Datengetriebene Anleitung: Pneumatische vs. elektrische Ventilantriebe

In der äußerst komplexen und anspruchsvollen Umgebung der Öl- und Gasförderung spielen Ventile eine entscheidende Rolle, da sie wie Gefäßsysteme funktionieren, um den Flüssigkeitsfluss präzise zu steuern und eine sichere, effiziente undund stabile ProduktionsverfahrenDer Ventilantrieb, der als das "Herz" dient, das diese "Gefäße" antreibt, beeinflusst direkt die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit des Systems.Die Auswahl des geeigneten Ventilantriebs ist daher entscheidend für die Optimierung der Produktionsprozesse, die Betriebskosten senken und immer strengere Umweltvorschriften erfüllen.

Die Ventilantriebe sind kritische Komponenten, die Ventile mit Steuerungssystemen verbinden.oder hydraulisch)In den vorgelagerten Öl- und Gasbetrieben werden die Ventile in Kombination mit den Ventilkörpern und Positionierern als vollständige Steuerungssysteme eingesetzt.Pneumatische und elektrische Aktoren sind die beiden häufigsten Optionen..

Anhand der Stromquelle lassen sich Ventilantriebe in folgende Kategorien einteilen:

• mit einer Leistung von mehr als 50 WVerwenden Sie Druckluft, die eine einfache Struktur, hohe Zuverlässigkeit und geringere Kosten für Anwendungen mit moderaten Präzisionsanforderungen bietet.
• Elektrische Aktoren:Nutzen Sie elektrische Energie, um eine hohe Steuergenauigkeit, schnelle Reaktion und fortschrittliche Automatisierungsmöglichkeiten zu gewährleisten.
• mit einer Leistung von mehr als 50 WBei schweren Anwendungen ist ein hydraulisches Fluid zu verwenden, um ein hohes Drehmoment und eine hohe Stabilität zu erzielen.
• mit einer Leistung von mehr als 100 WHandbetrieben für nicht automatisierte Systeme oder Backup-Steuerung.

Ventilantriebsgeräte sind in der Öl-/Gasgewinnung, Raffination, chemischen Verarbeitung, Stromerzeugung und Wasserbehandlung weit verbreitet:

• Durchfluss- und Druckregelung in Bohrungen und Rohrleitungen
• Regulierung von Prozessparametern bei Raffinerien und chemischen Betriebsvorgängen
• Versorgungsmanagement in Kraftwerken
• Flüssigkeitsbehandlung in Wasseraufbereitungssystemen

Pneumatische Aktoren bestehen in der Regel aus Einstellschrauben, Atemschrauben, Ventildeckeln, Federn, Membranbaugruppen und Stängeln.Bei Signalverlust werden die Ventile automatisch in vorgegebene Positionen zurückgeführt (ausfallschließend oder ausfallöffnend)..

• Niedrigere Investitionskosten
• Hohe Zuverlässigkeit in rauen Bedingungen
• Eigene Ausfallsicherheitsfunktionen
• Schnelle Antwortzeiten
• Vereinfachte Wartung

• Moderate Steuergenauigkeit
• Anforderungen an kontinuierliche Druckluft
• Potenzielle Emissionsbedenken
• Begrenzte Automatisierungsmöglichkeiten
• Geräuschbildung während des Betriebs

Pneumatische Aktoren zeichnen sich durch:

• Grundlegende Anwendungen für die Durchfluss- und Druckregelung
• Betriebe, die der Zuverlässigkeit Vorrang geben
• Sicherheitskritische Systeme, für die eine ausfallsichere Funktionalität erforderlich ist
• Projekte mit begrenztem Kapitalbedarf

Elektrische Aktoren empfangen Signale von externen Energiequellen (z. B. Motorsteuerungen, PLCs oder RTUs).Diese Systeme wandeln elektrische Signale (typischerweise 4-20mA) durch motorgetriebene Getriebe in mechanische Bewegung um., die eine präzise Ventilpositionierung gewährleistet.

• Höhere Genauigkeit der Steuerung
• Erweiterte Automatisierungsintegration
• Emissionsfreier Betrieb
• Höhere Energieeffizienz
• Verringerte Geräuschbelastung
• Umfassende Datenprotokolle

• Höhere Anfangsinvestition
• Erhöhte Wartungskomplexität
• Abhängigkeit von einer stabilen Stromversorgung
• Moderate Reaktionsgeschwindigkeiten
• Zusätzliche Kosten für die Zertifizierung gefährlicher Gebiete

Elektrische Aktoren werden bevorzugt für:

• Anwendungen zur Präzisionskontrolle
• Automatisierte Prozesssysteme
• Umweltsensitive Vorgänge
• Datenintensive Überwachungsanforderungen

Komplete pneumatische Systeme integrieren Aktoren mit Positionierern und Steuerventilen, die Prozessvariablen (Druck, Temperatur) überwachen und pneumatische Signale an die Aktoren übermitteln.Schaffung einer geschlossenen Schleife für die Steuerung von Flüssigkeiten.

Elektrische Systeme kombinieren Aktoren mit intelligenten Steuerungen und Steuerventilen und ermöglichen eine direkte Integration mit digitalen Steuerungssystemen für fortschrittliche Automatisierungs- und Fernüberwachungsfunktionen.

Elektrische Aktoren profitieren durch ihren emissionsfreien Betrieb von Vorteilen unter verschärften Umweltvorschriften.Pneumatische Systeme können zusätzliche Abmilderungsmaßnahmen wie Dampferückgewinnungsanlagen erfordern.

Elektrische Systeme ermöglichen eine überlegene Automatisierung mit Fernüberwachungs- und Steuerungsmöglichkeiten.

Während pneumatische Systeme niedrigere Anfangskosten bieten, können elektrische Lösungen durch Energieeinsparungen, geringere Wartung und Betriebseffizienz einen besseren langfristigen Wert aufweisen.

Elektrische Aktoren reduzieren die Einsätze im Feld durch Fernbedienung und senken möglicherweise die Unfallrate am Arbeitsplatz in gefährlichen Umgebungen.

1. Definition der betrieblichen Anforderungen und Einschränkungen
2. Sammlung technischer und wirtschaftlicher Daten für Alternativen
3. Bewertung der Leistungsmerkmale
4. Bewertung der Risikoprofile
5. Durchführung einer Gesamtbetriebskostenanalyse
6. Auswahl der optimalen Lösung nach gewichteten Kriterien

Pneumatische Aktoren bleiben aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, fehlersicheren Konstruktion und Kosteneffizienz in abgelegenen Gebieten für die Bohrkopfsteuerung weit verbreitet.

Elektrische Aktoren gewinnen bei der Veredelung für eine präzise Temperaturregelung und Integration mit verteilten Steuerungssystemen (DCS) an Bedeutung.

Die Industrie erlebt eine zunehmende Einführung intelligenter elektrischer Aktoren mit vorausschauender Wartungsfähigkeit und IIoT-Konnektivität.Luftfahrtsysteme entwickeln sich weiter mit verbesserten Materialien und Konstruktionen für spezielle Anwendungen.