Τι είναι μια σφαιρική βαλβίδα υψηλής καθαρότητας; Η σφαιρική βαλβίδα υψηλής καθαρότητας είναι μια συσκευή ελέγχου ροής που πληροί τα βιομηχανικά πρότυπα για την καθαρότητα υλικού και σχεδιασμού. Οι βαλβίδες στη διαδικασία υψηλής καθαρότητας χρησιμοποιούνται σε δύο κύριους τομείς εφαρμογής:
Αυτά χρησιμοποιούνται σε «συστήματα υποστήριξης» όπως η επεξεργασία ατμού καθαρισμού για καθαρισμό και έλεγχο θερμοκρασίας. Στη φαρμακευτική βιομηχανία, οι σφαιρικές βαλβίδες δεν χρησιμοποιούνται ποτέ σε εφαρμογές ή διαδικασίες που ενδέχεται να έρθουν σε άμεση επαφή με το τελικό προϊόν.
Ποιο είναι το βιομηχανικό πρότυπο για βαλβίδες υψηλής καθαρότητας; Η φαρμακευτική βιομηχανία αντλεί τα κριτήρια επιλογής βαλβίδων από δύο πηγές:
Το ASME/BPE-1997 είναι ένα εξελισσόμενο κανονιστικό έγγραφο που καλύπτει τον σχεδιασμό και τη χρήση εξοπλισμού στη φαρμακευτική βιομηχανία. Αυτό το πρότυπο προορίζεται για τον σχεδιασμό, τα υλικά, την κατασκευή, την επιθεώρηση και τις δοκιμές δοχείων, σωληνώσεων και σχετικών εξαρτημάτων, όπως αντλίες, βαλβίδες και εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται στη βιοφαρμακευτική βιομηχανία. Ουσιαστικά, το έγγραφο αναφέρει: «...όλα τα εξαρτήματα που έρχονται σε επαφή με ένα προϊόν, πρώτη ύλη ή ενδιάμεσο προϊόν κατά την κατασκευή, την ανάπτυξη ή την κλιμάκωση διεργασιών... και αποτελούν κρίσιμο μέρος της κατασκευής προϊόντων, όπως το νερό για ένεση (WFI), ο καθαρός ατμός, η υπερδιήθηση, η αποθήκευση ενδιάμεσων προϊόντων και οι φυγοκεντρητές».
Σήμερα, η βιομηχανία βασίζεται στο ASME/BPE-1997 για να καθορίσει τα σχέδια σφαιρικών βαλβίδων για εφαρμογές που δεν έρχονται σε επαφή με το προϊόν. Οι βασικοί τομείς που καλύπτονται από την προδιαγραφή είναι:
Οι βαλβίδες που χρησιμοποιούνται συνήθως σε συστήματα βιοφαρμακευτικών διεργασιών περιλαμβάνουν σφαιρικές βαλβίδες, βαλβίδες διαφράγματος και βαλβίδες ελέγχου. Αυτό το έγγραφο μηχανικής θα περιοριστεί σε μια συζήτηση για τις σφαιρικές βαλβίδες.
Η επικύρωση είναι μια κανονιστική διαδικασία που έχει σχεδιαστεί για να διασφαλίζει την αναπαραγωγιμότητα ενός επεξεργασμένου προϊόντος ή σκευάσματος. Το πρόγραμμα υποδεικνύει τη μέτρηση και την παρακολούθηση των μηχανικών συστατικών της διεργασίας, του χρόνου σκευάσματος, της θερμοκρασίας, της πίεσης και άλλων συνθηκών. Μόλις αποδειχθεί ότι ένα σύστημα και τα προϊόντα αυτού του συστήματος είναι επαναλήψιμα, όλα τα συστατικά και οι συνθήκες θεωρούνται επικυρωμένα. Δεν μπορούν να γίνουν αλλαγές στο τελικό «πακέτο» (συστήματα και διαδικασίες διεργασίας) χωρίς επανεπικύρωση.
