유전 밸브는 압력, 진동 및 혹독한 날씨 속에서 작동해야 합니다. 동시에 시추 장비와 해양 플랫폼은 액추에이터를 설치할 공간이 거의 없는 경우가 많습니다.

유압식 회전 실린더는 유체 압력을 제어된 회전 운동으로 변환합니다. 4분의 1 회전 볼, 버터플라이, 플러그 밸브의 경우 흐름 경로를 열거나 닫는 데 필요한 90° 움직임을 제공할 수 있습니다.

헬리컬 회전 액추에이터는 설치 공간이 부족한 곳에서 고려할 가치가 있습니다. 하지만 신뢰할 수 있는 밸브 작동은 액추에이터, 커플링, 제어 장치, 유압 공급 장치 및 비상 작동 시스템으로 구성된 완전한 어셈블리에 달려 있습니다.

목차

• 유전 유압식 회전 실린더란 무엇입니까?
• 헬리컬 회전 액추에이터는 어떻게 작동합니까?
• 회전식 액추에이터 설계는 어떻게 비교합니까?
• 밸브 토크는 어떻게 확인해야 합니까?
• 오일과 유량은 얼마나 필요합니까?
• 어떤 액추에이터가 유전 서비스에 적합합니까?
• 주요 설계 제한은 무엇입니까?
• 맞춤형 솔루션에는 어떤 정보가 필요합니까?

유전 유압식 회전 실린더란 무엇입니까?

유압식 회전 실린더는 출력축 또는 플랜지를 회전시키는 제한된 각도 액추에이터입니다. 적절한 커플링을 통해 밸브 스템에 연결되면 작동 위치 간에 밸브를 이동하는 데 필요한 토크를 제공합니다.

일반적인 응용 분야에는 공정 라인, 매니폴드 및 선택된 드릴링 시스템의 4분의 1 회전 밸브가 포함됩니다.

하지만 모든 유전 밸브가 회전 운동을 사용하는 것은 아닙니다. 많은 게이트 밸브와 표면 안전 밸브는 선형 액추에이터가 필요합니다. 따라서 액추에이터를 선택하기 전에 밸브 유형 및 스템 움직임을 확인해야 합니다.

헬리컬 회전 액추에이터는 어떻게 작동합니까?

헬리컬 회전 액추에이터는 내부 메커니즘을 사용하여 피스톤 이동을 회전으로 변환합니다.

일반적인 슬라이딩 스플라인 설계에서는 다음과 같습니다.

1. 유압 오일이 압력 챔버로 유입됩니다.
2. 압력이 액추에이터 본체를 따라 피스톤을 움직입니다.
3. 헬리컬 스플라인은 움직이는 부품을 안내하고 출력축을 회전시킵니다.
4. 축은 커플링을 통해 밸브 스템으로 토크를 전달합니다.
5. 압력 공급을 반전시키면 움직임이 반전됩니다.

이 배열은 컴팩트한 하우징 내부에 모션 변환을 배치합니다. 다른 헬리컬 설계는 다른 내부 메커니즘을 사용하므로 선택한 모델에 대해 출력 특성을 확인해야 합니다.

헬리컬 vs. 랙 앤 피니언 vs. 베인 액추에이터

각 설계는 이점을 제공합니다. 최상의 선택은 단일 성능 주장보다 밸브 작동 부하에 따라 달라집니다.

헬리컬 액추에이터는 상업용 4분의 1 회전 밸브 액추에이터 설계에서 알 수 있듯이 협소한 설치에 적합할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 모든 유전 밸브에 자동으로 최적의 옵션은 아닙니다.

게시된 토크 및 포지셔닝 수치는 특정 제품에 해당합니다. 이는 모든 헬리컬 실린더에 대한 일반적인 정격으로 간주되어서는 안 됩니다.

필요한 토크는 어떻게 선택합니까?

실제 사용 조건에서 밸브 제조업체의 토크 데이터로 시작하세요.

확인:

• 이탈 토크: 밸브가 정지해 있던 후 움직이기 시작하는 데 필요한 토크.
• 구동 토크: 주행 중에 필요한 토크.
• 착좌 및 시트 해제 토크: 닫힌 위치 근처에서 필요한 토크.
• 서비스 효과: 차압, 온도, 침전물, 부식 및 작동 간 시간.

그런 다음 최소 사용 가능한 유압을 사용하여 밸브의 토크 요구 사항을 스트로크 전반에 걸쳐 액추에이터의 사용 가능한 출력과 비교합니다.

밸브 공급업체 및 프로젝트 사양과 합의된 여유를 적용합니다. 또한 밸브 스템의 최대 허용 토크를 확인하세요. 압력이 적절하게 제한되지 않으면 너무 큰 액추에이터가 스템, 시트 또는 커플링을 손상시킬 수 있습니다.

여분의 토크는 고착되거나 손상된 밸브 검사를 대체할 수 없습니다.

액추에이터에는 오일과 유량이 얼마나 필요합니까?

초기 추정치:

작동 시간(초) ≈ 60 × 스트로크 체적(리터) ÷ 유량(분당 리터)

예를 들어 90° 스트로크에 0.5리터가 필요한 액추에이터는 분당 5리터에서 약 6초가 걸립니다.

이것은 이상적인 추정치입니다. 실제 시간은 밸브 제한, 부하, 오일 온도, 누출 및 사용 가능한 압력에 따라 달라집니다.

