Способы управления трубопроводной арматурой

Управление трубопроводной арматурой в зависимости от задач, выполняемых ею, степени автоматизации системы, обслуживаемой арматурой, места ее расположения и используемого источника энергии может осуществляться различными способами.

Привод, по месту его расположения относительно арматуры, может быть местным (насадным, встроенным) и дистанционно расположенным (колонковым), соединенным с арматурой дистанционной механической передачей. В зависимости от источника движения приводы подразделяют на ручные и механические. Ручные приводы имеют вид маховика (или рукоятки), насаженного на шпиндель или ходовую гайку арматуры или на вал редуктора, В некоторых случаях шпиндель арматуры заканчивается квадратом под съемный маховик, рукоятку или ключ. При больших крутящих моментах на шпинделе, требующихся для управления, применяются зубчатые (цилиндрический или конический) или червячные редукторы.

Механические приводы могут быть электрическими (электромоторные, электромагнитные), пневматическими (сжатый воздух или газ) или гидравлическими. Любой вид энергии привод арматуры преобразует в механическую: выходной вал привода является источ­ником вращательного (поступательного) движения, передаваемого на шпиндель или ходовую гайку арматуры. Приводы с поступательным движением выходного звена (поршневые, мембранные) передают его движение штоку арматуры.

При оценке способа управления принципиальное значение имеет и то, как определяется момент подачи командного сигнала на привод - приборами или оператором. С учетом этого фактора можно выделить следующие основные способы управления арматурой.

Автоматическое управление. Движение на арматуру передается от механического привода (электрического, пневматического или электромагнитного), а момент подачи командного сигнала на привод определяется приборами, входящими в состав системы автоматического управления технологическими процессами (АСУТП). Арматуру с автоматическим управлением, в свою очередь, можно разделить на автоматически управляемую и автоматически действующую. В первом случае источником энергии механического привода и управляющей аппаратуры может быть электричество, сжатый воздух или гидравлика. Во втором случае источником энергии является только рабочая среда, транспортируемая по трубопроводу. При автоматическом управлении арматурой оператор непосредственного участия в управлении не принимает, его роль сводится только к вводу программы управления и к контролю за действиями приборов и механизмов системы.

Ручное управление. Движение на арматуру передается усилием оператора, действующим на маховик или рукоятку. Момент срабатывания арматуры определяется оператором на основании показаний приборов или путем оценки создавшейся производственной ситуации. Можно выделить ручное местное управление и ручное дистанционное управление. В первом случае оператор действует в непосредственной близости к арматуре, во втором - на расстоянии, с использованием дистанционной механически передачи.

Механизированное управление. Движение на арматуру передается от механического привода, а командный сигнал на привод подается оператором на основании показаний приборов или путем оценки создавшейся производственной ситуации. В требуемые моменты оператор включает или выключает привод арматуры.

В отдельных случаях, когда привод арматуры используется редко и оператор имеет доступ непосредственно к приводу, может применяться полумеханизированное управление, заключающееся в том, что движение на арматуру подается от механического привода пониженной мощности. Он используется только для перемещения затвора поворотного дискового до его соприкосновения с седлом. Герметизация закрытого запорного органа, требующая увеличенного крутящего момента, производится оператором вручную, поскольку мощности привода для герметизации недостаточно. Таким образом, снижается металлоемкость привода, уменьшаются его габаритные размеры и экономится электроэнергия, однако необходимость «дожатия» вручную является очень большим недостатком этого способа управления, который, по существу, не имеет широкого применения.

В настоящее время большинство процессов, выполняемых в промышленности, автоматизировано или механизировано. Применяемая для этих условий трубопроводная арматура может иметь приводы различных типов. При их выборе учитывается ряд факторов: назначение арматуры, интенсивность работы привода (цикловая нагрузка), место установки арматуры, удобство обслуживания арматуры и привода, источники энергии, взаимосвязь с различной аппаратурой, пожаро- и взрывоопасность рабочей среды, климатические факторы, экономические факторы. Наиболее широкое применение для запорно-регулирующей арматуры для двухпозиционного регулирования получили электроприводы.