شیرهای توپی پنوماتیکی اغلب برای محیطهای خطرناک و انفجاری مشخص میشوند زیرا عملکرد پنوماتیکی انرژی الکتریکی را در محرک حذف میکند - که به طور قابل توجهی خطر اشتعال را کاهش میدهد. تأسیساتی که گازهای قابل اشتعال، حلالهای فرار، اتمسفرهای گرد و غبار یا بخارات هیدروکربنی را جابجا میکنند، به راهحلهای شیر قابل اطمینان و ایمن نیاز دارند. این مقاله بررسی میکند که چرا شیرهای توپی پنوماتیکی در چنین تنظیماتی ترجیح داده میشوند، ملاحظات انطباق مربوطه و بهترین شیوهها برای عملکرد ایمن.
ایمنی ذاتی با عدم وجود اجزای الکتریکی در مکانیسم عملکرد آغاز میشود. سیستمهای پنوماتیکی از هوای فشرده برای هدایت حرکت استفاده میکنند، بنابراین هیچ جرقه، سطح داغ یا قوس الکتریکی در خود محرک وجود ندارد. هنگامی که با شیرهای برقی با رتبه مناسب و کابینتهای کنترل از راه دور واقع در مناطق ایمن یا محفظههای ضد انفجار ترکیب میشوند، سیستمهای شیر توپی پنوماتیکی میتوانند الزامات سختگیرانه مناطق خطرناک مانند ATEX، IECEx و استانداردهای کلاس/بخش آمریکای شمالی را برآورده کنند.
انتخاب مواد بسیار مهم است. برای خدمات هیدروکربنی، فولاد ضد زنگ یا آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی در برابر تخریب ناشی از سیالات فرآیند و مواد شیمیایی تمیزکننده مقاومت میکنند. قطعات حاوی فشار باید در برابر دستورالعملهای تجهیزات فشار مربوطه تأیید شوند. مواد نشیمن و آببند باید در برابر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مقاومت کنند و در عین حال عملکرد نشت کم را حفظ کنند. انواع PTFE رایج هستند، در حالی که پلیمرهای فلوئورو تخصصی یا طرحهای با نشیمن فلزی ممکن است برای شرایط شدید مورد نیاز باشند.
رفتار ایمن در برابر خرابی یکی دیگر از ویژگیهای ایمنی حیاتی است. محرکهای تککاره (بازگشت فنری) تضمین میکنند که شیر در هنگام از دست رفتن هوای ابزار به یک موقعیت ایمن حرکت میکند - بسته به منطق ایمنی، یا باز میشود تا فشار را کاهش دهد یا برای ایزوله کردن جریان خطرناک بسته میشود. سیستمهای ابزار دقیق ایمنی (SIS) اغلب برای توالیهای خاموش شدن اضطراری به این رفتار قطعی متکی هستند. طراحی مناسب منطق ایمن در برابر خرابی باید با همکاری مهندسان ایمنی فرآیند انجام شود و با استانداردهایی مانند IEC 61511 مطابقت داشته باشد.
آببندی و کنترل انتشار فرار برای ایمنی محیطی و انطباق با مقررات ضروری است. شیرهای مورد استفاده در خدمات ترکیبات آلی فرار (VOC) باید انتشار فرار را به حداقل برسانند تا استانداردهای انتشار محلی و بینالمللی را برآورده کنند. مواد بستهبندی با انتشار کم، ساقههای دوگانه آببندی شده و طرحهای آببندی شده با دم، نشت را کاهش میدهند. تشخیص نشت منظم و برنامههای نگهداری اغلب توسط نهادهای نظارتی اجباری میشود و باید در برنامه انطباق تأسیسات ادغام شود.
روشهای نصب در مناطق خطرناک بر جداسازی و منطقهبندی تأکید دارند. جزایر شیر پنوماتیکی، منیفولد شیر برقی و واحدهای آمادهسازی هوا معمولاً در کابینتهای ایمن یا پاکسازی شده واقع در خارج از مناطق طبقهبندی شده قرار میگیرند و منابع اشتعال بالقوه را به حداقل میرسانند. هنگامی که دستگاههای الکتریکی در نزدیکی فرآیند مورد نیاز هستند، تجهیزات دارای گواهی ضد انفجار یا ایمن ذاتی باید استفاده شوند و مطابق با طبقهبندی منطقه و کدهای محلی نصب شوند.
آزمایش عملیاتی و آزمایش اثبات، اجزای مورد نیاز یک برنامه شیر متمرکز بر ایمنی هستند. آزمایش عملکرد دورهای تأیید میکند که محرکها، شیرهای برقی و دستگاههای بازخورد تحت شرایط خطا به درستی کار میکنند. برای شیرهای موجود در حلقههای SIS، فواصل آزمایش اثبات بر اساس نرخ خرابی و تجزیه و تحلیل ریسک محاسبه میشود و باید طبق IEC 61511 یا استاندارد مربوطه در حوزه قضایی شما مستند شود.
مستندات و قابلیت ردیابی، فرهنگ ایمنی را افزایش میدهد. هر شیر باید دارای BOM، گواهی مواد، سوابق آزمایش و گزارشهای نگهداری باشد. در صورت بروز حادثه یا حسابرسی، این قابلیت ردیابی، دقت لازم را نشان میدهد و از تحقیقات علت اصلی پشتیبانی میکند.
به طور خلاصه، شیرهای توپی پنوماتیکی به دلیل عملکرد بدون جرقه، گزینههای ایمن در برابر خرابی و طراحی مکانیکی قوی، به ویژه برای محیطهای خطرناک و انفجاری مناسب هستند. هنگامی که با مواد صحیح، کنترل انتشار، شیوههای نصب و انطباق با استانداردهای ایمنی بینالمللی ترکیب میشوند، سیستمهای شیر توپی پنوماتیکی یک راهحل قابل اعتماد و ایمن برای کنترل جریانهای فرآیند حیاتی ارائه میدهند.