;
• в конце хода, как правило, возникают затруднения поглощения кинетической энергии подвижных элементов оборудования;
• сложность при приведении к синхронности движения шпинделей двух или более задвижек или вентилей;
• потребность в регулярном очищении воздуха от различных примесей, абразивных частиц, воды и масла.

Хотя последнее время и растет число арматуры с пневмоприводном,  установленной на АЭС, но по прежнему большее распространение имеют электроприводы. Они устанавливают как прямо на арматуру, так и обособлено от нее, в месте наиболее пригодном для облуживания. В таком случае узлы дистанционного регулирования становятся передатчиками движения и команд от привода на трубопроводную арматуру.

Такие приводы активно используются для управления позиционно-регулирующей  и запорной арматурой. Электропривод должен обеспечить открытие/закрытие оборудования с определенной скоростью, удерживать затвор в требуемом положении или же когда создано требуемое осевое усилие.

Электроприводы, предназначенные для АЭС, должны соответствовать следующим требованиям:

• они должны быть оснащены двусторонней муфтой для предотвращения возникновения крутящих моментов. Эта муфта предназначена для выключения двигателя при аварийном заклинивании движущихся элементов в крайних или промежуточных положения при помощи микровыключателей. В направлении открытия и закрытия управление муфтой должно осуществляться раздельно, а микровключатели должны обладать блотировкой, которая препятствует самостоятельному вторичному пуску электродвигателя.
• концевые и путевые выключатели и микровыключатели моментной муфты должны функционировать в цепи переменного тока напряжением не превышающим 220В, а разрывная мощность контактов должна быть 100Вт.
• обязательное наличие автоматического переключения управления электроприводом с ручного на электрическое в автоматическом режиме.

Установленный на арматуре электропривод предоставляет возможность отслеживания положения подвижных элементов трубопроводного оборудования непосредственно на месте, а также пересылает полученные данные на пульт управления.

Эксплуатация электроприводов для атомных электростанций должна осуществляться при следующих условиях: температура воздуха не превышает 40^оС, если помещение где располагается привод герметизировано, то не выше 60^оС; ионизирующее излучение в области установки арматуры должно быть 5*10⁵ мР/ч; влажность воздуха при температуре 20^оС  может достигать 100%.

Главным требованием при подборе электропривода является большой крутящий момент, требующийся для управления трубопроводной арматурой. Для его нахождения выполняют силовой расчет оборудования.