پ: نقش شیرهای استاندارد «نامور» در اتوماسیون پیشران‌های صنایع شیمیایی و فرآیندی چیست؟

در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفت و گاز و تصفیه آب، جریان سیال توسط شیرهای بزرگ فرآیندی مانند شیرهای کروی، شیرهای پروانه‌ای و شیرهای دیسکی کنترل می‌شود. این شیرهای سنگین با استفاده از پیشران‌های هوایی چرخشی با حرکت ربع‌چرخش (اغلب از نوع دندانه‌ای-چرخ‌دنده یا اسکات-یوک) باز و بسته می‌شوند.

برای کنترل الکتریکی این پیشران‌های چرخشی، مهندسان از شیرهای سولنوئیدی استفاده می‌کنند. با این حال، در محیط‌های سخت فرآیندهای شیمیایی، استفاده از شیرهای سولنوئیدی معمولی در خط شیر برقی اتصال از طریق لوله‌های خارجی بسیار نامناسب است، زیرا این روش خطر آسیب مکانیکی، خوردگی و نشت فشار را به‌همراه دارد. در عوض، segu صنعت فرآیند از سیستم نصب استاندارد NAMUR استفاده می‌کند. در ادامه، تیم مهندسی AIRWORK نقش شیرهای استاندارد NAMUR، مزایای فنی آن‌ها و نحوه تأمین اتوماسیون فرآیند در کاربردهای حیاتی B2B را بررسی می‌کند.

۱. استاندارد «NAMUR» چیست؟

NAMUR مخفف عبارت آلمانی Normenarbeitsgemeinschaft fuer Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie است که به معنای «انجمن استانداردسازی در زمینه اندازه‌گیری و کنترل در صنعت شیمیایی» می‌باشد. این انجمن اروپایی، دستورالعمل‌های استانداردسازی را برای تضمین ایمنی، قابلیت اطمینان و قابلیت جایگزینی جهانی اجزای کنترل فرآیند تدوین کرده است.

استاندارد کلیدی حاکم بر رابط‌های پنوماتیک، VDI/VDE 3845 است که معمولاً با نام استاندارد NAMUR شناخته می‌شود. این مشخصات، طرح‌بندی استاندارد نصب، فاصله‌گذاری پیچ‌ها و هم‌ترازی دریچه‌ها را روی سطح تخت عملگر پنوماتیک چرخشی تعریف می‌کند. شیر سولنوئیدی سازگان‌یافته با NAMUR (مانند سری AIRWORK 4M) با دریچه‌ها و سوراخ‌های پیچ منطبق طراحی شده است تا بتوان آن را مستقیماً روی صفحهٔ عملگر بدون نیاز به لوله‌کشی خارجی یا نگهدارنده‌های اضافی نصب کرد.

۲. مزایای فنی نصب مستقیم NAMUR

طراحی نصب مستقیم شیرهای NAMUR مزایای مهمی نسبت به روش‌های سنتی لوله‌کشی خطی ارائه می‌دهد:

