P: Što je logička sigurnost u procesu industrije, i zašto je izbor pneumatskih cilindara tako kritičan za sigurnost postrojenja?

U industriji procesnih proizvoda kao što su kemijska proizvodnja, rafinerija nafte, proizvodnja energije, čišćenje vode i prerada hrane, sustavi za kontrolu tekućine moraju raditi s apsolutnom pouzdanosti. U tim objektima se koriste nestabilne kemikalije, par pod visokim pritiskom i opasne tekućine. Ako se pojavi iznenadna situacija, kao što je nestanak struje u cijeloj tvornici, puknuće glavne linije kompresora zraka ili kvar sustava upravljanja, automatizirani ventili koji regulišu te tekućine moraju odmah preći na unaprijed određeno sigurno stanje. To je poznato kao logička sigurnost.

U skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka, "sistem za upravljanje" znači sustav za upravljanje sustavom za upravljanje. Ako je to potrebno, sustav za upravljanje mora biti u stanju provesti kontrolu. Izbor tipa cilindraDvostruko djelovanje ili jednokratno djelovanjeje temeljna inženjerska odluka koja diktira kako će se sustav ponašati tijekom gubitka snage ili tlaka.

U industrijskim procesima su potrebna tri primarna stanja sigurnosti od kvarova:

• U slučaju da se ne može osigurati da se ne može koristiti, ventil se mora odmah zatvoriti kako bi se spriječio protok opasnih kemikalija ili goriva. U slučaju da je to moguće, potrebno je utvrditi razinu i razinu otpada.
• U slučaju da se rezervoar ne otvori, ventil se mora odmah otvoriti širom kako bi se spriječio pritisak izlučivanja, spriječio prekomjerni pritisak u rezervoaru ili dopustio protok hladne vode. Primjer je ventil za pomoć u hitnim slučajevima.
• U slučaju da se ne uspije ili ako se ne uspije, mora se zaustaviti (FL): ventil mora biti u točnoj poziciji u trenutku kvara, čime se sprečava iznenadna promjena procesa. Primjer je kontrolni ventil koji reguliše stabilnu kemijsku reakciju gdje naglo kretanje može poremetiti ravnotežu procesa.

Odabir pogrešnog sljedeći članak ovaj tip ili sigurnosni krug može dovesti do katastrofalnih nesreća, zagađenja okoliša i štete na opremu vrijednu više milijuna dolara. Stoga inženjeri za istraživanje i razvoj i rukovodioci nabavkama moraju razumjeti fizičke mehanizme i logiku iza oba tipa pokretača.

P: Kako jednadjeloviti (prsten-vraćajni) cilindri pružaju vrlo pouzdano mehaničko rješenje za sigurnu otvorenu ili sigurnu zatvorenu logiku?

Jednostojni pneumatski valovi, često nazivani valovi s proljevom, industrijski su standard za izvršavanje jednostavne logike zatvaranja ili otvaranja. Ti cilindri koriste komprimirani zrak za pomicanje pištena u jednom smjeru (na primjer, za proširenje šipke i otvaranje ventila) i uključuju tešku unutarnju mehaničku oprugu za pomicanje pištena u suprotnom smjeru (za povlačenje šipke i zatvaranje ventila

Inženjerska ljepota jednadjelovnog dizajna je njegova jednostavnost i oslanjanje na pohranjenu mehaničku energiju, a ne na vanjske usluge:

• Čisto mehaničko skladištenje energije: Za funkcioniranje mehaničke opruge nije potrebna struja, komprimirani zrak ili aktivni kontrolni signal. Kada je cilindar pod pritiskom, pritisak zraka komprimira oprugu, čuvajući energiju. U trenutku kada se isporuka komprimiranog zraka prekine, bilo zbog razbijene cijevi ili zbog isključenog solenoidnog ventila, mehanička energija pohranjena u oprugu se odmah oslobađa. Proljeće gura pišt na svoj podrazumijevani položaj, što prisili ventil u svoje sigurno stanje.
• Visoka pouzdanost: Budući da za aktiviranje opruge nisu potrebni složeni elektronički krugovi ili pomoćni spremnici za zrak, jednodjelni cilindri predstavljaju najpouzdaniju dostupnu tehnologiju za zaštitu od kvarova. Čak i ako cijela postrojenje izgubi struju i zrak, proljeće će obaviti svoju dužnost.
• Jednostavan sustav za upravljanje električnim ventilom: Jednostavan sustav za kontrolu električnih ventila je električni ventil s 3/2-putnim (tri-portnim, dvostruko-pozicioniranim) ventilima. Kada se isključi energija, ventil automatski ispušta zrak unutar cilindra, omogućavajući pruzi da vrati pišton. To smanjuje broj mogućih nedostataka u električnoj i pneumatičkoj krugovi kontroliranja.