Υπάρχουν επίσης ζητήματα που σχετίζονται με την επαλήθευση υλικών. Μια Έκθεση Δοκιμής Υλικού (MTR) είναι μια δήλωση από έναν κατασκευαστή χυτευμένων εξαρτημάτων που τεκμηριώνει τη σύνθεση του χυτού υλικού και επαληθεύει ότι προέρχεται από μια συγκεκριμένη διαδικασία χύτευσης. Αυτό το επίπεδο ιχνηλασιμότητας είναι επιθυμητό σε όλες τις εγκαταστάσεις κρίσιμων υδραυλικών εξαρτημάτων σε πολλούς κλάδους. Όλες οι βαλβίδες που παρέχονται για φαρμακευτικές εφαρμογές πρέπει να έχουν προσαρτημένο MTR.
Οι κατασκευαστές υλικών καθισμάτων παρέχουν αναφορές σύνθεσης για να διασφαλίσουν τη συμμόρφωση των καθισμάτων με τις οδηγίες του FDA. (Κλάση VI του FDA/USP). Αποδεκτά υλικά καθισμάτων περιλαμβάνουν PTFE, RTFE, Kel-F και TFM.
Η εξαιρετικά υψηλή καθαρότητα (UHP) είναι ένας όρος που αποσκοπεί στην έμφαση της ανάγκης για εξαιρετικά υψηλή καθαρότητα. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται ευρέως στην αγορά ημιαγωγών όπου απαιτείται ο απολύτως ελάχιστος αριθμός σωματιδίων στη ροή. Οι βαλβίδες, οι σωληνώσεις, τα φίλτρα και πολλά υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή τους συνήθως πληρούν αυτό το επίπεδο UHP όταν προετοιμάζονται, συσκευάζονται και χειρίζονται υπό συγκεκριμένες συνθήκες.
Η βιομηχανία ημιαγωγών αντλεί τις προδιαγραφές σχεδιασμού βαλβίδων από μια συλλογή πληροφοριών που διαχειρίζεται ο όμιλος SemaSpec. Η παραγωγή πλακιδίων μικροτσίπ απαιτεί εξαιρετικά αυστηρή τήρηση των προτύπων για την εξάλειψη ή την ελαχιστοποίηση της μόλυνσης από σωματίδια, απαγωγή αερίων και υγρασία.
Το πρότυπο SemaSpec περιγράφει λεπτομερώς την πηγή δημιουργίας σωματιδίων, το μέγεθος των σωματιδίων, την πηγή αερίου (μέσω μαλακής διάταξης βαλβίδας), τον έλεγχο διαρροής ηλίου και την υγρασία εντός και εκτός των ορίων της βαλβίδας.
Οι σφαιρικές βαλβίδες έχουν αποδειχθεί αποδεδειγμένα αποτελεσματικές στις πιο δύσκολες εφαρμογές. Μερικά από τα βασικά οφέλη αυτού του σχεδιασμού περιλαμβάνουν:
Μηχανική στίλβωση – Οι γυαλισμένες επιφάνειες, οι συγκολλήσεις και οι επιφάνειες που χρησιμοποιούνται έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά επιφάνειας όταν παρατηρούνται με μεγεθυντικό φακό. Η μηχανική στίλβωση μειώνει όλες τις επιφανειακές ραβδώσεις, τις κοιλότητες και τις αποκλίσεις σε ομοιόμορφη τραχύτητα.
Η μηχανική στίλβωση γίνεται σε περιστρεφόμενο εξοπλισμό χρησιμοποιώντας λειαντικά αλουμίνας. Η μηχανική στίλβωση μπορεί να επιτευχθεί με χειροκίνητα εργαλεία για μεγάλες επιφάνειες, όπως αντιδραστήρες και δοχεία στη θέση τους, ή με αυτόματους παλινδρομικούς μηχανισμούς για σωλήνες ή σωληνωτά μέρη. Μια σειρά από στιλβωτικά κόκκων εφαρμόζεται σε διαδοχικές λεπτότερες ακολουθίες μέχρι να επιτευχθεί το επιθυμητό φινίρισμα ή τραχύτητα επιφάνειας.
