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Attuatori Elettrici Fail Safe per valvole industriali e possibili alternative

La movimentazione di valvole in condizioni di mancanza di alimentazione elettrica rappresenta spesso una condizione di sicurezza essenziale.
Nel corso della presentazione sono suggerite differenti alternative tecniche.

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Atti di convegni o presentazioni contenenti case history
mcT Petrolchimico Milano novembre 2016 workshop

Pubblicato
da Benedetta Rampini
mcT Petrolchimico Milano 2016Segui aziendaSegui




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Milano, 24 novembre 2016 Gli atti dei convegni e più di 8.000 contenuti su www.verticale.net AUMA FAIL SAFE UNIT  mcT Petrolchimico
Mostra Convegno Tecnologie per l'Industria Petrolchimica
24 novembre 2016 - San Donato Milanese
Relatore : Franco Malacrida AUMA FAIL SAFE UNIT - FQM Soluzioni Convenzionali:
' Gli attuatori hydraulic system or by pneumatics agiscano caricando una molla. ' Questi sistemi non hanno un funzionamento linear. ' Durante il funzionamento la molla è costantemente attiva. ' Soluzioni conventionali richiedono attuatori con coppia 2 volte quella necessaria per la
movimentazione della valvola. ' Manutenzione periodica. 2 3 FORCE / STROKE DIAGRAM OF SPRING TYPES F s spring-washers /
round wired springs 90° Open Close required valve torque spring sizing value sizing
safety
margin loss of spring
strength app.
80% ESEMPIO DIMENSIONAMENTO 4 CALCOLO ASSORBIMENTO Pa = U * I * cos '* ''3*
PaLoad 100% = 460 * 22 * 0,65 *1,73 /1000
PaLoad 100% = 11kW 5 GRUPPO ELETTROGENO ' Gruppo elettrogeno 50 KVA
' Pa = (11 x 4 ) = 44 kW ' In polling, con 25 cicli, possiamo arrivare a mettere in sicurezza l''impianto. ' 100 valvole da 36'' classe 900 possono essere messe in sicurezza in poco meno
di 18 minuti. 6 7 FORCE / STROKE DIAGRAM OF SPRING TYPES F s spring-washers /
round wired springs 90° Open Close required valve torque spring sizing value sizing
safety
margin loss of spring
strength app.
80% AUMA FAIL SAFE UNIT - FQM Technical data Type FQM 05.1 FQM 07.1 FQM 10.1 FQM 12.1 T [Nm] 150 300 600 1200 Valve attachment F05
F07 F07
F10 F10
F12 F12
F14 Operating time 8 '' 20s 8 '' 20 s 15 '' 40 s 15 '' 40s Swing angle 80° '' 100° Temperature range '30 °C to +70 °C / '60°C to +60°C Explosion protection 
according to  ATEX  ATEX II2G Ex d,e IIB T4  or T3 Explosion protection 
according to  FM Class I, Div.1 Groups C,D;  Class II, Div. 1, Groups E,F,G ; Class III SIL capability SIL 2 Enclosure protection IP68, 96 h, 8 m Main Voltage 380V, 400V, 415V, 500V / 50Hz 440V, 460V, 480V, 575V, 600V / 60Hz Control voltage 24V DC / 1A 115V AC AUMA FAIL SAFE UNIT - FQM Funzioni principali: ' Le unità Fail Safe FQM sono state progettate per chiudere o aprire una valvola a quarto di giro in
caso di emergenza e / o perdita di alimentazione, posizionando il sistema in sicurezza in modo
automatico. ' FQM 05.1 '' 12.1 è un modulo separato, può essere utilizzato in combinazione con gli attuatori SQ o
in combinazione con attuatori multi giro e riduttori angolari. ' SQEx / SAEx+GS Occorre considerare solo un SF addizionale appr. del 10 % sulla massima coppia
erogabile per le operazioni con modulo FQM. ' Automatic reload '' Dopo le operazioni di fail safe, l''attuatore si posizione nella corretta posizione in
modo automatico prima di incomincire una nuova manovra. ' Approccio generale: Oil & Gas preferisce sistemi meccanici a causa della elevata affidabilità. AUMA FAIL SAFE UNIT - FQM Caratteristiche principali: ' Soluzione meccanica con il pacchetti di molle a spirale ad alta affidabilità. ' Tempo regolabile di chiusura. ' Due velocità di funzionamento ( i prima il 70% della corsa ad alta velocità,
