各阀门种类执行器的选择建议

       问题是组件目前不被视为“工程”项目——它们通常是通过将执行器拍打在管道要求指定的旧（或新）阀门上生产的，而对阀门和执行器连接之间相互作用的细节没有太多了解通过传动系统（联轴器）。工程驱动的开/关阀组件 (AV) 一直面临挑战。当阀门是管道包的一部分而仪表提供自动化时，这些挑战中最严重的一个是阀门和组件的驱动部件之间的纪律差距。问题是组件目前不被视为“工程”项目；它们通常是通过将执行器安装在管道要求指定的旧（或新）阀门上而产生的，而对通过传动系统（耦合）的阀门和执行器连接之间相互作用的细节没有太多了解。几十年前，通过责任、实践和供应商参与的演变，控制阀工程中的类似挑战得到了解决。




由于以下几个因素，自动驾驶汽车今天仍然具有挑战性：

• 多个不同的学科和各方参与所有流程，具有不同的术语和定义，并且通常在设计和采购实践中转移职责；

• AV 尺寸数据表在解决应用要求时缺乏标准化；

• 存在多种阀门扭矩数据的定义，这些定义会影响因素和系数，产生模棱两可且令人困惑的模型；

• 质量阀门扭矩数据，包括特定应用的修正系数，经常丢失；

• 缺乏将阀门扭矩数据与执行器选择相匹配的标准方法导致执行器尺寸过小或过大；

• 存在考虑到组件的所有组件的未开发的功能安全模型和认证。

用于部分回转自动开关阀 (S 2812-X-19) 的 WIB 驱动阀组件推荐规范 (AVRP) 于 2019 年 6 月 1 日发布，最近具有新的重要性。这项由 Kees Meliefste（陶氏化学）和 Henk Hinssen（前身为埃克森美孚公司）领导并得到广泛行业支持的多年努力的结果现已获得国际标准组织 (ISO) 技术委员会 153 的批准。 153 使用 WIB AVRP 作为种子材料衍生出国际 AV 组装标准。这确保了传统上参与 AV 组装的所有各方的持续兴趣。本文旨在解决未来标准对业主/运营商某些现有工作实践的影响，

挑战

虽然驱动阀广泛用于过程工业，但 AVRP 更实际地关注关键紧急关闭阀 (ESDV) 或排污阀 (BDV)，因为它们是最具挑战性、安全关键和成本高昂的部分。这些阀门最常使用的安全相关应用尤其具有挑战性，当阀门处于长时间、静止模式、在两次周转之间处于休眠状态但需要在几秒钟内做出反应和操作时。ESDV/BDV 通常用作安全仪表系统 (SIS) 的最终元件，在项目设计期间需要大量资源，并且通常对项目启动和持续运营构成挑战。这在一定程度上是由于许可机构的关注，它们需要良好设计和稳健实施的证明。

从一开始，业主或工艺设计人员就需要考虑、定义和明确传达正在设计的阀门组件的应用参数。这对新资本项目的影响较小，在这些项目中，装配将成为流程和控制管理的一部分。操作设施面临更重大的挑战，因为这些设施的工艺参数和已安装设备的操作范围（以及供应商认证的数据）更难获得。在某些情况下，如果阀门供应商过去没有提供该设备的认证扭矩数据，或者扭矩定义与 RP 中的不同，则根本不可能获得这些参数或数据。由于这些原因，

目前，基于国际电工委员会 (IEC) 或国际自动化协会 (ISA) 标准形式的仪器规格数据表是传达应用参数、制造商数据或材料和组件的通用媒介。该数据表目前显然无法处理应用解决方案所需的所有扭矩信息和其他数据；工作表上没有放置必要信息元素的地方。即使对控制阀规格和开/关阀规格表进行简单的视觉比较，也会显示控制阀包含更多与驱动阀相关的信息。

RP 的建议

RP 提出了一个开/关阀组件尺寸数据表（图 1），其中包含必要级别的详细扭矩和修正系数，例如最大允许扭矩传动系统 (MAST) 或尺寸安全系数 (SSF)，但也有一些与规格数据表重叠。当然，业主和工程、采购、建筑公司 (EPC) 最初都会为引入另一个重要的工程和设计文件而苦苦挣扎。然而，通过采用 RP 中建议的尺寸数据表或其变体，并使用该数据作为阀门组件文档包的一部分，最终会找到平衡，类似于控制阀尺寸计算表通常随控制阀规格数据表的方式。

