V: De rol van kleppen volgens de NAMUR-norm bij de automatisering van actuatoren in de chemische en procesindustrie.

In de chemische, petrochemische, olie- en gas- en waterzuiveringsindustrie wordt stroming van vloeistoffen geregeld door grote proceskleppen, zoals kogelkranen, vlinderkleppen en kegelschijfkranen. Deze zwaar belaste kleppen worden geopend en gesloten door middel van pneumatische roterende aandrijvingen met kwartslag (vaak uitgevoerd als tandheugel- of schoteltandheugelaandrijving).

Om deze roterende aandrijvingen elektrisch te besturen, maken ingenieurs gebruik van magneetkleppen. In agressieve chemische procesomgevingen is echter het gebruik van standaard in-line solenoïde kleppen verbinding via externe slangen wordt sterk afgeraden vanwege het risico op mechanische schade, corrosie en druklekkages. In plaats daarvan maakt de procesindustrie gebruik van het NAMUR-normmontagesysteem. Hieronder onderzoekt het AIRWORK-technisch team de rol van NAMUR-normkleppen, hun technische voordelen en hoe zij procesautomatisering beveiligen in kritieke B2B-toepassingen.

1. Wat is de 'NAMUR'-norm?

NAMUR is een acroniem voor de Normenarbeitsgemeinschaft fuer Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie, wat uit het Duits vertaald betekent: Vereniging voor normen op het gebied van meet- en regeltechniek in de chemische industrie. Deze in Europa gevestigde vereniging heeft standaardisatievoorschriften opgesteld om veiligheid, betrouwbaarheid en wereldwijde uitwisselbaarheid van componenten voor procesregeling te waarborgen.

De belangrijkste norm voor pneumatische interfaces is VDI/VDE 3845, algemeen bekend als de NAMUR-norm. Deze specificatie definieert een gestandaardiseerde montagevoet, boutafstand en poortuitlijning op het vlakke oppervlak van een roterende pneumatische actuator. Een NAMUR-compatibele magneetklep (zoals de AIRWORK 4M-serie) is ontworpen met overeenkomstige aansluitingen en boutgaten, waardoor deze direct op het frontvlak van de actuator kan worden gemonteerd zonder externe leidingen of steunbeugels.

2. Technische voordelen van directe NAMUR-montage

Het directe montageontwerp van NAMUR-kleppen biedt verschillende cruciale voordelen ten opzichte van traditionele in-line leidingen:

• Eliminatie van Buis en aansluitingen: In een niet-NAMUR-opstelling moeten twee afzonderlijke leidingen van polyurethaan of roestvrij staal vanaf de regelklep naar de twee aansluitingen van de rotatieactuator worden aangelegd. Elke buisaansluiting, elleboog en schroefdraadaansluiting vormt een mogelijke lekplaats. In een chemische installatie waar agressieve dampen of trillingskrachten aanwezig zijn, kunnen deze buizen verslijten, barsten of losraken door trillingen. Een NAMUR-klep wordt direct op het actuatorkastje bevestigd met vlakdichtende O-ringen. Hierdoor worden externe buizen, aansluitingen en steunbeugels volledig geëlimineerd, waardoor het aantal mogelijke lekpaden tot nul wordt teruggebracht.
• Mechanische bescherming en ruimtebesparing: Door het verwijderen van externe leidingen vormen de klep en de actuator één robuuste, geïntegreerde eenheid. Deze compacte constructie is sterk beschermd tegen onbedoelde mechanische schade (zoals vallende gereedschappen of personeel dat per ongeluk op de leidingen trapt) en neemt aanzienlijk minder ruimte in in krappe leidingengalerijen.
• Universele uitwisselbaarheid: Omdat de boutpatronen en poortconfiguraties strikt gestandaardiseerd zijn, kunnen B2B-aankoopmanagers een NAMUR-klep van één fabrikant (zoals JZPNU) kopen en deze naadloos monteren op een roterende actuator van een andere fabrikant. Deze wereldwijde compatibiliteit vereenvoudigt voorraadbeheer en versnelt vervangingstijden tijdens onderhoud in de installatie.

3. Functionele flexibiliteit: omzetbaarheid tussen 3/2- en 5/2-weg

Een van de meest elegante technische kenmerken van hoogwaardige NAMUR-kleppen is hun flexibiliteit in functiegebruik. Procesroterende actuatoren bestaan in twee hoofdconfiguraties:

• Dubbelwerkende actuatoren: Deze vereisen lucht om de zuiger in beide richtingen (openen en sluiten) te bewegen, wat een vijfwegklep vereist.
• Enkelwerkende (veerterug) actuatoren: Deze gebruiken lucht om de zuiger in één richting te bewegen (meestal openen) en vertrouwen op zware interne mechanische veren om de zuiger terug te bewegen (sluiten) wanneer de lucht wordt afgevoerd. Deze vereisen een drie-wegklep.