Η ηλεκτροστίλβωση είναι η αφαίρεση μικροσκοπικών ανωμαλιών από μεταλλικές επιφάνειες με ηλεκτροχημικές μεθόδους. Έχει ως αποτέλεσμα μια γενική επιπεδότητα ή λεία επιφάνεια που, όταν παρατηρείται με μεγεθυντικό φακό, φαίνεται σχεδόν χωρίς χαρακτηριστικά.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι φυσικά ανθεκτικός στη διάβρωση λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε χρώμιο (συνήθως 16% ή περισσότερο στον ανοξείδωτο χάλυβα). Η ηλεκτροστίλβωση ενισχύει αυτή τη φυσική αντοχή επειδή η διαδικασία διαλύει περισσότερο σίδηρο (Fe) από χρώμιο (Cr). Αυτό αφήνει υψηλότερα επίπεδα χρωμίου στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα (παθητικοποίηση).
Το αποτέλεσμα οποιασδήποτε διαδικασίας στίλβωσης είναι η δημιουργία μιας «λείας» επιφάνειας που ορίζεται ως η μέση τραχύτητα (Ra). Σύμφωνα με το ASME/BPE, «Όλα τα στιλβωτικά πρέπει να εκφράζονται σε Ra, μικροίντσες (m-in) ή μικρόμετρα (mm)».
Η ομαλότητα της επιφάνειας μετριέται γενικά με ένα προφίλμετρο, ένα αυτόματο όργανο με παλινδρομικό βραχίονα τύπου γραφίδας. Η γραφίδα διέρχεται από την μεταλλική επιφάνεια για να μετρήσει τα ύψη των κορυφών και τα βάθη των κοιλάδων. Τα μέσα ύψη των κορυφών και τα βάθη των κοιλάδων εκφράζονται στη συνέχεια ως μέσοι όροι τραχύτητας, που εκφράζονται σε εκατομμυριοστά της ίντσας ή μικροίντσες, που συνήθως αναφέρονται ως Ra.
Η σχέση μεταξύ της γυαλισμένης και της γυαλισμένης επιφάνειας, του αριθμού των λειαντικών κόκκων και της τραχύτητας της επιφάνειας (πριν και μετά την ηλεκτροστίλβωση) φαίνεται στον παρακάτω πίνακα. (Για την εξαγωγή ASME/BPE, βλ. Πίνακα SF-6 σε αυτό το έγγραφο)
Τα μικρόμετρα είναι ένα κοινό ευρωπαϊκό πρότυπο και το μετρικό σύστημα ισοδυναμεί με μικροίντσες. Μία μικροίντσα ισούται με περίπου 40 μικρόμετρα. Παράδειγμα: Ένα φινίρισμα που καθορίζεται ως 0,4 μικρά Ra ισούται με 16 μικροίντσες Ra.
Λόγω της εγγενούς ευελιξίας του σχεδιασμού της σφαιρικής βαλβίδας, είναι άμεσα διαθέσιμη σε μια ποικιλία υλικών καθίσματος, σφράγισης και σώματος. Επομένως, οι σφαιρικές βαλβίδες παράγονται για να χειρίζονται τα ακόλουθα ρευστά:
Η βιοφαρμακευτική βιομηχανία προτιμά να εγκαθιστά «σφραγισμένα συστήματα» όποτε είναι δυνατόν. Οι συνδέσεις με εκτεταμένη εξωτερική διάμετρο σωλήνα (ETO) είναι συγκολλημένες εν σειρά για την εξάλειψη της μόλυνσης έξω από τα όρια βαλβίδας/σωλήνα και την προσθήκη ακαμψίας στο σύστημα σωληνώσεων. Τα άκρα Tri-Clamp (υγιεινή σύνδεση σφιγκτήρα) προσθέτουν ευελιξία στο σύστημα και μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς συγκόλληση. Χρησιμοποιώντας άκρα Tri-Clamp, τα συστήματα σωληνώσεων μπορούν να αποσυναρμολογηθούν και να αναδιαμορφωθούν πιο εύκολα.
