Ak by sme sa pozreli do minulosti, povedzme 10 – 15 rokov späť, a porovnali to so súčasným stavom, v čom vidíte najväčšie rozdiely v konštrukcii či výbave priemyselných armatúr?
Konštrukcia ventilov ako takých sa nezmenila už niekoľko desaťročí, princíp a spôsob ich fungovania je stále rovnaký. Mení sa však technológia výroby vnútorných dielov ventilu, kde sa prejavujú jednak nové technológie opracovania týchto dielov, jednak nové poznatky konštruktérov, ktorí novými systémami výpočtov (pomocou počítačových programov) prepočítavajú prúdenie média vnútri armatúry a tým zefektívňujú vnútorné priestory v samotnej armatúre. Tieto poznatky nám ďalej umožňujú prispôsobiť teleso ventilu rôznym požiadavkám kladeným na jednotlivé typy armatúr a tak prispôsobiť ich funkciu konkrétnym prevádzkam. Rozdiel je tiež v samotnom telese, ktoré je oproti armatúram spred niekoľkých desaťročí menej robustné pri zachovaní rovnakých tlakových a pevnostných parametrov.
Od priemyselných armatúr do značnej miery závisí efektívnosť a bezpečnosť celého procesu. Venujú im investori dostatočnú pozornosť vzhľadom na tento ich status? Alebo ich považujú za prvky, na ktorých môžeme ušetriť?
Myslím si, že vo väčšine prípadov si investori, resp. správcovia uvedomujú dôležitosť armatúry v celom procese, a preto im aj venujú náležitú pozornosť. Od prípadu k prípadu je to však iné, každá armatúra má inú dôležitosť, a teda vyžaduje aj inú pozornosť. Ak sa budeme baviť o armatúre v jadrovej elektrárni, tam by mohol výpadok armatúry v určitom procese znamenať nevyčísliteľné straty. Ak by sme to porovnali s armatúrou, ktorá je osadená napríklad na regulácii prietoku vody do obytného domu, tam by bol výpadok tejto armatúry určite menej bolestivý. Takže od samotného účelu armatúry závisí aj suma, ktorú by sme teoreticky mohli za armatúru ušetriť. Na druhej strane môžeme v niektorých prípadoch na rovnaký účel použiť rôzne typy armatúr, ktoré sa líšia svojimi vlastnosťami, ale vedia splniť všetko, čo investor od armatúry potrebuje. Takže ak je nutné ušetriť nejakú „korunu“, možno si vybrať aj lacnejšiu alternatívu.
Je pri výbere priemyselnej armatúry lepšie pozerať na správnu rovnováhu medzi výkonom a cenou, alebo je lepšie snažiť sa voliť vždy technicky najvýkonnejšie riešenie?
Ako som spomenul už na začiatku, vývoj nových technológií sa prejavuje v spôsobe opracovávania vnútorných dielov armatúry. Tieto nové spôsoby často umožňujú lacnejšiu výrobu a tým aj presunutie najvýkonnejších riešení do lacnejších typov armatúr. Aby som však odpovedal na otázku, z môjho pohľadu treba v prvom rade určiť, akú funkciu a úlohu má samotná armatúra plniť. Ak je to bežná prevádzka (bežný dom, výmenníková stanica a pod.), z prevádzkového hľadiska by najvýkonnejšie riešenie bolo zbytočným plytvaním peňazí. Takže je určite vhodnejšie pozerať na správnu rovnováhu medzi výkonom, ktorý od armatúry požadujeme, a cenou. Technicky najvýkonnejšie riešenia sa používajú v prevádzkach, kde je to potrebné – teda hlavne pri regulácii vysokých tlakových spádov v kombinácii s vysokou teplotou, prípadne ak treba regulovať teplotu aj tlak média súčasne. Tu nájdu tieto riešenia svoje opodstatnenie.
Regulačný ventil je zariadenie, ktoré len málokedy dokáže úplne presne zrealizovať riadiaci príkaz z nadradeného systému. Do akej miery táto (ne)presnosť ovplyvňuje celkovú kvalitu riadenia procesov?
