বৈদ্যুতিক এবং বায়ুচালিত অ্যাকচুয়েটরপাইপলাইন ভালভের ক্ষেত্রে: দেখে মনে হতে পারে যে দুই ধরনের অ্যাকচুয়েটর বেশ আলাদা, এবং স্থাপনস্থলে উপলব্ধ শক্তির উৎস অনুযায়ী পছন্দটি করতে হবে। কিন্তু প্রকৃতপক্ষে এই ধারণাটি পক্ষপাতদুষ্ট। প্রধান ও সুস্পষ্ট পার্থক্যগুলো ছাড়াও, এদের বেশ কিছু কম সুস্পষ্ট স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্যও রয়েছে।

অটোমেশন সিস্টেমে বৈদ্যুতিক এবং বায়ুচালিত অ্যাকচুয়েটর হলো সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত দুটি ড্রাইভ মেকানিজম। সাধারণত, প্রাথমিক নকশা পর্যায়েই অ্যাকচুয়েটর নির্বাচনের সিদ্ধান্ত নেওয়া হয় এবং স্থাপনের পর এর জীবনচক্রের শেষ পর্যন্ত এটি ব্যবহৃত হতে থাকে।

অ্যাকচুয়েটরের পাওয়ারের ধরন নির্বাচন করার সময়, অনেকেই পাইপলাইনের ভেতরের প্রসেস মিডিয়ামের প্যারামিটারগুলো বিবেচনা করেন না, বরং শুধু ডিজাইনারের অভ্যন্তরীণ রেফারেন্স উপকরণ, বিদ্যুৎ সরবরাহের পরিস্থিতি, অথবা সাইটে প্রচুর পরিমাণে পূর্ব-নির্মিত গ্যাস সরবরাহ করা সম্ভব কিনা, সেদিকেই মনোযোগ দেন।

তবে, কার্য পরিচালনার সময় প্রায়শই দেখা যায় যে কিছু ভালভে অ্যাকচুয়েটর লাগানোর প্রয়োজন হয়, অথবা কিছু ভালভের প্রসেস মিডিয়ামের প্যারামিটার পরিবর্তিত হয়ে যায়। তখন প্রশ্ন ওঠে: মূল অ্যাকচুয়েটরটি রাখা উচিত, নাকি কার্যক্ষমতা বাড়ানোর জন্য এটিকে অন্য একটি অ্যাকচুয়েটর দিয়ে প্রতিস্থাপন করা উচিত?

দীর্ঘ পরিষেবা জীবন

এই প্রবন্ধে বৈদ্যুতিক এবং বায়ুচালিত অ্যাকচুয়েটরের প্রধান কার্যক্ষমতার বৈশিষ্ট্যগুলো তুলে ধরা ও তুলনা করা হবে।

সাধারণত, প্রস্তুতকারকরা বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরের জন্য ১০,০০০ অপারেশন সাইকেল এবং নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের জন্য ১,০০,০০০ অপারেশন সাইকেলের নিশ্চয়তা দিয়ে থাকে। স্পষ্টতই, অপারেটিং সাইকেলের সংখ্যার দিক থেকে নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের আয়ুষ্কাল বেশি, কারণ এর গঠন তুলনামূলকভাবে সরল। এছাড়াও, নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের ঘর্ষণ সংস্পর্শ পৃষ্ঠটি ইলাস্টোমার বা পলিমার দিয়ে তৈরি হয় এবং এর ক্ষয়প্রাপ্ত ও-রিং ও প্লাস্টিকের গাইড উপাদানগুলো সহজেই প্রতিস্থাপন করা যায়।

একটি বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরে সাধারণত মোটর থেকে আউটপুট শ্যাফট পর্যন্ত একটি রিডাকশন গিয়ারবক্স থাকে। এতে অনেকগুলো গিয়ার থাকে যা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং চলার সময় সেগুলো ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এটিও উল্লেখ্য যে, নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের সম্পূর্ণ জীবনচক্রে লুব্রিকেটিং গ্রিজ পরিবর্তন করার কোনো প্রয়োজন হয় না।