Τα εξαρτήματα Cherry-Burrell με τις εμπορικές ονομασίες «I-Line», «S-Line» ή «Q-Line» διατίθενται επίσης για συστήματα υψηλής καθαρότητας, όπως η βιομηχανία τροφίμων/ποτών.
Τα άκρα με εκτεταμένη εξωτερική διάμετρο σωλήνα (ETO) επιτρέπουν την εν σειρά συγκόλληση της βαλβίδας στο σύστημα σωληνώσεων. Τα άκρα ETO έχουν μέγεθος που ταιριάζει με τη διάμετρο και το πάχος τοιχώματος του συστήματος σωλήνα (σωλήνα). Το εκτεταμένο μήκος σωλήνα δέχεται κεφαλές συγκόλλησης τροχιάς και παρέχει επαρκές μήκος για την αποφυγή ζημιάς στη στεγανοποίηση του σώματος της βαλβίδας λόγω θερμότητας συγκόλλησης.
Οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές διεργασιών λόγω της εγγενούς ευελιξίας τους. Οι βαλβίδες διαφράγματος έχουν περιορισμένη λειτουργία θερμοκρασίας και πίεσης και δεν πληρούν όλα τα πρότυπα για τις βιομηχανικές βαλβίδες. Οι σφαιρικές βαλβίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για:
Επιπλέον, το κεντρικό τμήμα της σφαιρικής βαλβίδας είναι αφαιρούμενο για να επιτρέπει την πρόσβαση στην εσωτερική συγκόλληση, η οποία στη συνέχεια μπορεί να καθαριστεί ή/και να γυαλιστεί.
Η αποστράγγιση είναι σημαντική για τη διατήρηση των συστημάτων βιοεπεξεργασίας σε καθαρές και αποστειρωμένες συνθήκες. Το υγρό που απομένει μετά την αποστράγγιση γίνεται σημείο αποικισμού για βακτήρια ή άλλους μικροοργανισμούς, δημιουργώντας ένα μη αποδεκτό βιολογικό φορτίο στο σύστημα. Οι θέσεις όπου συσσωρεύεται υγρό μπορούν επίσης να γίνουν θέσεις έναρξης διάβρωσης, προσθέτοντας πρόσθετη μόλυνση στο σύστημα. Το τμήμα σχεδιασμού του προτύπου ASME/BPE απαιτεί σχεδιασμό για την ελαχιστοποίηση της κατακράτησης ή της ποσότητας υγρού που παραμένει στο σύστημα μετά την ολοκλήρωση της αποστράγγισης.
Ένας νεκρός χώρος σε ένα σύστημα σωληνώσεων ορίζεται ως μια αυλάκωση, ένα ταυ ή μια προέκταση από την κύρια διαδρομή του σωλήνα που υπερβαίνει την διάμετρο του σωλήνα (L) που ορίζεται στο αναγνωριστικό του κύριου σωλήνα (D). Ένας νεκρός χώρος είναι ανεπιθύμητος επειδή παρέχει μια περιοχή παγίδευσης στην οποία ενδέχεται να μην είναι προσβάσιμη μέσω διαδικασιών καθαρισμού ή απολύμανσης, με αποτέλεσμα τη μόλυνση του προϊόντος. Για συστήματα σωληνώσεων βιοεπεξεργασίας, μπορεί να επιτευχθεί αναλογία L/D 2:1 με τις περισσότερες διαμορφώσεις βαλβίδων και σωληνώσεων.