这种 RP 采用的一个方面是，需要为选定的系统处理大量的新扭矩和其他装配信息。大多数所有者/运营商和 EPC 正在使用一种商业现成的仪器设计和文档系统 (IDDS)。毫无疑问，他们更倾向于调整和扩大这些系统的使用范围，以涵盖新的技术数据。然而，这将推动将阀门制造商或装配集成商添加到用户群中的需求，从而使典型项目或工厂 IT 网络本已错综复杂的通信和信息技术 (IT) 连接结构复杂化。由于流行的 IDDS 演进速度缓慢，这可能意味着独立的专用应用程序更有可能成功部署以供早期采用。

AV 组件尺寸安全因素的误用和过度使用长期以来一直困扰着这个过程。引入一种从客观应用参数中推导出按需修正系数 (ODCF) 的方法可以收紧操作范围，同时简化组装并通常减小执行器的尺寸和重量（图 2）。这样可以通过更好地了解安全因素来节省成本。

此外，适用于组件的各种扭矩的组合图形表示，如 AVRP 中所定义，将允许对操作案例进行重点分析。图 3 中显示了一个示例，其中空气扭矩 (AT, Atmax)、MAST、阀门开度 (VTO) 和允许的法兰 (FLANGE) 明显相互关联。

在采用 RP 时应仔细考虑的开/关阀组件尺寸数据表的另一个方面是数据的所有权或责任。该装配尺寸数据表清楚地确定了在哪些地方——除了传统的所有者和工艺设计师/EPC 提供的数据——不同的组件供应商和装配承包商的输入是必要的。业主、EPC 甚至主要设备或包装供应商和供应商都熟悉使用集中管理项目或设施 IDDS 的过程，但这对于装配集成商/承包商来说可能是重要的一步。他们需要加入 IDDS 多学科用户环境或将必要的信息提供给负责将数据输入 IDDS 并发布尺寸数据表的总工程承包商。

集成商的角色

一段时间以来，安全认证一直是影响所有设备和组件供应链的规范和标准，但行业和认证机构一直在努力解决驱动阀组件组件之间的关系。部分原因是，与通常的单一来源控制阀不同，驱动开/关阀组件通常由不同的供应商提供。组件（阀门、执行器或联轴器/安装）的单独评估和认证是不够的，因为它们没有考虑到组件集成。根据制造商认证的数据，采用 RP 的一个可能影响是认证重点从组件制造商转移到集成商。

行业采用 RP 可能会对驱动阀组件的供应链产生直接的业务影响。现有的集成承包商——专业的独立公司、阀门或执行器制造商被要求提供完整的包或小型专业供应商——将普遍受益于易于获得的标准化阀门扭矩数据。这将使他们能够提供更快的设计、更大的灵活性和更广泛的组件选择。然而，公开且容易获得的认证阀门扭矩数据也将降低新参与者进入集成领域的门槛，这将增加竞争并为业主/运营商提供更广泛的组件供应商选择。

出于实际原因，最初的 RP 范围仅限于气动驱动的部分回转阀。然而，行业的兴趣和支持可能会推动工作组继续扩大，以研究在未来 12 个月内将电动执行器添加到 RP。此外，RP 可能会进一步扩大用于液压驱动，尤其是在测试、ODCF 测试和认证领域。

过去采用新工程和技术实践的经验表明，可能需要几年时间才能看到 RP 是否会被行业成功采用，或者是否会继续寻找完美的解决方案。在第一年或第二年，主要所有者/运营商最初可能会进行深入的内部分析和审查，这将需要采用并要求其承包商应用 RP。同时，阀门供应商将根据 RP 定义查看扭矩数据的可用性和质量，并在这些信息不可用时进行测试和收集。所有者可能会将中等规模的资本项目用作 RP 使用的试验场，然后是“经验教训”，将评估 RP 应用程序的收益和成本。项目启动经验以及对交付设施可靠性的评估影响将是主要考虑因素，同时增加的项目成本。尽管如此，提高安全性和可靠性的好处可能会超过成本，无论如何，成本应该不会很高，因为这些改进是在生命周期的工程和设计阶段的早期应用的。

现在看到自动化阀门 RP 的行业采用之路会经历怎样的曲折还为时过早，但这肯定会是一条有趣的道路。