il 30% rimante a velocita più bassa ) per evitare picchi di pressione. ' SIL 2 (in corso di omologazione Exida) come opzione. ' Coppia lineare in uscita su tutta la corsa. ( senza perdita di coppia ) ' No si ha la necessità di molle di grandi dimensioni richieste, pertanto non
serve sovra dimensionare l''attuatore elettrico, significa meno carico
meccanico sulla sede della valvola. 10 DESIGN SPECIFICATION - FQM Unità FQM Fail Safe: ' Integra tutti i vantaggi di un attuatore elettrico. ' Potenza e alimentazione di comando (solo elettrico). ' Non c'è bisogno di sistemi idraulici. ' Interfaccia di controllo in accordo a quanto disponibile per gli attuatori elettrici convenzionali
compreso anche tutti i sistemi di bus di campo esistenti. ' In caso d''emergenza, se richiesto rimane disponibile l'interfaccia manuale. ' Disponibili anche tutte le funzioni di diagnostica. Sono garantite 500 operazioni di FAIL SAVE, 15000 Operazioni standard
Campo d''applicazione : fino a 1200 Nm. Fino a 4800 Nm in una seconda fase
FQM è esente da manutenzione, non ha elementi idraulici 11 12 Self locking  actuator Differential gear Valve Roller spring  system Spring loading  motor Knee lever  solenoid Positions   indicatio n DESIGN PRINCIPLE '' FQM (PATENTED) 13 AUMA FQM '' DESIGN PRINCIPLE Electric Actuator
SQ with Motor
Control AC in
''water tight'' and
''classified'' version Fail Safe unit FQM
in ''water tight'' and
''classified'' version 14 AUMA FQM '' DESIGN PRINCIPALE Gruppo
ingranaggi Fine corsa meccanici Molle a Spirale Leva di ritenuta del
solenoide end position limit switches power supply Switch della
Leva di ritenuta del
solenoide Motore per il
caricamento della
molla 15 Self locking  actuator SQ+AC Differential gear Valve Roller spring  system Spring loading  motor Knee lever  solenoid Positions   indicatio n FQM SEGNALE DI FAIL SAFE SA + AC main power supply FQM main power supply Power ' supply Fail Safe signal Low Active
(Status 24V DC) from safety PLC
(Optional SIL rated) FQM dispone di un segnale d''ingresso
chiamato Fail Safe . Quando il PLC attiva questo segnale,
l''attuatore porta la valvola nella posizione di
OPEN or CLOSE, precedentemente definita. Il segnale di Fail-Safe è un signale
independente da tutti gli altri signali di
controllo. Quando la ''end-position' è raggiunta, FQM
invia un segnale al PLC tramite i
micro-switches interni. T o rque 4-20mA, binary, hart, fieldbus 16 Self locking  actuator SQ+AC Differential gear Valve Roller spring  system Spring loading  motor Knee lever  solenoid Positions   indicatio n FQM TRIGGERED BY POWER FAILURE SA + AC main power supply FQM main power supply Power ' supply Quando si collega l'attuatore al sistema,
la molla a forza costante viene
completamente avvolta mediante il
motore elettrico integrato nel FQM. Durante il funzionamento FAIL SAFE,
il motore elettrico integrato
agisce come freno, consentendo
l'impostazione di varie
velocità di esecuzione durante FAIL
SAFE. T o rque 4-20mA, binary, hart, fieldbus AUMA FAIL SAFE UNIT - FQM Typical applications
' Safety Valves for the oil and gas industry ' Steam boiler applications ' Protection of pipes of high-level tanks ' Damper application for tunnels ' Marine applications ' Industrial machines (Paper mills, ') ' Etc. 17 EASY RETROFITTING EASY RETROFITTING ' Il modulo fail save unit FQM è un modulo separato ed indipendente. ' Grazie a questa caratteristica, FQM può essere applicato a impianti e soluzioni esistenti . 18 THANK YOU


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