电液驱动为远程操作切断阀提供了解决方案

  • Secteur:石油和天然气-下游
  • 卡特戈里:液压和气动动作神经
  • 的:前代EH,第三代SI

摘要

在IOCL斋浦尔码头发生意外火灾后,对印度MB Lal委员会建议的安全措施进行了广泛审查,结果引入了用于关键罐区紧急停车(ESD)应用的电液故障保护执行器。这些阀门被称为ROSOV(远程操作切断阀),现在为印度石油工业拥有的大多数储存设施提供储罐溢流保护。

该应用要求阀门为电动操作,弹簧复位故障保护,具有SIL2功能安全性,并获得用于危险区域的认证。在两年的规范编写期间,罗托克与印度的三家主要石油公司密切合作,提供现场产品演示、技术建议和性能报告,选择Rotork Skilmatic电动液压执行器操作三偏置蝶阀作为关键ROSOV应用的标准。


摘要

斋浦尔事故与2005年的邦斯菲尔德燃料库火灾有相似之处,因为当时已经做了大量工作,以确保此类灾难性事故不会再次发生。在英国,主管当局/行业标准工作组(COMAH)领导了行业实施保障措施的方式,以在罐区提供额外的安全和环境保护。认可邦斯菲尔德标准工作组的建议,这些安全措施的一个关键特点是安装带有故障保护驱动装置的ROSOV阀,用于ESD工作。


挑战

大多数ROSOV阀位于燃油储罐的进口和出口,设计用于在潜在紧急情况下隔离单个储罐。主要的罐区驱动技术是电动的,适用于这些场所典型的非常宽敞的环境。在这样的环境中,安装气动环形干管将非常昂贵,而传统上,这些装置上有用于控制和指示的电源。因此,使用电力为ROSOV致动器供电具有经济和实用意义。

为了实现ESD任务要求的快速故障保护操作,需要专门的电动执行器设计。经验表明,这可以通过电液路径成功交付。电液执行机构使用简单且因此非常可靠的机械弹簧来提供故障保护阀运动,同时通过整体电动泵以液压方式实现阀在相反方向的精确和快速运动。通过这种设计,可靠的故障保护性能可以与最新的电动驱动技术的优点相结合,促进高水平的资产管理,包括精确的控制、监控和报警信号、运行数据记录和诊断。通过对整个电厂控制系统采用全电动解决方案而实现的简化,可以进一步节省资本和维护成本。

Rotork Skillmatic致动器为世界各地的关键ROSOV应用提供了电液解决方案。除罐区外,应用领域还包括泵站之间管道段的隔离和远程天然气井的保护。标准Skilmatic功能结合了全电简单性和液压驱动精度,包括非侵入式设置、性能监控和可配置的阀门和过程数据记录,用于分析、预防性维护和资产管理。执行器根据泵和排气原理运行,利用电动叶片泵在一个方向上提供液压,在相反(排气)方向上提供弹簧复位。

当执行器被命令从关闭极限打开时,排气电磁阀通电。由于旁通电磁阀通电延迟,电动叶片泵在空载条件下启动。旁通电磁阀通电时,系统压力作用于弹簧对置活塞,以驱动执行器朝打开方向移动。当执行器被命令停止或达到开启极限时,旁通电磁阀断电,然后在预设时间后电动叶片泵断电,除非发出新命令。排气电磁阀保持通电,系统压力保持在执行器位置。

当执行机构被命令关闭或接收到ESD信号时,旁路电磁阀、排气电磁阀和电动叶片泵将断电。压力释放;液压液返回到储液器,弹簧返回传动轴到故障安全位置。可配置为在市电电源或控制信号(ESD信号)丢失时操作。ESD动作可以配置为故障安全关闭,打开或停留在原地。

还可以选择添加具有以下功能的第二个ESD电路。两个独立的ESD信号操作相同的电磁阀;如果任一ESD信号被移除,致动器将使用相同的最终元件执行安全功能。两个独立的ESD信号操作独立的电磁阀;如果任一ESD信号被移除,致动器将使用不同的最终元件执行安全功能。

作为额外的保护措施,可启用可选ESD手动复位,以限制致动器的运行,直到致动器或外部安装的开关局部复位。关闭速度可根据应用的具体要求进行调整。


解决方案

Rotork Skilmatic电液故障保护执行器(称为ROSOV(远程操作切断阀))的引入用于关键罐区紧急关闭(ESD)应用,现在为印度石油工业拥有的大多数储存设施提供了储罐溢流保护。

Skillmatic执行器-新发展

可用于三相、单相或直流电源,Skilmatic系列提供一系列旋转扭矩或线性推力输出,适用于几乎任何尺寸和设计的阀门。随着第三代SI3 range的推出,该系列的先进控制和监控功能得到了进一步的开发,结合了久经考验的Rotork IQ3智能电动执行器技术*。为了满足终端用户在现场和控制室获取更多阀门相关数据的需求,通信和数据记录功能也得到了提高。

Skilmatic SI3执行器结合了现有的特性,扩展了扭矩输出范围,增加了功能,增强了阀门和过程数据的可用性,用于资产管理和数据分析,以一种新的、大的和信息丰富的格式显示。安全阀定位是可选择的故障保险打开,故障保险关闭或锁定的位置,无论是失去电源或一系列可编程ESD信号选项。

控制模块通过具有红外线和Bluetooth®接口的本质安全手持设置工具,方便了简单、安全和快速的非侵入式调试。设置包括内部液压、位置、限制、控制、报警和指示功能,可使用用户友好的Rotork“点和射”菜单进行访问和调整。先进的新型双叠层钢化玻璃照明显示屏上提供了执行器状态、控制和报警图标,该显示屏还可访问实时信息,如压力、诊断和帮助屏幕。

来自致动器的数据可通过Rotork Insight2软件传输至PC进行存储和分析。提供灵活的定制以适应应用,致动器可集成到大多数数字总线控制系统中,包括Pakscan™, 基金会现场总线®、DeviceNet®、Profibus®、Modbus®和HART®。

设计用于SIL2 (1oo1)和SIL3 (1oo2)的功能安全应用,用于安全关键应用,执行机构还提供了增强的部分冲程测试(PST),使阀门能够在不影响工艺的情况下进行功能测试。PST可以通过坐封工具就地执行,也可以通过硬线或现场总线通信从控制室远程执行,通过测量移动到设定位置的时间,同时监测压力,对所有最终元件(执行器和阀门)进行测试。PST结果由积分数据记录仪记录,显示在显示屏上,并可选择远程指示。

所有致动器均具有危险区域认证,包括ATEX、INMETRO、IEC、FM、CSA和GOST。双密封电气外壳防水防尘,防护等级高达IP68(浸没在7米深处72小时)。

*Rotork IQ3智能阀门执行器设计用于隔离、调节和调节多回转和部分回转阀门的工作。


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