• حذف لوله نفتی و اتصالات: در یک راه‌اندازی غیر-NAMUR، دو خط جداگانه از لوله‌های پلی‌اورتان یا فولاد ضدزنگ باید از شیر کنترل تا دو درگاه عملگر چرخشی کشیده شوند. هر اتصال لوله، زانویی و قطعه‌ی رزوه‌دار، نقطه‌ای بالقوه برای نشت است. در تأسیسات شیمیایی که در آن بخارات خورنده یا نیروهای ارتعاشی وجود دارد، این لوله‌ها ممکن است فرسوده شده، ترک بخورند یا به دلیل ارتعاش شل شوند. شیر NAMUR مستقیماً روی بدنه‌ی عملگر بسته می‌شود و از حلقه‌های واشری درزبندی سطحی استفاده می‌کند. این روش کاملاً لوله‌های خارجی، اتصالات و پایه‌ها را حذف می‌کند و مسیرهای احتمالی نشت را به صفر می‌رساند.
• حفاظت مکانیکی و صرفه‌جویی در فضا: با حذف لوله‌های خارجی، شیر و عملگر به یک واحد منسجم و مقاوم تبدیل می‌شوند. این پیکربندی فشرده، در برابر ضربه‌های مکانیکی اتفاقی (مانند رها شدن ابزارها یا فشار پا بر روی لوله‌ها) بسیار مقاوم‌تر است و در گالری‌های لوله‌کشی تنگ، فضای قابل توجهی را اشغال می‌کند.
• قابلیت جایگزینی جهانی: از آنجا که الگوی پیچ‌ها و پیکربندی دریچه‌ها به‌طور دقیق استاندارد شده‌اند، مدیران تأمین بین‌سازمانی (B2B) می‌توانند دریچه‌ی NAMUR را از یک سازنده (مانند JZPNU) تهیه کرده و به‌راحتی آن را روی عملگر چرخشی سازنده‌ی دیگر نصب کنند. این سازگاری جهانی مدیریت موجودی را ساده‌تر کرده و زمان تعویض قطعات را در طول تعمیرات نیروگاه کوتاه می‌کند.

۳. انعطاف‌پذیری عملکردی: تبدیل بین دریچه‌های ۳/۲ و ۵/۲ مسیر

یکی از ظریف‌ترین ویژگی‌های مهندسی دریچه‌های باکیفیت NAMUR، انعطاف‌پذیری دوگانه‌ی عملکردی آن‌هاست. عملگرهای چرخشی فرآیندی در دو پیکربندی اصلی ارائه می‌شوند:

• عملگرهای دوطرفه: این عملگرها برای حرکت پیستون در هر دو جهت (باز و بسته) نیازمند هوای فشرده هستند و بنابراین نیازمند دریچه‌ی پنج‌مسیره می‌باشند.
• عملگرهای تک‌طرفه (برگشت‌شونده با فنر): این عملگرها از هوای فشرده برای حرکت پیستون در یک جهت (معمولاً باز کردن) استفاده می‌کنند و برای بازگشت پیستون (بستن) پس از تخلیه‌ی هوای فشرده، از فنرهای مکانیکی سنگین داخلی بهره می‌برند. این نوع عملگرها نیازمند دریچه‌ی سه‌مسیره هستند.

برای جلوگیری از نیاز به انبار کردن جداگانه شیرهای سه‌راهی و پنج‌راهی نامور، سازندگانی مانند JZPNU شیرهای نامور خود (مانند سری AIRWORK 4M) را به‌صورت شیرهای پنج‌راهی طراحی می‌کنند که با استفاده از یک صفحه تبدیل ساده و قابل برگشت (که همچنین به‌عنوان واشر یا صفحه انتقال نیز شناخته می‌شود) که در همراهِ شیر ارائه می‌شود، به‌راحتی قابل تبدیل به عملکرد سه‌راهی هستند.

• هنگامی که این صفحه در موقعیت ۵/۲ نصب می‌شود، تمام پنج پورت فعال می‌شوند و امکان کنترل کامل عملگر دوطرفه فراهم می‌گردد.
• هنگامی که این صفحه به موقعیت ۳/۲ برگردانده می‌شود، یکی از پورت‌های کاری بسته می‌شود و هوای خروجی از محفظه فنر عملگر دوباره به بدنه شیر بازمی‌گردد. این امر از جذب گازهای شیمیایی خورنده جو در محفظه فنر عملگر جلوگیری کرده و عمر عملگر را افزایش می‌دهد.