Rozprávame sa o regulačnom ventile, avšak jeho neodmysliteľnou súčasťou je aj pohon, ktorý má za úlohu práve prestavenie regulačnej partie ventilu do požadovanej polohy. Takže ak hovoríme o (ne)presnosti ventilu, túto funkciu má vo svojej kompetencii práve pohon. Dnešné typy pohonov sú dostatočne presné na to, aby dokázali presunúť kuželku ventilu do požadovanej polohy, avšak tým by sme mohli dosiahnuť úplný opak toho, čo chceme. V prípade nastavenia vysokej citlivosti (desatiny percenta zdvihu) sa pohon bude snažiť neustále dosiahnuť požadovanú polohu z riadiaceho systému. Tým sa môže dostať do situácie, že bude vykonávať niekoľko stoviek alebo aj tisíc cyklov za hodinu (tzv. cyklovanie ventilu), až nastane prehriatie motora a jeho vypnutie. V takomto prípade je teda vhodnejšie nastaviť vyššiu necitlivosť pohonu (rádovo v jednotkách percent zdvihu), ktorá bude mať za následok síce relatívne vyššiu nepresnosť, ale na druhej strane sa nám táto necitlivosť odmení vyššou stabilitou celého procesu.
Pri vysokom tlaku a prietoku sú regulačné ventily často „hlučné“. Existujú metódy, ako sa s tým vyrovnať?
Hluk v potrubí je veľmi špecifický jav a veľmi ťažko sa určuje jeho začiatok a prvotný zdroj. Prenáša sa regulovaným médiom a jeho príčinou môže byť úplne iný prvok v sústave, ako si myslíme. Vo všeobecnosti však možno povedať, že regulačné armatúry patria k najväčším zdrojom hluku v hydraulickom systéme práve kvôli ich funkcii – majú za úlohu redukovať tlak, resp. prietok, čím sa zvyšuje rýchlosť prúdenia. Hluk pri prúdení média v armatúre závisí od mnohých parametrov. Môže vzniknúť aj samotným prúdením média vo ventile alebo to môže byť uvedené škrtenie veľkého tlakového spádu. V každom prípade existuje niekoľko základných prostriedkov na jeho minimalizáciu. Jedným z nich je použitie vhodného typu armatúry s dierovanou kuželkou, prípadne viacstupňová redukcia tlakového spádu viacerými ventilmi za sebou alebo viacstupňovým škrtiacim systémom v jednej armatúre. Ďalej to môže byť aj použitie clony vo výstupnom potrubí, ktorá rozdelí jeden prúd média na veľké množstvo malých prúdov a zároveň ho aj upokojí. Možností je viac, záleží na konkrétnych parametroch, ktorá metóda a ktorý spôsob sú pre danú situáciu najvhodnejšie a najefektívnejšie.
Aby sa predchádzalo ohrozeniu bezpečnosti pracovníkov, či aby sa zabránilo negatívnym vplyvom na životné prostredie, sú v náročných prevádzkových prostrediach (chemické, petrochemické a pod.) inštalované ventily odolné proti požiaru (Fire-Safe). V čom sa tieto ventily odlišujú od tých „bežných“ a kedy je už dôvod siahnuť po nich?
V prípade požiaru (najčastejšie technologického zariadenia) majú tieto takzvané Fire Safe armatúry za cieľ zabrániť úniku horľavého média, aby sa nezhoršovali následky tejto udalosti. Nemusia to však byť len regulačné ventily, ale aj posúvače, guľové kohúty a ďalšie typy armatúr. Cieľom je udržať médium vnútri potrubia, a teda mimo priameho styku s otvoreným ohňom. Doménou týchto armatúr je predovšetkým petrochemický priemysel. Od tzv. bežných ventilov sa môžu líšiť napríklad materiálom sediel v prípade guľových kohútov, pri regulačných armatúrach napríklad materiálom upchávky. Neznamená to, že ide o rozdielnu armatúru, ale v tomto prípade sa zohľadňuje aj vplyv extrémnej teploty, pri ktorej si armatúra musí zachovať tesnosť voči vonkajšiemu prostrediu. Takéto armatúry sú potom testované podľa ďalších noriem. V podstate trochu inou obdobou sú seizmicky odolné ventily, ktoré nachádzajú uplatnenie predovšetkým v jadrovej energetike a od ktorých sa tiež požaduje neporušenie integrity armatúry vzhľadom na vonkajšie prostredie. Táto vlastnosť sa potom dokladuje výpočtovými správami na základe zadania predpokladaných parametrov zemetrasenia na konkrétnom mieste inštalácie.