Međutim, jednadjeloviti cilindri imaju određena ograničenja. Budući da dio pneumatičke sile mora nadvladati otpor opruge tijekom aktivnog udara, oni pružaju manje neto snage izlaznih sila od dvostruko djelovanja cilindra iste veličine. Osim toga, fizička duljina unutarnjih opruge ograničava maksimalnu dužinu udarca, što ih čini neprikladnim za primjene koje zahtijevaju dugačka linearna pokreta.

P: Zašto su dvostruki cilindri odabrani za primjene visokih snaga i dugih udara, i kako inženjeri primjenjuju logiku sigurnosti na njih?

Dvostruki valjani valjevi koriste komprimirani zrak za napajanje i produžetkom i povlačenjem. Ne sadrže unutarnju oprugu, što znači da nude nekoliko različitih prednosti u odnosu na jednadjelne konstrukcije za posebne procesne primjene:

• Visoka sila u oba smjera: Budući da nema opruge koja se odupire pokretu pištona, pun pritisak komprimiranog zraka pretvara se u linearnu silu. To čini dvostruko djelovanje valjaka idealnim za rad velikih, teških procesnih ventila (kao što su ventili za vrata visokog pritiska ili veliki ventili leptira) koji zahtijevaju maksimalni obrtni moment za otvoriti i čvrsto zapečati.
• Neograničena dužina poteza: Bez ograničenja fizičkog prostora unutarnje opruge, cilindri s dvostrukim djelovanjem mogu se proizvoditi s iznimno dugim potezima, često većim od nekoliko metara, što je od suštinskog značaja za rukovanje materijalima i obradnju na velikoj razini.
• U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, "sistem za upravljanje" znači sustav za upravljanje sustavom za upravljanje.

Međutim, jer dvostruko djelujući cilindri zahtijevaju aktivni pritisak zraka da se kreću u oba smjera, oni nemaju inherentno, mehaničko podrazumijevano stanje. Ako se zrak ne isporuči, pišton će slobodno pluta, a ventil može odletjeti zbog sila tekućine, što je vrlo opasno. Za implementaciju logičke sigurnosti s dvostruko djelovanjem cilindara, inženjeri moraju integrirati specijalizirane vanjske pneumatske pribor, specijalnost AIRWORK-ovog inženjerski tim:

• U slučaju da je to potrebno, u skladu s člankom 6. stavkom 2. stavkom 3. Ako glavna napajanje zraka ne uspije, provjerni ventil izolira spremnik, a ventil s pilotom usmjerava pohranjen zrak iz spremnika akumulatora u cilindar, prisiljavajući ga da se klizi u sigurnu poziciju.
• U slučaju da je to potrebno, sustav za upravljanje ventilima za kontrolu mora biti opremljen s ventilima za kontrolu. Oni nadgledaju glavni pritisak zraka. Ako se pritisak za uzimanje vode smanji ispod sigurnog praga, zatvaraju se ventili i pritom hvataju zrak u obje komore. Ovo zaključava pišton na mjestu, izvršavajući logiku Fail-Last / Fail-Freeze s visokom preciznošću.

P: Kako AIRWORK pomaže upraviteljima nabavki i inženjerima u B2B-u u optimizaciji sustava pokretača sigurnih od kvarova?

Izbor između dvostruko djelovanja i jednodjelovanja uključuje uravnoteženje zahtjeva sigurnosti, prostornih ograničenja, mehaničke sile i proračuna opreme. Kupovina od iskusnog proizvođača poput AirWorka pojednostavljuje ovaj proces za kupce B2B:

• Sveobuhvatni portfolio: AIRWORK proizvodi kompletan asortiman dvostruko djelovanja i jednodjelovanja cilindara koji se pridržavaju standarda ISO 15552 i ISO 6431, kao i puni paket sigurnosnih ventila za kontrolu, paketa akumulatora i pribora za zaključavanje.
• Specijalna inženjerska podrška: Naš tehnički tim pomaže inženjerima istraživanja i razvoja da izračunaju precizne zahtjeve za snagom, uzimajući u obzir otpornošću opruge i padom tlaka zraka, kako bi odabrali najkompaktniju i najisplativiju veličinu cilindra.
• U skladu s tim, AIRWORK je stvorio i dizajnirao pneumatske ploče koje kombinuju upravljačke ventile, spremnike akumulatora i sigurnosne provjerljive ventile u jednu skupinu. To smanjuje vrijeme instalacije i eliminiše moguće puteve curenja u vašem postrojenju.

U suradnji s AIRWORK-om, operateri proizvodnih postrojenja i proizvođači strojeva mogu jamčiti da njihovi automatizirani sustavi ispunjavaju stroge međunarodne standarde sigurnosti, minimiziraju operativne rizike i izvršavaju besprekorne mjere sigurnosti tijekom kritičnih hitnih događaja.