气动球阀长期不动作后,第一次开启或关闭所需的扭矩,可能与平时连续动作时不同。选执行器时,要用实际压差、温度和介质条件下的久置起动负载,与最低可用气压下的执行器输出比较。平时能够转动,不能说明长期备用后的首次动作也有足够扭矩。

久置后的第一次动作:久置后的起动扭矩、最低供气下的执行器输出、全行程和失气方向的能力的关系示意
久置后的起动扭矩 → 最低供气下的执行器输出 → 全行程和失气方向的能力的关系示意,非产品结构图或实测性能曲线。

首次离座与持续转动不是一个负载

球体从阀座离开、运行到中间位置和最终关紧时,所需扭矩可以不同。阀门长期停留后,密封接触、介质沉积或工况变化可能影响起动负载;具体变化幅度与阀座、压差和使用条件有关,不能给全部阀门套一个统一倍数。

比较时,将同一行程位置和动作方向的阀门起动、运行及关紧扭矩,与执行器对应输出曲线对照;气动驱动按实际最低可用气压取值。一个最大输出值不能说明全行程都有足够余量。

备用阀应提供自己的运行条件

如果一台阀一年只参与少数切换,它的介质暴露、静置时间和故障安全任务可能与频繁开关的阀不同。采购应说明最长预期不动作时间、是否带压静置、介质是否易沉积以及最不利温度,而不是只填每小时启闭次数为零。

对于紧急动作要求,还需要明确失气目标与动作条件。正常气源驱动下能开启,不能证明弹簧复位方向也能在最不利压差下完成动作。两个方向应按各自可用输出和阀门负载比较。

使用条件对选型的影响
最长静置时间及介质状态执行器能否带动久置后的首次开启或关闭
最不利关闭压差和温度决定阀门需要多大的动作扭矩
最低供气与复位方式正常供气和失气时,各动作方向的可用扭矩

最低气源必须落到执行器入口

动作期间,执行器气口的压力可能低于气站总管读数。供气支路、过滤元件和电磁换向通路都会影响充排气条件。扭矩是否足够、动作是否够快,需要分别比较;动作时间短不等于起动能力足够。

询价应向供方同时说明最低和最高可用气源。最低值用于输出校核,最高值还应满足机构和附件允许范围;不能把提高气压作为补偿任何负载缺口的通用办法。

长期备用也要检查首次动作能力

选型资料需把久置后的起动扭矩、执行器全行程输出、附件通流能力和失气状态放在一起。验收采用的静置时间、压差、气源和动作方向应与使用要求对应。长期备用设备的检查周期还要结合静置时间和安全任务确定,现场动作验证采用批准的工况和程序。

选配气动球阀执行器时,可结合Q641F的阀体与密封结构,将久置起动负载、最低供气和失气方向分开比较。

客户常见问题

低频气动球阀可以只按普通开关扭矩选执行器吗?

需要把久置时间和实际压差算进去。先取得首次起动所需扭矩,再与执行器在相同行程位置、动作方向和最低气压下的输出比较。

执行器最大扭矩大于阀门扭矩就足够吗?

不一定。还需比较最低输出位置、两个动作方向及最低气源工况,不能只比较两个最大值。

长期备用时能否自行提高气压预留能力?

不能超过执行器和附件允许的压力。扭矩不足时,应重新比较阀门负载、执行器规格和供气条件,不能用超压供气补偿。

参考资料:Emerson Bettis Actuators Selection Procedures;Emerson Bettis RPE Series Safety Guide。