Pozrime sa ešte na akčné členy/pohony regulačných ventilov. Kedy zvoliť riešenie s pohonom a aké sú výhody/obmedzenia elektrických/pneumatických pohonov?
Riešenie s pohonom volíme v prípade, keď chceme zabezpečiť presnú reguláciu. Pohony regulačných ventilov sú prvky, ktoré zabezpečujú presné nastavenie kuželky a tým presnosť regulácie v danej prevádzke – to je vlastne aj odpoveď na vašu otázku. Pohon dokážeme riadiť na diaľku, nie je potrebná obsluha pri konkrétnom ventile a máme prehľad o celkovej situácii v celom riadenom systéme. To sú hlavné výhody pri ovládaní armatúr pohonom. Nevýhodou je nutnosť riadiaceho systému, ktorý monitoruje celú prevádzku a zabezpečuje spoluprácu so všetkými riadiacimi a monitorovacími prvkami. Samozrejmosťou pri ovládaní armatúry pohonom je jeho napájanie (elektrické alebo vzduchom). V prípade použitia pneumatického pohonu je najpodstatnejším rozdielom potreba napájacieho vzduchu. Ďalšie rozdiely medzi elektrickými a pneumatickými pohonmi z hľadiska regulácie už nie sú.
Ako vyzerá správna údržba priemyselných armatúr? Do akej miery dokážu moderné technológie pomôcť pri včasnom odhaľovaní blížiacich sa problémov?
Vnútri armatúry nie je zabudovaná žiadna technológia, ktorá by vopred signalizovala blížiace sa problémy. Údržbu možno vykonávať hlavne ich pravidelnou fyzickou obhliadkou a kontrolou či už samotnej armatúry, alebo ovládania – pohonu. Pri fyzickej obhliadke však môžeme vidieť a identifikovať len poškodenie samotného telesa alebo upchávky tiahla. Poruchy na vnútorných častiach armatúry, ako je napríklad poškodenie kuželky alebo sedla, sa prejavia v spôsobe regulácie alebo netesnosťou pri uzatvorení.
Sklenú guľu, s ktorou by sme vedeli predpovedať budúcnosť, nemá nikto z nás, ale viete aspoň odhadnúť trendy, kam sa bude vývoj priemyselných armatúr a s nimi súvisiacich technológií uberať?
Máte pravdu, krištáľovú guľu nemá nikto z nás. No ak vychádzame z toho, že priemyselné armatúry sa uplatňujú v kľúčových procesoch zaistenia infraštruktúry našej civilizácie, či ide o energetiku, petrochémiu a chémiu, potravinárstvo a pod., nemyslím si, že by tieto zariadenia nemali budúcnosť. Dokonca je tento odbor do značnej miery imúnny voči výkyvom trhu, rôznym krízam atď. Základný princíp konštrukcie armatúr je síce už roky rovnaký, ale dochádza k prudkému zvyšovaniu úžitkovej hodnoty týchto výrobkov. Môžu za to nové materiály, nové výrobné postupy, ktoré sa zasa spätne premietajú do konštrukcie. S tým súvisí aj rozvoj výpočtovej techniky, ktorý umožňuje simulovať vlastnosti armatúry, napr. čo sa týka prúdenia, analýz napätia, teplotných analýz, namáhania od potrubia apod. Ďalší vývoj bude teda podľa môjho názoru smerovať k ďalšiemu zvyšovaniu spoľahlivosti, nachádzaniu nových riešení, vylepšovaniu regulačných vlastností, ktoré sa zasa odrazia na efektívnejšom fungovaní celého technologického celku.
Ďakujeme za rozhovor.