Dalam industri minyak bumi, gas alam, dan petrokimia, penting untuk mengontrol aliran produk melalui katup dalam sistem secara akurat, dan pengaturan aliran bergantung pada aktuator katup.Peralatan penting ini harus beroperasi dengan andal dan aman dalam kondisi yang paling ekstrem, contohnya meliputi suhu yang sangat tinggi dan rendah, lingkungan kering atau curah hujan tinggi, daerah terpencil di gurun atau Arktik dan efek korosif bahan kimia, serta kelembaban tinggi atau suhu tinggi dalam jangka waktu lama. salinitas. Di lingkungan yang berpotensi ledakan, juga memerlukan tahan ledakan, dalam beberapa aplikasi, juga memerlukan api dan sebagainya.
Selain fungsi inti membuka dan menutup katup, aktuator membentuk antarmuka penting antara proses dan sistem pemantauan, memberikan integrasi tanpa batas dengan sistem kontrol terdistribusi (DCS) apa pun yang digunakan dalam jaringan pabrik. Selain itu, dengan beroperasinya Industrial Internet of Things (IIOT), aktuator listrik yang dilengkapi dengan perangkat elektronik yang kuat harus bertindak sebagai pusat informasi, yang menyediakan akses langsung ke berbagai proses dan data diagnostik.
Biaya pengoperasian dan pemeliharaan yang rendah merupakan faktor penting untuk sistem terdistribusi di sepanjang pabrik atau jaringan pipa.Aktuator listrik adalah pilihan ideal untuk banyak aplikasi industri. Catu daya ini mudah dipasang dan tidak terpengaruh oleh suhu, dan aktuatornya hampir tidak memerlukan perawatan. Antarmuka pengguna untuk pengoperasian kelistrikan katup dapat dikontrol dari jarak jauh melalui sistem pengontrol logika terprogram/pemantauan dan akuisisi data (PLC/SCADA), atau mudah diakses menggunakan kontrol lokal pada aktuator. Ketika terjadi pemadaman listrik, handwheel dapat digunakan sebagai cadangan darurat.
Operasi pabrik dan saluran pipa bergantung pada katup yang sangat otomatis untuk mencapai fungsi dasar. Proses kompleks yang melibatkan aliran material, stasiun pompa, stasiun kompresor, dll. memerlukan penentuan posisi katup yang akurat dan sangat andal.
Aktuator harus mengoperasikan berbagai katup (dari katup bola, katup kupu-kupu, katup gerbang, hingga katup lainnya) untuk mengontrol aliran gas dan cairan.Biasanya, penggerak katup bola atau kupu-kupu memerlukan aktuator putar parsial, yang menghasilkan gerakan rotasi 90 derajat untuk langkah penuh. Di sisi lain, katup gerbang biasanya memerlukan aktuator multi putaran untuk memberikan putaran yang besar untuk mengoperasikan katup dari terbuka ke tertutup, dan sebaliknya.
Menyesuaikan aktuator dapat meningkatkan akurasi posisi katup kontrol, sehingga menyesuaikan laju aliran di dalam pipa secara akurat. Pada bagian hulu digunakan untuk aliran minyak mentah dan gas alam; Bagian tengah digunakan untuk penyimpanan dan pengangkutan sumber daya; Di bidang hilir, digunakan untuk proses penyulingan minyak mentah, penjualan produk olahan (seperti bensin, bahan bakar, aspal, dll.), dan untuk menyediakan bahan baku berbagai industri petrokimia, yang menggunakan produk berbahan dasar minyak bumi. memproduksi plastik, pupuk, obat-obatan, dll.
Metode aktuator modular
Konsep aktuator modular memenuhi persyaratan yang berbeda ini melalui banyak komponen standar. Berbagai aktuator multi putaran dan putaran parsial dapat dikonfigurasi untuk nilai torsi, sumber daya, jenis pemasangan katup yang berbeda, dll. Pada tingkat kontrol, kontrol aktuator dasar atau cerdas dapat dipilih, bergantung pada penyediaan solusi yang paling hemat biaya untuk kemudahan pengoperasian. tantangan pengendalian proses yang kompleks.
Kombinasi desain modular dan geometri aktuator yang fleksibel memungkinkan penyesuaian posisi pemasangan di lokasi dengan mudah. Hal ini memastikan bahwa kontrol lokal dan komponen tampilan selalu mudah diakses, bahkan di ruangan kecil. Sementara itu, konsep modularitas sangat mengurangi jumlah suku cadang. Pengguna hanya perlu mempertahankan beberapa komponen inti standar dan suku cadang yang dapat diganti untuk mencapai pergantian yang cepat dan mempersingkat waktu henti.
Aplikasi saluran pipa biasanya melibatkan pembukaan dan penutupan katup besar, yang memerlukan torsi sangat tinggi. Menggabungkan aktuator dengan produk girboks yang cocok dapat memenuhi persyaratan ini: solusi ini dapat mencapai torsi hingga 500.000 kaki pon (675.000 Nm).
Perlindungan korosi dasar
Dalam industri minyak dan gas, katup harus dapat beroperasi dengan andal, apa pun kondisi prosesnya. Dari wilayah pesisir hingga wilayah tropis, dari gurun hingga wilayah Arktik, kondisi lingkungan yang buruk dan korosi dapat menyebabkan waktu henti yang parah dan biaya yang signifikan. Suhu sekitar dapat bervariasi antara -76 derajat F hingga 150 derajat F (-60 derajat C hingga 70 derajat C), sehingga aktuator listrik yang dipilih untuk layanan ini harus tahan terhadap kondisi lingkungan tersebut. Perlindungan housing (NEMA 4X/6P [Asosiasi Produsen Listrik Amerika] dan IP68 [Perlindungan Pintu Masuk] sesuai dengan NEMA 250 dan EN 60529) merupakan persyaratan penting bagi aktuator untuk menahan kelembapan dan debu.
