몇 년 전 동남아시아의 한 고객이 수처리 시설의 밸브 자동화 프로젝트에 관해 문의해 왔습니다.
밸브는 이미 구입했습니다. 제어 시스템이 준비되었습니다. 설치 일정이 확정되었습니다.
한 가지 질문이 나올 때까지 모든 것이 순조롭게 진행되는 것으로 보였습니다.
"어떤 90도 공압식 액추에이터를 사용해야 할까요?"
얼핏 보면 답은 간단해 보였다. 이 프로젝트에서는 여러 개의 8인치 버터플라이 밸브와 여러 개의 볼 밸브를 사용했습니다. 고객은 액추에이터를 선택하는 것이 단지 밸브 크기를 맞추는 문제일 뿐이라고 생각했습니다.
그러나 몇 주 후 일부 밸브는 테스트 중에 완전히 닫힌 위치에 도달하는 데 어려움을 겪었습니다.
문제는 액추에이터 품질이 아니었습니다.
문제는 액츄에이터 선택이었습니다.
이는 현장에서 흔히 볼 수 있는 실수 중 하나입니다. 많은 구매자는 밸브 토크, 작동 조건 및 안전 여유에 중점을 두어야 할 때 밸브 크기에 중점을 둡니다.
WUXI XINMING AUTO-Control VALVES INDUSTRY CO., LTD.에서는 고객이 매일 밸브를 자동화하도록 돕고 있으며 다음과 같은 한 가지 교훈이 일관되게 유지됩니다.
최고의 액추에이터 선택은 카탈로그가 아닌 애플리케이션을 이해하는 것에서 시작됩니다.
밸브 크기만으로는 전체 내용을 알 수 없는 이유
밸브 자동화에서 가장 큰 오해 중 하나는 더 큰 밸브에는 항상 더 큰 액추에이터가 필요하다는 것입니다.
실제로는 동일한 크기의 두 밸브의 토크 요구 사항이 완전히 다를 수 있습니다.
나는 두 개의 10인치 밸브를 포함하는 프로젝트를 기억합니다.
그 중 하나는 깨끗한 물 시스템에 사용되는 연성-시트 버터플라이 밸브였습니다.
다른 하나는 더 높은 압력 조건에서 작동하는 금속-시트 볼 밸브였습니다.
두 밸브 모두 동일한 공칭 크기를 공유했지만 볼 밸브에는 훨씬 더 많은 작동 토크가 필요했습니다.
밸브 직경만을 기준으로 액추에이터를 선택했다면 밸브 중 하나의 크기가 심각하게 작아졌을 것입니다.
1단계: 밸브 토크 결정
90도 공압식 액추에이터를 선택하기 전에 첫 번째 작업은 밸브에 필요한 토크를 식별하는 것입니다.
제조업체는 일반적으로 다음을 제공합니다.
- 이탈 토크
- 실행 토크
- 착석 토크
- 분리 토크
이러한 값 중에서 이탈 토크는 종종 작동 중 가장 높은 토크 지점이기 때문에 특별한 주의를 기울일 가치가 있습니다.
한 화학 플랜트 프로젝트에서는 밸브 내부에 축적된 침전물로 인해 시간이 지남에 따라 이탈 토크가 증가했습니다. 원래의 액추에이터 크기는 안전 여유를 거의 남기지 않았으며 몇 년 후에는 밸브 작동이 어려워졌습니다.
적절하게 선택된 액추에이터는 이러한 실제 변화를 반영해야 합니다.-
2단계: 볼 밸브와 버터플라이 밸브의 차이점 이해
둘 다 1/4{0}}회전 모션을 사용하지만 동작은 다릅니다.
볼 밸브
볼 밸브에는 일반적으로 다음이 필요합니다.
- 더 높은 이탈 토크
- 강력한 밀봉력
- 더 큰 토크 예비
공정 압력은 작동 토크에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
고압-응용 분야에서는 액추에이터 크기 조정이 특히 중요합니다.
버터플라이 밸브
버터플라이 밸브에는 일반적으로 다음이 필요합니다.
- 낮은 작동 토크
- 더 빠른 응답
- 유사한 크기에 대해 더 적은 액추에이터 출력
그러나 더 큰 버터플라이 밸브는 특히 고유량 시스템에서 여전히 상당한 토크를 요구할 수 있습니다.-
버터플라이 밸브에 자동으로 작은 액추에이터가 필요하다고 가정하지 마십시오.
3단계: 작동 압력 고려
수년간의 현장 지원을 통해 우리가 배운 한 가지 교훈은 운영 압력이 종종 모든 것을 변화시킨다는 것입니다.
작업장에서 테스트한 밸브는 완벽하게 작동할 수도 있습니다.
실제 공정 라인에 설치된 동일한 밸브는 매우 다르게 작동할 수 있습니다.
운영자가 처음으로 자동화 밸브를 테스트하는 동안 새로 시운전된 파이프라인 옆에 서 있던 기억이 납니다.
실제 시스템 압력 하에서는 여러 밸브를 움직이는 데 공장 테스트보다 눈에 띄게 더 많은 힘이 필요했습니다.
다행스럽게도 적절한 액추에이터 크기 여유가 포함되었습니다.
