故障關(guān)閉閥的優(yōu)缺點(diǎn)

閥門(mén)是工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分。它們用于允許介質(zhì)流經(jīng)管道。它們可以自動(dòng)或手動(dòng)操作。

自動(dòng)控制意味著(zhù) PLC、DCS 或微控制器等控制器將打開(kāi)或關(guān)閉閥門(mén)，如果是調節閥，則控制其定位。它是根據傳感器的反饋或為實(shí)時(shí)監控而開(kāi)發(fā)的控制邏輯來(lái)實(shí)現這一功能的。

手動(dòng)控制是指操作員需要根據自己的要求親自動(dòng)手操作閥門(mén)。無(wú)論如何，閥門(mén)都是允許或禁止介質(zhì)流動(dòng)的高效設備。如果閥門(mén)出現故障，就會(huì )對應用造成危害，因為這種突然的故障會(huì )阻礙工藝流程。

因此，在發(fā)生故障時(shí)，需要采用一些方法來(lái)操作閥門(mén)，使系統安全關(guān)閉。為此，通常使用兩種閥門(mén)——故障開(kāi)啟和故障關(guān)閉。在本文章中，我們將了解故障關(guān)閉閥的概念。

故障關(guān)閉：

以這里的雙作用閥為例。雙作用閥門(mén)意味著(zhù)它的運行需要兩個(gè)信號指令——一個(gè)用于打開(kāi)，一個(gè)用于關(guān)閉。

該閥門(mén)的正常運行依賴(lài)于持續的電力供應以及介質(zhì)（如氣體、空氣或液體）提供的機械壓力。在操作過(guò)程中，電力用于驅動(dòng)執行機構，而介質(zhì)壓力則作為作用力來(lái)促使閥門(mén)開(kāi)閉。例如，在處理水壓的應用中，介質(zhì)的壓力是確保閥門(mén)能夠按照預期動(dòng)作的關(guān)鍵因素。

值得注意的是，如果發(fā)生電力供應故障（即斷電）或介質(zhì)壓力不足（即未能達到所需的工作壓力），雙作用閥門(mén)將無(wú)法接收到必要的動(dòng)力來(lái)改變其位置。此時(shí)，閥門(mén)會(huì )保持在最后的動(dòng)作狀態(tài)，這可能導致工藝流程中斷，并對整個(gè)系統的連續性和安全性造成不利影響。

為了避免這種情況，將普通的雙作用閥轉換為故障關(guān)閉閥（Fail-Closed Valve, FCV）是一種有效的解決方案。故障關(guān)閉閥在設計上確保了當電力供應中斷或控制信號丟失時(shí)，閥門(mén)能夠自動(dòng)移動(dòng)到關(guān)閉位置。這種特性不僅避免了因動(dòng)力源失效而導致的流程停滯問(wèn)題，還顯著(zhù)增強了系統的安全性和可靠性。

故障關(guān)閉閥的設計初衷是為了應對電源或介質(zhì)壓力故障。它通過(guò)內置的彈簧或其他儲能裝置，在失去外部動(dòng)力的情況下，依靠預存的能量自動(dòng)關(guān)閉。這類(lèi)閥門(mén)持續監測自身的供電狀態(tài)和壓力條件，并能在檢測到任何異常時(shí)立即響應。具體來(lái)說(shuō)：

電源或壓力故障：一旦電源斷開(kāi)或工作壓力不足，故障關(guān)閉閥會(huì )迅速觸發(fā)內部機制，使其移動(dòng)到預先設定的安全關(guān)閉位置。

控制信號故障檢測：除了對物理參數的監控外，故障關(guān)閉閥還能識別控制信號的完整性。它不僅能夠感知正常的開(kāi)啟或關(guān)閉指令，更能察覺(jué)到如斷線(xiàn)或電信號故障等異常情況，從而確保即使是在最不利的操作條件下也能可靠地執行保護功能。

優(yōu)點(diǎn)：

●高可靠性和安全性：

故障關(guān)閉閥采用高質(zhì)量材料制造，確保其在故障情況下能夠承受增加的內部作用力。這種設計不僅提高了閥門(mén)的耐用性，還增強了其在緊急情況下的響應能力。

在關(guān)鍵應用中，如化工、石油天然氣以及制藥行業(yè)，當不需要的流量可能對系統造成損害時(shí)，故障關(guān)閉閥可以立即切斷介質(zhì)流動(dòng)，防止意外事故的發(fā)生，保障人員和設備的安全。

●即時(shí)響應機制：

故障關(guān)閉閥能夠在檢測到電源或控制信號故障后迅速動(dòng)作，及時(shí)關(guān)閉以保護系統免受進(jìn)一步損害。

●維護成本低：

盡管初始投資較高，但長(cháng)期來(lái)看，由于減少了因故障導致的停機時(shí)間和維修頻率，總體運營(yíng)成本較低。

●適應多種工況：

這類(lèi)閥門(mén)適用于各種不同的操作條件，包括溫度和壓力環(huán)境，確保了廣泛的應用范圍。

缺點(diǎn):

●較高的初始成本：

與普通閥門(mén)相比，故障關(guān)閉閥的價(jià)格更高，這可能會(huì )限制一些預算有限項目的使用。

●復雜性增加：

某些型號的故障關(guān)閉閥結構較為復雜，安裝和維護需要專(zhuān)業(yè)的技能和技術(shù)支持，增加了初期設置的時(shí)間和成本。

●潛在的泄漏風(fēng)險：

即便有故障保護特性，長(cháng)時(shí)間未使用或在特定條件下，仍可能存在輕微泄漏的風(fēng)險，因此無(wú)法提供絕對的密封保證。

●對外部因素敏感：

在面對較大外力沖擊或環(huán)境條件下，某些故障關(guān)閉閥的性能可能會(huì )受到影響，需選擇適合特定工況的產(chǎn)品。

●特殊培訓要求：

為了確保正確安裝和有效維護，操作人員通常需要接受專(zhuān)門(mén)的培訓，增加了人力資源的成本。

綜上所述，故障關(guān)閉閥因其的設計而在許多行業(yè)中扮演著(zhù)角色，尤其是在那些對安全性和連續性有著(zhù)嚴格要求的應用領(lǐng)域。然而，用戶(hù)在選擇時(shí)也應考慮其局限性和額外成本，確保選型符合實(shí)際需求。