Τα πυροφράγματα έχουν σχεδιαστεί για να αποτρέπουν την εξάπλωση εύφλεκτων υγρών σε περίπτωση πυρκαγιάς στη γραμμή παραγωγής. Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί μεταλλικό πίσω κάθισμα και αντιστατικό για την αποφυγή ανάφλεξης. Οι βιοφαρμακευτικές και καλλυντικές βιομηχανίες προτιμούν γενικά πυροφράγματα σε συστήματα χορήγησης αλκοόλ.
Τα υλικά έδρας σφαιρικών βαλβίδων που έχουν εγκριθεί από τον FDA-USP23, κατηγορίας VI περιλαμβάνουν: PTFE, RTFE, Kel-F, PEEK και TFM.
Το TFM είναι ένα χημικά τροποποιημένο PTFE που γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ του παραδοσιακού PTFE και του PFA που μπορεί να υποστεί επεξεργασία με τήξη. Το TFM ταξινομείται ως PTFE σύμφωνα με το ASTM D 4894 και το ISO Draft WDT 539-1.5. Σε σύγκριση με το παραδοσιακό PTFE, το TFM έχει τις ακόλουθες βελτιωμένες ιδιότητες:
Οι έδρες με κοιλότητες έχουν σχεδιαστεί για να αποτρέπουν τη συσσώρευση υλικών που, όταν παγιδευτούν μεταξύ της σφαίρας και της κοιλότητας του σώματος, θα μπορούσαν να στερεοποιηθούν ή να εμποδίσουν με άλλο τρόπο την ομαλή λειτουργία του μέλους κλεισίματος της βαλβίδας. Οι σφαιρικές βαλβίδες υψηλής καθαρότητας που χρησιμοποιούνται στην υπηρεσία ατμού δεν πρέπει να χρησιμοποιούν αυτήν την προαιρετική διάταξη έδρας, καθώς ο ατμός μπορεί να βρει τον δρόμο του κάτω από την επιφάνεια της έδρας και να γίνει περιοχή για ανάπτυξη βακτηρίων. Λόγω αυτής της μεγαλύτερης επιφάνειας έδρασης, οι έδρες πλήρωσης κοιλοτήτων είναι δύσκολο να απολυμανθούν σωστά χωρίς αποσυναρμολόγηση.
Οι σφαιρικές βαλβίδες ανήκουν στη γενική κατηγορία των «περιστροφικών βαλβίδων». Για αυτόματη λειτουργία, διατίθενται δύο τύποι ενεργοποιητών: πνευματικοί και ηλεκτρικοί. Οι πνευματικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούν ένα έμβολο ή διάφραγμα συνδεδεμένο σε έναν περιστρεφόμενο μηχανισμό, όπως μια διάταξη οδοντωτής ράγας και γραναζιού, για την παροχή περιστροφικής ροπής εξόδου. Οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές είναι βασικά κινητήρες με γρανάζια και διατίθενται σε μια ποικιλία τάσεων και επιλογών που ταιριάζουν στις σφαιρικές βαλβίδες. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό το θέμα, ανατρέξτε στην ενότητα «Πώς να επιλέξετε έναν ενεργοποιητή σφαιρικής βαλβίδας» παρακάτω σε αυτό το εγχειρίδιο.
Οι σφαιρικές βαλβίδες υψηλής καθαρότητας μπορούν να καθαριστούν και να συσκευαστούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις BPE ή Semiconductor (SemaSpec).
Ο βασικός καθαρισμός πραγματοποιείται με τη χρήση ενός συστήματος υπερηχητικού καθαρισμού που χρησιμοποιεί ένα εγκεκριμένο αλκαλικό αντιδραστήριο για κρύο καθαρισμό και απολίπανση, με σύνθεση χωρίς υπολείμματα.