추가 용량이 없었다면 프로젝트는 즉각적인 운영 문제에 직면했을 수 있습니다.
4단계: 안전계수 적용
숙련된 엔지니어는 정확한 토크 값을 사용하여 액추에이터 크기를 결정하는 경우가 거의 없습니다.
대신 다음을 보상하기 위해 안전 계수를 적용합니다.
- 밸브 마모
- 프로세스 변경
- 마찰 증가
- 제조 공차
- 향후 운영 조건
오늘 추가 토크 용량에 대한 작은 투자로 나중에 비용이 많이 드는 문제 해결을 방지할 수 있습니다.
이는 지속적으로 작동하거나 유지 관리를 위해 접근하기 어려운 밸브의 경우 특히 중요합니다.
5단계: 싱글 액팅과 더블 액팅 중에서 결정
우리가 고객에게 묻는 첫 번째 질문 중 하나는 다음과 같습니다.
"공기 공급이 중단되면 어떻게 되나요?"
대답은 일반적으로 액추에이터 유형을 결정합니다.
단동(스프링 리턴)
안전{0}}작업이 필요한 경우에 적합합니다.
일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 비상 정지 시스템
- 안전 밸브
- 중요한 공정 제어
공기압이 손실되면 스프링이 자동으로 밸브를 미리 정해진 위치로 구동합니다.
복동
다음과 같은 경우에 이상적입니다.
- 최대 토크가 필요합니다
- 공기공급이 안정적이다
- Fail{0}}안전 기능은 필요하지 않습니다.
복동식 액추에이터는 보다 컴팩트한 패키지 내에서 더 높은 토크를 제공하는 경우가 많습니다.
6단계: 환경 조건 평가
설치 환경은 많은 구매자가 인식하는 것보다 액추에이터 선택에 더 많은 영향을 미칩니다.
몇 년 전 우리는 두 개의 별도 시설에 액추에이터를 공급했습니다.
하나는 깨끗한 제조 공장의 실내에 위치해 있었습니다.
다른 하나는 해안선에서 1km도 채 떨어지지 않은 곳에 위치해 있었습니다.
밸브 사양은 거의 동일했지만 액추에이터 재질은 완전히 달랐습니다.
해안 프로젝트에서는 지속적인 염분 노출로 인해 향상된 내식성이 필요했습니다.
환경 조건은 항상 선택 과정의 일부가 되어야 합니다.
7단계: 장착 호환성 확인
현장에서 장착 문제를 발견하는 것보다 설치 속도가 더 빨리 느려지는 것은 없습니다.
구매하기 전에 다음을 확인하세요.
- ISO 5211 장착 표준
- 밸브 스템 치수
- 구동축 호환성
- 액세서리 장착 요구 사항
액추에이터와 밸브 인터페이스를 사전에 제대로 확인하지 않았기 때문에 프로젝트가 지연되는 경우도 있었습니다.
몇 분만 확인하면 나중에 며칠 동안의 좌절감을 줄일 수 있습니다.
현장에서 얻은 실제 교훈
아직도 기억에 남는 프로젝트가 하나 있습니다.
고객은 주로 가격을 기준으로 여러 공급업체로부터 액추에이터를 구매했습니다.
시운전 중에 일부 밸브는 좋은 성능을 보였습니다.
다른 사람들은 일관되지 않게 운영되었습니다.
프로젝트를 검토하면서 시스템 전반에 걸쳐 다양한 토크 계산 방법이 사용되었다는 사실을 발견했습니다.
일부 액추에이터에는 넉넉한 안전 여유가 있었습니다.
다른 것들은 거의 없었습니다.
그 결과 신뢰성이 일관되지 않은 밸브 네트워크가 탄생했습니다.
결국 고객은 시설 전반에 걸쳐 액추에이터 크기를 표준화했습니다.
유지 관리가 더 쉬워지고 예비 부품 재고가 단순화되었으며 운영 성능이 향상되었습니다.
그 경험은 다음과 같은 중요한 교훈을 강화해 주었습니다.
액츄에이터 선택은 단순히 제품을 구매하는 것만이 아닙니다. 이는 장기적인-시스템 안정성을 보장하는 것입니다.
최종 생각
볼 밸브 및 버터플라이 밸브용 90도 공압식 개폐기를 선택하려면 밸브 크기를 맞추는 것보다 훨씬 더 많은 것이 필요합니다.
최상의 결과는 다음 사항을 이해하는 데서 나옵니다.
- 밸브 토크 요구 사항
- 작동 압력
- 안전마진
- 환경 조건
- 실패{0}}안전 요구사항
- 장착 호환성
WUXI XINMING AUTO-Control VALVES INDUSTRY CO., LTD.에서는 적절한 액추에이터 선택에 시간을 투자한 고객이 거의 항상 작동 문제가 적고 수명주기 비용이 낮다는 사실을 발견했습니다.
올바르게 선택된 액추에이터는 시스템이 실행되면 결코 주의를 끌 수 없습니다.
그러나 몇 년 후, 밸브가 매일 안정적으로 계속해서 열리고 닫히면 신중한 선택 프로세스가 그 가치를 입증합니다.