Dalam aplikasi pesisir dan lepas pantai, aktuator harus mematuhi persyaratan EN ISO [Organisasi Internasional untuk Standardisasi] 12944-6 (Pelapis dan Pernis - Perlindungan Korosi Struktur Baja dengan Sistem Pelapisan Pelindung) untuk kategori tingkat korosif tertinggi C{{ 2}}panjang M. Hal ini sangat penting untuk jaringan pipa bawah air, karena stasiun kompresor di kedua ujung dasar laut terkena atmosfer dengan salinitas tinggi.
Salah satu fitur yang digunakan untuk mengatasi tantangan ini adalah lapisan bubuk canggih, yang dapat diterapkan pada berbagai komponen cangkang sebelum perakitan. Lapisan ini juga dapat diterapkan pada flensa keluaran dan diperluas melampaui tepi penyegelan sambungan. Artinya, meskipun aktuator dilepas dari katup atau casing dibuka selama pemasangan atau debugging, lapisannya akan tetap utuh.
Area berbahaya yang bersifat rahasia
Penanganan gas, uap, atau debu yang mudah terbakar memerlukan kehati-hatian dan keselamatan yang ekstrim untuk menghindari bahaya terhadap personel dan aset. Oleh karena itu, aktuator listrik yang digunakan di area tersebut harus bersertifikat.Industri minyak, gas alam, dan petrokimia merupakan pasar global dengan berbagai sertifikasi (seperti FM di Amerika Serikat, CSA dan ATEX di Eropa, IECEx di berbagai bidang, dll.) bergantung pada negara atau wilayah. Untuk memaksimalkan keselamatan, teknisi pabrik menentukan peralatan yang memberikan perlindungan tahan ledakan sesuai dengan standar dan instruksi lokasi pemasangan akhir.
Desain aktuator tahan ledakan mencegahnya menjadi sumber penyulut potensial di lingkungan yang mudah meledak. Mereka tidak menghasilkan percikan api atau permukaan panas. Semua komponen listrik, mekanik, dan elektronik dari aktuator diintegrasikan ke dalam satu wadah, memberikan solusi yang diakui secara internasional untuk menjaga isolasi yang tepat dari komponen yang berpotensi berbahaya dan lingkungan yang mudah meledak dengan menggunakan wadah tahan api. Jika gas atau uap yang mudah terbakar menembus selubung, maka selubung harus mampu menahan tekanan yang mungkin terjadi selama ledakan internal.
Operasi dalam situasi kritis
Industri minyak dan gas mungkin memiliki persyaratan lain untuk aktuator, seperti versi tahan api yang dapat mempertahankan semua fungsi dengan andal bahkan di bawah pengaruh langsung api. Jika terjadi kebakaran, casing akan menyerap panas dan menjamin pengoperasian aktuator yang andal, memastikan katup tetap berfungsi dengan baik.
Menilai potensi risiko selama proses dapat memastikan bahwa penerapan Sistem Instrumen Keselamatan (SIS) memenuhi persyaratan keselamatan fungsional yang tinggi. Aktuator listrik yang mencapai fungsi keselamatan seperti pematian darurat dan penghentian keselamatan sering digunakan dalam sistem seperti itu. Saat ini, menurut EN 61508 (Keselamatan Fungsional Sistem Terkait Keselamatan Listrik/Elektronik/Programmable Electronic), aplikasi terkait keselamatan dengan Tingkat Integritas Keselamatan (SIL) bersertifikasi T Ü V dari SIL3 dapat disediakan.
Terintegrasi dengan kontrol cerdas
Pencapaian pengembangan terkini juga mencakup antarmuka untuk standar Ethernet industri Profinet dan Modbus TCP/IP. Berkat konektivitas yang belum pernah ada sebelumnya dan transmisi data real-time, standar ini sangat cocok untuk mengintegrasikan aktuator ke dalam aplikasi IIoT (Industrial Internet of Things). Aktuator katup listrik dapat memainkan peran penting dalam sistem ini. Di satu sisi, mereka beroperasi dari jarak jauh untuk membuka dan menutup katup; Di sisi lain, perangkat elektronik yang kuat memungkinkan aktuator listrik berfungsi sebagai pusat informasi untuk data terkait proses (yaitu umpan balik posisi katup) dan data terkait aktuator berdasarkan diagnosis mandiri tingkat lanjut. Misalnya, algoritma cerdas memonitor karakteristik aktuator untuk menunjukkan kapan pemeliharaan harus dilakukan.
Manajemen aset di seluruh pabrik berdasarkan data spesifik perangkat dapat meningkatkan keandalan dan mengurangi waktu henti yang tidak terduga. Semua informasi dapat diperoleh langsung di jaringan dan dapat digunakan untuk visualisasi proses, statistik, pemodelan atau simulasi tingkat lanjut untuk meningkatkan kinerja proses.
Tantangan dan peluang yang dibawa oleh Industrial Internet of Things dan big data sangatlah kompleks, namun intinya adalah sebuah fakta sederhana: aliran minyak dan gas, serta proses-proses yang terjadi di dalamnya, akan dinyatakan dalam data seiring dengan meningkatnya jumlah pengguna minyak dan gas. granularitas. Selama ada data, bisa digunakan dan dimanipulasi. Jika semuanya dapat diukur dan masalah keamanan data dan keandalan Internet dapat diselesaikan sepenuhnya, metode baru dalam menggunakan integrasi data dan instrumen akan muncul. Para pelaksana, sebagaimana mereka ada dalam proses terdistribusi, akan menjadi pendorong utama revolusi data di masa depan.
