Les vannes électriques dans les usines chimiques peuvent être exposées à des gaz inflammables, des poussières combustibles, à la pluie, à une humidité élevée et à des changements de température quotidiens au même point d'installation. Dans ces conditions, la sélection de l'actionneur ne peut pas être basée uniquement sur le couple de sortie. Les ingénieurs doivent également vérifier le marquage de protection contre les explosions, l'indice de protection contre la pénétration, la plage de température ambiante, le signal de commande et l'entrée de câble.
Un actionneur électrique antidéflagrant IP68 peut fournir une base appropriée pour l'automatisation des vannes dans les environnements chimiques exigeants. Cependant, la pertinence doit toujours être confirmée par rapport à la classification des zones dangereuses et à la portée de certification du modèle sélectionné.
Un indice IP68 décrit la protection du boîtier contre la pénétration de poussière et d'eau. Il ne remplace pas une certification antidéflagrante. Pour les applications dans les usines chimiques, les ingénieurs doivent déterminer séparément si :
- L'indice de protection contre la pénétration correspond à l'exposition du site aux poussières, à la pluie et au nettoyage.
- Le marquage antidéflagrant couvre le groupe de gaz ou de poussières applicable.
- La classe de température convient aux conditions du procédé et ambiantes.
- La certification s'applique au modèle d'actionneur spécifique et à la zone d'installation.
La documentation du produit DCL-Ex spécifie une protection IP68. Ses marquages indiqués comprennent Ex db h IIC T4 Gb pour les atmosphères gazeuses et Ex h tb IIIC T135°C Db pour les environnements poussiéreux. Pour les projets nord-américains, la documentation identifie également la classe I, division 1, groupes C et D, T5/T6 et une classification classe I, zone 1.
Ces indices fournissent une base pour une sélection préliminaire. L'approbation finale doit suivre le code électrique du projet, les documents de classification de zone, la plaque signalétique de l'actionneur et le certificat applicable.
La gamme d'actionneurs électriques antidéflagrants DCL-Ex fournit un couple de sortie standard de 50 à 3 000 Nm. La série est destinée aux vannes à boisseau sphérique, aux vannes papillon, aux vannes à soupape et autres vannes rotatives, avec une course réglable de 0 à 90° sur la plupart des modèles et une course de 0 à 360° sur certaines configurations.
Le diamètre nominal de la vanne seul ne suffit pas pour le dimensionnement. Le couple requis peut varier en fonction de :
- La pression du procédé et la pression différentielle.
- La viscosité du fluide ou les solides en suspension.
- Les matériaux du siège et de l'étanchéité.
- La température de la conduite.
- Le couple de démarrage après un arrêt prolongé.
- Les dimensions de la tige de vanne et de l'interface de montage.
La documentation du produit recommande de prévoir environ 1,1 à 1,3 fois le couple testé de la vanne lors de la sélection d'un actionneur. Ce facteur doit être appliqué conjointement avec les données de couple fournies par le fabricant de la vanne, plutôt que d'être considéré comme une règle universelle pour chaque procédé chimique.
Un boîtier IP68 aide à limiter la pénétration d'eau et de poussière externes, mais le cyclage de température peut toujours créer de la condensation à l'intérieur d'un actionneur. Un réchauffeur déshumidificateur optionnel doit donc être envisagé pour les usines chimiques extérieures, les lieux à forte humidité et les installations avec de grandes différences de température jour-nuit.
Une protection optionnelle contre le surcouple peut déconnecter le circuit de l'actionneur lorsque des débris ou un blocage de la vanne font que le couple atteint une limite prédéfinie. Cela permet de réduire le risque d'endommagement de la vanne et de l'actionneur. Un système optionnel de sécurité utilise un supercondensateur ou une batterie pour amener la vanne à une position prédéfinie entièrement ouverte, entièrement fermée ou maintenue après une perte de puissance anormale.
Un actionneur antidéflagrant marche/arrêt convient aux fonctions d'isolement. Les procédés nécessitant une régulation continue du débit, de la pression, de la température ou du niveau de liquide peuvent utiliser un actionneur électrique de modulation avec une entrée 4-20 mA, 1-5 V ou 2-10 V.
Les modèles de modulation DCL-Ex fournissent un retour d'information de position 4-20 mA. La documentation spécifie une erreur de base ne dépassant pas ±1 %, avec des erreurs de répétition d'actionneur et de va-et-vient ne dépassant pas 1 %.
Pour les usines chimiques combinant exposition à l'humidité et gaz explosifs, une séquence de sélection pratique consiste à vérifier d'abord la classification des zones dangereuses, à confirmer ensuite la protection IP et la température ambiante, puis à adapter le couple, le mode de commande, l'alimentation et l'interface de montage de l'actionneur à la vanne.