As válvulas elétricas em plantas químicas podem ser expostas a gases inflamáveis, poeira combustível, chuva, alta umidade e mudanças diárias de temperatura no mesmo ponto de instalação. Sob essas condições, a seleção do atuador não pode ser baseada apenas no torque de saída. Os engenheiros também devem verificar a marcação de proteção contra explosão, a classificação de proteção contra ingresso, a faixa de temperatura ambiente, o sinal de controle e a entrada de cabo.
Um atuador elétrico à prova de explosão IP68 pode fornecer uma base adequada para a automação de válvulas em ambientes químicos exigentes. No entanto, a adequação deve ser sempre confirmada em relação à classificação de área perigosa e ao escopo de certificação do modelo selecionado.
Uma classificação IP68 descreve a proteção do invólucro contra a entrada de poeira e água. Ela não substitui uma certificação à prova de explosão. Para aplicações em plantas químicas, os engenheiros devem determinar separadamente se:
- A classificação de proteção contra ingresso corresponde à exposição do local à poeira, chuva e lavagem.
- A marcação à prova de explosão cobre o grupo de gás ou poeira aplicável.
- A classe de temperatura é adequada para as condições do processo e ambiente.
- A certificação se aplica ao modelo específico do atuador e à área de instalação.
A literatura do produto DCL-Ex especifica proteção IP68. Suas marcações listadas incluem Ex db h IIC T4 Gb para atmosferas de gás e Ex h tb IIIC T135°C Db para ambientes de poeira. Para projetos norte-americanos, a literatura também identifica Classe I, Divisão 1, Grupos C e D, T5/T6 e uma classificação Classe I, Zona 1.
Essas classificações fornecem uma base para a seleção preliminar. A aprovação final deve seguir o código elétrico do projeto, os documentos de classificação de área, a placa de identificação do atuador e o certificado aplicável.
A linha de atuadores elétricos à prova de explosão DCL-Ex fornece torque de saída padrão de 50 a 3.000 Nm. A série é destinada a válvulas de esfera, válvulas borboleta, válvulas de gaveta e outras válvulas rotativas, com curso ajustável de 0–90° na maioria dos modelos e curso de 0–360° em configurações selecionadas.
O diâmetro nominal da válvula sozinho não é suficiente para o dimensionamento. O torque necessário pode mudar com:
- Pressão do processo e pressão diferencial.
- Viscosidade do fluido ou sólidos em suspensão.
- Materiais de sede e vedação.
- Temperatura da tubulação.
- Torque de partida após parada prolongada.
- Dimensões da haste da válvula e da interface de montagem.
A literatura do produto recomenda permitir aproximadamente 1,1–1,3 vezes o torque testado da válvula ao selecionar um atuador. Esse fator deve ser aplicado em conjunto com os dados de torque fornecidos pelo fabricante da válvula, em vez de ser tratado como uma regra universal para todos os processos químicos.
Um invólucro IP68 ajuda a limitar a entrada de água e poeira externas, mas o ciclo de temperatura ainda pode criar condensação dentro de um atuador. Um aquecedor desumidificador opcional deve, portanto, ser considerado para plantas químicas externas, locais de alta umidade e instalações com grandes diferenças de temperatura dia-noite.
A proteção opcional contra torque excessivo pode desconectar o circuito do atuador quando detritos ou travamento da válvula causam o atingimento do torque a um limite predefinido. Isso ajuda a reduzir o risco de danos tanto à válvula quanto ao atuador. Um sistema opcional de segurança usa um supercapacitor ou bateria para mover a válvula para uma posição predefinida totalmente aberta, totalmente fechada ou retida após uma perda de energia anormal.
Um atuador à prova de explosão on-off é adequado para funções de isolamento. Processos que requerem regulação contínua de fluxo, pressão, temperatura ou nível de líquido podem usar um atuador elétrico modulante com entrada de 4–20 mA, 1–5 V ou 2–10 V.
Os modelos modulantes DCL-Ex fornecem feedback de posição de 4–20 mA. A literatura especifica um erro básico de não mais que ±1%, com erros de reciprocidade e de repetição do atuador não superiores a 1%.
Para plantas químicas que combinam exposição à umidade com gases explosivos, uma sequência de seleção prática é verificar primeiro a classificação da área perigosa, confirmar a proteção IP e a temperatura ambiente em seguida, e então combinar o torque, o modo de controle, a fonte de alimentação e a interface de montagem do atuador com a válvula.