개폐 시간도 다를 수 있습니다. 이러한 이유로 두 방향을 각각 지정하고 테스트를 통해 성능을 확인하세요.

왜 유전 밸브에 유압 작동을 고려합니까?

유압 구동은 컴팩트한 설치 공간 내에서 상당한 토크를 제공할 수 있습니다. 또한 호스나 튜브를 통해 액추에이터에 압력을 전달하면서 동력 장치를 밸브에서 떨어진 곳에 배치할 수 있습니다.

적절한 제어를 통해 시스템은 다음을 지원할 수 있습니다.

• 원격 밸브 작동.
• 제어된 개폐 속도.
• 위치 피드백.
• 저장된 에너지를 사용하는 비상 운동.
• 전기 유압 제어 패키지와의 통합.

하지만 유압만으로는 안정적인 위치 지정, 충격 방지 또는 안전한 차단을 보장하지는 않습니다. 이러한 기능은 회로 및 기계 설계에 따라 달라집니다.

위치 유지 및 안전 중심 동작은 다릅니다

밸브는 전원 차단 후 제자리에 유지되거나 자동으로 닫히거나 자동으로 열릴 수 있습니다. 필요한 조치는 공정 안전 평가에서 비롯됩니다.

위치 유지는 파일럿 작동식 체크 밸브 또는 기타 적합한 유지 장치를 사용할 수 있습니다. 누출, 온도 변화 및 갇힌 압력도 고려해야 합니다.

안전 중심 동작에는 신뢰할 수 있는 에너지원 및 제어 경로가 필요합니다. 설계에 따라 리턴 스프링이나 유압 어큐뮬레이터가 포함될 수 있습니다.

어큐뮬레이터는 필요한 스트로크, 최소 작동 압력, 온도 범위 및 예비 용량에 맞게 크기를 조정해야 합니다. 비상 조치를 완료하는 능력은 확인되어야 합니다.

상용 안전 시스템은 스프링 리턴 또는 축압기 배열을 사용하여 밸브를 정의된 안전 위치로 이동시킵니다.

유전 환경에는 어떤 보호가 필요합니까?

야외 및 해상 서비스는 액추에이터를 염수 분무, 먼지, 진동 및 큰 온도 변화에 노출시킬 수 있습니다.

재질, 코팅, 패스너 및 씰 선택은 이러한 조건과 일치해야 합니다. 씰 선택은 유압 작동유 및 작동 온도도 고려해야 합니다.

위험 지역 적합성은 솔레노이드, 스위치, 센서 및 잠재적 점화원을 포함한 전체 패키지에 대한 검토를 필요로 합니다. 우수한 씰링만으로는 방폭 기능이 확립되지 않습니다.

마찬가지로 데크 설치에 적합한 액추에이터가 자동으로 해저 사용에 적합한 것은 아닙니다. 해저 서비스의 경우 외부 압력, 압력 보상, 커넥터 및 ROV 오버라이드 인터페이스에 대한 검사가 필요합니다.

시스템 성능이 저하될 수 있는 곳은 어디입니까?

액추에이터를 공칭 토크로만 선택하면 성능이 저하될 수 있습니다.

일반적인 문제로는 공급 압력 부족, 과도한 복귀 압력, 불량한 커플링 정렬, 오일 오염 및 부적합한 씰 등이 있습니다.

다른 한계에는 특히 주의가 필요합니다.

• 진동: 유압 감쇠만으로는 원치 않는 밸브 움직임을 방지할 수 없습니다.
• 이동 정확도: 정확한 축 위치 지정이 밸브 씰이 올바르게 작동한다는 것을 증명하지는 않습니다.
• 빠른 폐쇄: 액추에이터 완충은 기계적 충격을 줄이지만 파이프라인 서지는 별도의 공정 검토가 필요합니다.
• 비상 작동: 홀딩 밸브는 셧다운 스트로크를 완료하는 데 필요한 에너지를 제공할 수 없습니다.

따라서 폐쇄 시간은 차단 요구 사항과 파이프라인의 과도 거동 모두로부터 설정해야 합니다.

맞춤형 액추에이터 검토를 위해 무엇을 제공해야 합니까?

유용한 기술 논의를 위해 다음을 제공하십시오.

• 밸브 유형, 크기, 압력 등급 및 공정 조건.
• 작동 스트로크 전반에 걸친 토크 요구 사항.
• 최대 허용 스템 토크.
• 필요한 이동 거리 및 개폐 시간.
• 최소 및 최대 유압.
• 설치 도면, 커플링 치수 및 공간 제한.
• 온도, 부식, 진동 및 위험 지역 요구 사항.
• 전원 또는 유압 공급 손실에 필요한 응답.
• 피드백, 오버라이드, 검사 및 테스트 요구 사항.

Shellppon과 유전 밸브 프로젝트에 대해 논의하세요

컴팩트한 헬리컬 액추에이터는 4분의 1 회전 유전 밸브에 대한 강력한 후보가 될 수 있습니다. 최종 선택은 검증된 토크 데이터, 설치 제한 및 명확하게 정의된 비상 대응을 따라야 합니다.

Shellppon Hydraulic은 유압 실린더 제조 및 OEM/ODM 서비스를 제공합니다. 부품 선택 또는 맞춤 프로젝트에 대해 논의하려면 밸브 데이터, 도면 및 작동 요구 사항을 가지고 Shellppon에 문의하세요.