Woodward 9905-990

产品简介:9905-990 是 Woodward 9905 系列中的安全专用型号,专为紧急切断(Emergency Shutdown,ESD)系统设计。该阀门在标准调节阀基础上增加了一套独立的紧急切断电磁铁,当 ESD 系统触发时,紧急电磁铁在 50ms 内强制关闭阀门,切断燃油供给。该型号符合 IEC 61508 SIL 3 最高安全等级,是燃气轮机和发电机组安全保护系统中最关键的执行元件之一。

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描述

Woodward 9905-990

技术规格

  • 阀门类型:单座调节阀,单作用弹簧复位 + 紧急切断电磁铁(双安全机制)
  • 流量范围:10 至 80 GPM(约 38 至 303 L/min)
  • 阀口尺寸:DN25(1 英寸)至 DN40(1.5 英寸)
  • 进出口压力:最大入口压力 1000 psi(69 bar),最大压差 200 psi(13.8 bar)
  • 工作介质:柴油、航空煤油、重油等与不锈钢兼容的液体燃油
  • 工作温度范围:-40°C 至 +200°C(阀体)
  • 控制信号:4-20mA 电流信号(正常调节),24V DC 脉冲信号(紧急切断)
  • 供电电压:24V DC(正常),24V DC(紧急切断独立供电)
  • 响应时间:正常调节 < 150ms,紧急切断 < 50ms
  • 泄漏等级:ANSI/FCI 70-2 Class IV
  • 防护等级:IP66(阀体),IP65(电气连接器)
  • 安全等级:IEC 61508 SIL 3,IEC 61511 SIL 2
  • 材质构成:阀体为不锈钢 316L 锻造,阀芯为不锈钢 316L,阀座为 Stellite 6 号合金,密封件为氟橡胶(FKM)+ PTFE 组合密封,弹簧为 Inconel 718(双弹簧设计:调节弹簧 + 切断弹簧),紧急电磁铁为防爆型
  • 尺寸:约 250mm × 180mm × 220mm(长×宽×高)
  • 重量:约 10kg(不含执行机构)
  • 电气连接:双路电气连接(一路用于正常调节,一路用于紧急切断,两路完全独立)
  • 认证:ATEX Zone 1/2、FM Class I Div 1/2、SIL 3、IEC 61508、IEC 61511

功能特点

  • 双安全机制:这是 9905-990 与其他型号最大的区别。正常情况下由控制器通过 4-20mA 信号调节阀门开度;紧急情况下 ESD 系统触发独立的紧急电磁铁,在 50ms 内强制关闭阀门,即使控制器完全失效也能切断燃油。双重保护确保万无一失
  • SIL 3 最高安全等级:通过 IEC 61508 SIL 3 认证,这是功能安全领域的最高等级,意味着该阀门在安全仪表系统中可用于最危险的工况
  • 双弹簧设计:调节弹簧负责正常调节,切断弹簧负责紧急切断,两套弹簧完全独立,一套失效时另一套仍能工作
  • 双路独立电气连接:正常调节信号和紧急切断信号走两路完全独立的电缆,即使一路电缆断裂,另一路仍能正常工作
  • 50ms 紧急切断速度:是所有 9905 型号中关闭速度最快的,满足最严格的安全切断时间要求(通常要求 < 100ms)
  • 故障安全设计(Fail Safe):任何单一故障(断电、断信号、电磁铁故障、弹簧断裂)都会导致阀门自动关闭,这是 SIL 3 的核心要求

工作原理:正常工况下,Woodward 8200 系列控制器输出 4-20mA 信号驱动调节电磁线圈,控制阀门开度。紧急工况下(如超速、火焰失败、按下紧急停机按钮),ESD 系统向紧急电磁铁发送 24V DC 脉冲信号,紧急电磁铁产生强大磁力克服弹簧力,在 50ms 内强制关闭阀门。即使在控制器完全断电的情况下,紧急电磁铁由独立的 UPS 供电,仍能执行切断动作。

安装要求

  • 阀门应水平安装,流体自下而上
  • 紧急切断电缆必须独立布线,不得与正常调节信号电缆共用同一根电缆或线槽
  • 紧急切断电缆应使用阻燃型屏蔽电缆
  • 阀前安装 Y 型过滤器(过滤精度 ≤ 50μm)
  • 阀前直管段 ≥ 10 倍管径,阀后直管段 ≥ 5 倍管径
  • 紧急电磁铁的 UPS 供电必须经过独立的双路冗余供电

使用注意事项

  • 每月进行一次紧急切断测试,验证关闭时间是否 < 50ms
  • 每 12 个月进行一次完整的 SIL 3 功能验证测试
  • 紧急切断电缆每 24 个月更换一次
  • 不得在紧急电磁铁通电状态下进行阀门调节(会导致电磁铁烧毁)
  • 弹簧复位功能每季度测试一次

应用场景:GE Frame 7/9 燃气轮机紧急燃油切断、西门子 SGT-800/900 紧急燃油切断、三菱 M701J 紧急燃油切断、联合循环机组 ESD 燃油切断、工业燃气轮机安全保护系统、船舶主机紧急停车燃油切断