۴. زنده‌ماندن در محیط‌های فرآیندی سخت

از آنجا که کارخانه‌های شیمیایی و فرآیندی با مواد خطرناک، قابل اشتعال و خورنده سروکار دارند، شیرهای نامور باید استانداردهای سخت‌گیرانه ایمنی محیطی و الکتریکی را برآورده کنند:

• مقاومت در برابر خوردگی: شیرهای نامور در معرض هوای نمکی تهاجمی، بخارات اسیدی و شرایط آب‌وهوایی بیرونی قرار دارند. شیرهای نامور با کیفیت بالا دارای بدنه‌های آلومینیومی با پوشش آنودیز سخت یا پوشش اپوکسی هستند یا از فولاد ضدزنگ ۳۱۶ تراشیده شده‌اند و همراه با پیچ‌و bolts استیل ضدزنگ تأمین می‌شوند.
• درجه حفاظت در برابر نفوذ (رتبه IP): شیرها باید دارای رتبه IP65 یا IP67 باشند تا اطمینان حاصل شود که آب ناشی از شست‌وشوی با فشار بالا یا باران شدید، و همچنین گرد و غبار شیمیایی ریز، نتوانند به پوشش الکتریکی نفوذ کنند.
• ملف‌های ضدانفجار (ATEX/Ex): در مناطق شیمیایی که گازها یا گرد و غبار قابل اشتعال وجود دارند، اتصالات الکتریکی معمولی ممکن است جرقه ایجاد کنند و منجر به انفجارهای مخرب شوند. شیرهای نامور باید همراه با ملف‌های سولنوئیدی ضدانفجار مورد تأیید (مانند ملف‌های ضدانفجار ATEX-مطابق Ex d مقاوم در برابر شعله یا Ex ia ایمن ذاتی) استفاده شوند تا انرژی الکتریکی کنترل شده و از ایجاد احتراق جلوگیری گردد.

مزیت AIRWORK (JZPNU)

در شرکت زی‌جیانگ جینژی تکنولوژی پنوماتیک محدوده (JZPNU)، ما شیرهای استاندارد نامور با قابلیت اطمینان بسیار بالا را در سری AIRWORK 4M خود (شامل مدل‌های 4M210 و 4M310) ارائه می‌دهیم که به‌طور خاص برای اتوماسیون فرآیند طراحی شده‌اند:

• قابلیت دوگانه ۵/۲ و ۳/۲: شیرهای نامور ما مجهز به صفحات آب‌بندی قابل تعویض هستند که امکان تبدیل فوری در محل را برای انطباق با عملگرهای فرآیندی تک‌عمل و دو‌عمل فراهم می‌کنند.
• آب‌بندی عالی محیطی: هر شیر از سری ۴M با آب‌بندهای باکیفیت NBR/HNBR ساخته شده و دارای محفظه‌های سیم‌پیچ DIN با درجه حفاظت IP65 است که اطمینان‌بخش محافظت قابل اعتماد در برابر نفوذ آب و ذرات معلق می‌باشد.
• پیکربندی‌های ضدانفجار: ما انواع مختلفی از سیم‌پیچ‌های ضدانفجار با گواهی‌نامه ارائه می‌کنیم که امکان استقرار ایمن شیرهای نامور ما در مناطق خطرناک فرآیندی زون ۱ و زون ۲ را فراهم می‌سازد.
• دبی جریان بالا (Cv): شیرهای داخلی ما با دقت بالا ماشین‌کاری شده‌اند تا بیشترین دبی جریان را فراهم کنند و چرخه‌های سریع و قطعی باز و بسته شدن حتی برای شیرهای توپی و پروانه‌ای بزرگ فرآیندی را تضمین نمایند.

با انتخاب شیرهای کنترلی استاندارد نامور برند AIRWORK، خریداران B2B و ادغام‌کنندگان سیستم‌ها در بخش‌های شیمیایی، غذایی و فرآیندی می‌توانند از سازگاری مکانیکی کامل اطمینان حاصل کنند، زمان نصب را کاهش دهند، خطر نشت را از بین ببرند و اتوماسیون فرآیندی ایمن و پیوسته را تضمین نمایند.