Om te voorkomen dat afzonderlijke 3-weg- en 5-weg-NAMUR-ventielen op voorraad moeten worden gehouden, ontwerpen fabrikanten zoals JZPNU hun NAMUR-ventielen (zoals de AIRWORK 4M-serie) als 5-weg-ventielen die eenvoudig kunnen worden omgezet naar 3-weg-functie met behulp van een eenvoudige, omkeerbare omzetplaat (ook wel overgangspakking of -plaat genoemd) die bij het ventiel wordt meegeleverd.

• Wanneer de plaat in de 5/2-stand is geïnstalleerd, zijn alle vijf de aansluitingen actief, waardoor volledige besturing van een dubbelwerkende actuator mogelijk is.
• Wanneer de plaat wordt omgedraaid naar de 3/2-stand, wordt één van de werkende aansluitingen geblokkeerd en wordt de uitlaatlucht uit de veercompartiment van de actuator teruggeleid naar het ventiellichaam. Dit voorkomt dat corrosieve chemische gassen uit de atmosfeer in het veercompartiment van de actuator worden gezogen, waardoor de levensduur van de actuator wordt verlengd.

4. Overleven in zware procesomgevingen

Aangezien chemische en procesinstallaties werken met gevaarlijke, brandbare en corrosieve stoffen, moeten NAMUR-ventielen voldoen aan strenge milieutechnische en elektrische veiligheidsnormen:

• Corrosiebestendigheid: NAMUR-ventielen zijn blootgesteld aan agressieve zoutlucht, zure dampen en buitenseizoenen. Hoogwaardige NAMUR-ventielen zijn uitgerust met een hard-geanodiseerd of epoxy-gecoat aluminiumlichaam of zijn gefreesd uit roestvrij staal 316, gecombineerd met roestvrijstalen bevestigingsmiddelen.
• Ingress Protection (IP-classificatie): Ventielenclosures moeten een IP65- of IP67-classificatie hebben om te garanderen dat water van hogedrukspoelingen of hevig regenwater, evenals fijn chemisch stof, niet in de elektrische behuizing kan doordringen.
• Explosiebeveiligde spoelen (ATEX/Ex): In chemische zones waar brandbare gassen of stof aanwezig zijn, kunnen standaard elektrische aansluitingen vonken veroorzaken, wat catastrofale explosies kan veroorzaken. NAMUR-ventielen moeten worden gecombineerd met gecertificeerde explosiebeveiligde magneetspoelen (zoals ATEX-conforme Ex d ‘flameproof’- of Ex ia ‘intrinsically safe’-spoelen) om elektrische energie te beperken en ontsteking te voorkomen.

Het AIRWORK (JZPNU)-voordeel

Bij Zhejiang Jinzhi Pneumatic Technology Co., Ltd. (JZPNU) bieden wij uiterst betrouwbare NAMUR-norm kleppen uit onze AIRWORK 4M-serie (waaronder de modellen 4M210 en 4M310), specifiek ontworpen voor procesautomatisering:

• Dubbele 5/2- en 3/2-functionaliteit: Onze NAMUR-kleppen worden geleverd met verwisselbare afdichtplaten, waardoor directe veldomzetting mogelijk is om te passen bij enkelwerkende of dubbelwerkende procesactuatoren.
• Uitstekende omgevingsafdichting: Elke klep uit de 4M-serie is uitgerust met hoogwaardige NBR-/HNBR-afdichtingen en beschikt over spoelhuisjes met DIN-aansluiting die zijn geclassificeerd volgens IP65, wat betrouwbare bescherming biedt tegen water- en stofinfiltratie.
• Explosiebestendige configuraties: Wij bieden diverse gecertificeerde explosiebestendige spoelen, waardoor onze NAMUR-kleppen veilig kunnen worden ingezet in gevaarlijke zones 1 en 2.
• Hoge doorstromingscapaciteit (Cv): Onze interne spindels zijn met precisie bewerkt om maximale doorstromingscapaciteit te garanderen, wat snelle en krachtige opening- en sluitcyclus mogelijk maakt, zelfs bij grote proceskogel- en -vlinderkleppen.

Door AIRWORK-brand NAMUR-norm regelkleppen te selecteren, kunnen B2B-kopers en systeemintegrators in de chemische, voedings- en processector absolute mechanische compatibiliteit garanderen, de installatie-inspanning verminderen, lekkagerisico’s elimineren en veilige, continue procesautomatisering waarborgen.