টর্ক

পাইপলাইন ভালভ অ্যাকচুয়েটরের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কার্যক্ষমতার মাপকাঠি হলো টর্ক। একটি বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরের টর্ক তার নকশা (ধ্রুবক উপাদান) এবং স্টেটরে প্রয়োগ করা ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে। একটি নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের টর্ক তার নকশা (ধ্রুবক উপাদান) এবং এতে সরবরাহ করা বায়ুর চাপের উপর নির্ভর করে।

সাধারণত, অ্যাকচুয়েটরের টর্ক ভালভের সর্বোচ্চ টর্কের চেয়ে, অথবা শাটঅফ এলিমেন্টটি সরাতে প্রয়োজনীয় টর্কের চেয়ে বেশি হওয়া প্রয়োজন। প্রকৃত ব্যবহারে, ভালভের প্রকৃত টর্ক প্রস্তুতকারকের ট্রেডমার্কে উল্লিখিত সর্বোচ্চ টর্কের চেয়ে এবং অ্যাকচুয়েটরের সর্বোচ্চ টর্কের চেয়েও বেশি হতে পারে। এটি নিঃসন্দেহে একটি জরুরি অবস্থা।

অ্যাকচুয়েটরটি ক্রমাগত চালাতে থাকলে অ্যাকচুয়েটর এবং ভালভের ক্ষতি হতে পারে। যদি ভালভের টর্ক বেড়ে যায়, তাহলে মোটরটি ধীরে ধীরে টর্ক বাড়াতে থাকবে যতক্ষণ না এটি পুল-আউট ভ্যালুতে (টান-আউট মান) পৌঁছায়। এর মানে হলো, যান্ত্রিক কাঠামোটি ডিজাইন সীমার বাইরে অতিরিক্ত টর্ক আউটপুট করতে এবং তা সহ্য করতে বাধ্য হয়।

অতিরিক্ত টর্ক সুরক্ষা

উপরে উল্লিখিত পরিস্থিতিতে যন্ত্রপাতির ক্ষতি রোধ করার জন্য, বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরে কিছু বিশেষ ডিভাইস যুক্ত করা যেতে পারে। এর মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ হলো টর্ক সুইচ, যা যান্ত্রিক হতে পারে (এর সাধারণ কার্যপ্রণালী হলো, অতিরিক্ত টর্কের অবস্থায় ওয়ার্ম গিয়ারটি অক্ষীয়ভাবে রৈখিকভাবে চলাচল করে); এটি ইলেকট্রনিকও হতে পারে (এর সাধারণ নীতি হলো স্টেটর কারেন্ট পরিমাপ করা, অথবা হল এফেক্ট ব্যবহার করা)। যখন টর্ক ডিজাইন করা সর্বোচ্চ মান অতিক্রম করে, তখন টর্ক সুইচ স্টেটরের ভোল্টেজ সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে অ্যাকচুয়েটর মোটরকে থামিয়ে দিতে পারে। নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরে অতিরিক্ত টর্ক সুরক্ষার প্রয়োজন হয় না। যদি ভালভে প্রয়োগ করা টর্ক নির্দিষ্ট সীমা অতিক্রম করে, তবে সংকুচিত বায়ুর ভৌত বৈশিষ্ট্যের কারণে নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরটি চালনা বন্ধ করে দেবে। বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরের মতো নয়, নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের আউটপুট টর্ক ডিজাইন সীমা অতিক্রম করে না। এটা বিবেচনা করা যেতে পারে যে, যদি পাইপলাইন ভালভে একটি নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটর যুক্ত করা হয়, তবে টর্ক নির্দিষ্ট মান অতিক্রম করার কারণে যন্ত্রপাতির ব্যর্থতার ঝুঁকি দূর হয়ে যায়।

বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী নকশা

ব্যবহার পরিবেশে বিপজ্জনক পদার্থ থাকলে বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। বিপজ্জনক পরিবেশে সুরক্ষার স্তর এবং সুরক্ষা পদ্ধতিসমূহ স্থান সংকুলানের কারণে এই প্রবন্ধে অন্তর্ভুক্ত করা হয়নি।

তথাপি, এই বিষয়ে এখনও জোর দেওয়া প্রয়োজন যে বিপজ্জনক পদার্থযুক্ত পরিবেশে অবশ্যই বিস্ফোরণরোধী সরঞ্জাম ব্যবহার করতে হবে।

প্রচলিত শিল্প-মানের বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরের তুলনায়, পাইপলাইন ভালভের জন্য বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরগুলো অধিক ব্যয়বহুল এবং নকশায় আরও জটিল। এমনকি যদি নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটর কোনো বিপজ্জনক পরিবেশে ব্যবহৃত হয়, তবুও বিস্ফোরণের কোনো সম্ভাব্য ঝুঁকি থাকে না। নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের ক্ষেত্রে, বিপজ্জনক পরিবেশের জন্য বিশেষ নকশাও পজিশনার, সোলেনয়েড ভালভ এবং লিমিট সুইচের মধ্যেই সীমাবদ্ধ (চিত্র ১-৩)। ফলস্বরূপ, যদি একটি পাইপলাইন ভালভ পরিচালনার জন্য বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী সরঞ্জামসহ একটি নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটর ব্যবহার করা হয়, তবে এর খরচ একই কার্যকারিতাসম্পন্ন একটি বিস্ফোরণ-প্রতিরোধী বৈদ্যুতিক অ্যাকচুয়েটরের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম হবে।

অবস্থান

নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের অন্যতম একটি উল্লেখযোগ্য ত্রুটি রয়েছে। যখন অ্যাকচুয়েটরটি স্ট্রোকের মাঝামাঝি পৌঁছায়, তখন এর অবস্থান নির্ধারণ আরও জটিল হয়ে পড়ে, যার ফলে কন্ট্রোল ভালভের স্পুলের অবস্থান নির্ধারণ করা আরও কঠিন হয়ে যায়।

বায়ুর ভৌত বৈশিষ্ট্যের কারণে, নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের পজিশনিং নির্ভুলতা ইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েটরের তুলনায় কয়েকগুণ কম। যদি ইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েটরে একটি স্টেপিং মোটর ব্যবহার করা হয়, তবে এর পজিশনিং নির্ভুলতা পজিশনারযুক্ত নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের তুলনায় কয়েকগুণ বেশি হয়। শেষোক্তটি শুধুমাত্র সেইসব সিস্টেমে ব্যবহার করা যেতে পারে যেখানে উচ্চ পজিশনিং নির্ভুলতা বা নিয়ন্ত্রণ নির্ভুলতার প্রয়োজন হয় না। পাইপলাইন ভালভে ব্যবহৃত নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের কাঠামোগত নকশার নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে: নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সমস্ত উপাদান অ্যাকচুয়েটরের বাইরের পৃষ্ঠে, বা মূল কাঠামোর বাইরে স্থাপন করা হয়। যদি অপারেটিং মোড অফ থেকে কন্ট্রোলে পরিবর্তন করার প্রয়োজন হয়, তবে সোলেনয়েড ভালভের পরিবর্তে একটি পজিশনার লাগাতে হবে। যেহেতু এই দুটি উপাদান নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটরের বাইরে স্থাপন করা হয় এবং এদের সংযোগকারী পৃষ্ঠের নকশা একই, তাই ডিস্ট্রিবিউটরটি সরিয়ে পজিশনার ইনস্টল করা আরও সুবিধাজনক। অন্য কথায়, সংশ্লিষ্ট অ্যাক্সেসরিজ প্রতিস্থাপন করে একই নিউম্যাটিক অ্যাকচুয়েটর শাটডাউন এবং নিয়ন্ত্রণ উভয় কাজের জন্যই ব্যবহার করা যেতে পারে (চিত্র ১-২)।