Τα εξαρτήματα που περιέχουν πίεση φέρουν ένδειξη θερμικού αριθμού και συνοδεύονται από κατάλληλο πιστοποιητικό ανάλυσης. Καταγράφεται έκθεση δοκιμής φρεζαρίσματος (MTR) για κάθε μέγεθος και θερμικό αριθμό. Αυτά τα έγγραφα περιλαμβάνουν:
Μερικές φορές οι μηχανικοί διεργασιών πρέπει να επιλέξουν μεταξύ πνευματικών ή ηλεκτρικών βαλβίδων για συστήματα ελέγχου διεργασιών. Και οι δύο τύποι ενεργοποιητών έχουν πλεονεκτήματα και είναι πολύτιμο να υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα για να γίνει η καλύτερη επιλογή.
Το πρώτο βήμα κατά την επιλογή του τύπου του ενεργοποιητή (πνευματικού ή ηλεκτρικού) είναι να προσδιοριστεί η πιο αποτελεσματική πηγή ενέργειας για τον ενεργοποιητή. Τα κύρια σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη είναι:
Οι πιο πρακτικοί πνευματικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούν παροχή αέρα με πίεση 40 έως 120 psi (3 έως 8 bar). Συνήθως, έχουν μέγεθος για πιέσεις παροχής 60 έως 80 psi (4 έως 6 bar). Οι υψηλότερες πιέσεις αέρα είναι συχνά δύσκολο να εξασφαλιστούν, ενώ οι χαμηλότερες πιέσεις αέρα απαιτούν έμβολα ή διαφράγματα πολύ μεγάλης διαμέτρου για να δημιουργηθεί η απαιτούμενη ροπή.
Οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται συνήθως με ισχύ 110 VAC, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μια ποικιλία κινητήρων AC και DC, τόσο μονοφασικών όσο και τριφασικών.
Εύρος θερμοκρασίας. Τόσο οι πνευματικοί όσο και οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Το τυπικό εύρος θερμοκρασίας για τους πνευματικούς ενεργοποιητές είναι από -20 έως 800C, αλλά μπορεί να επεκταθεί σε -40 έως 2500F (-40 έως 1210C) με προαιρετικές στεγανοποιήσεις, ρουλεμάν και γράσα. Εάν χρησιμοποιούνται αξεσουάρ ελέγχου (διακόπτες ορίου, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες κ.λπ.), ενδέχεται να έχουν διαφορετική θερμοκρασία από τον ενεργοποιητή και αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε όλες τις εφαρμογές. Σε εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η ποιότητα της παροχής αέρα σε σχέση με το σημείο δρόσου. Το σημείο δρόσου είναι η θερμοκρασία στην οποία εμφανίζεται συμπύκνωση στον αέρα. Η συμπύκνωση μπορεί να παγώσει και να μπλοκάρει τη γραμμή παροχής αέρα, εμποδίζοντας τη λειτουργία του ενεργοποιητή.
Οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές έχουν εύρος θερμοκρασίας από -40 έως 1500F (-40 έως 650C). Όταν χρησιμοποιείται σε εξωτερικούς χώρους, ο ηλεκτρικός ενεργοποιητής πρέπει να είναι απομονωμένος από το περιβάλλον για να αποτρέπεται η είσοδος υγρασίας στις εσωτερικές λειτουργίες. Εάν αντληθεί συμπύκνωση από τον αγωγό τροφοδοσίας, ενδέχεται να σχηματιστεί συμπύκνωση στο εσωτερικό, η οποία μπορεί να έχει συσσωρεύσει νερό της βροχής πριν από την εγκατάσταση. Επίσης, επειδή ο κινητήρας θερμαίνει το εσωτερικό του περιβλήματος του ενεργοποιητή όταν λειτουργεί και το ψύχει όταν δεν λειτουργεί, οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μπορούν να προκαλέσουν «αναπνοή» και συμπύκνωση του περιβάλλοντος. Επομένως, όλοι οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές για εξωτερική χρήση πρέπει να είναι εξοπλισμένοι με θερμαντήρα.
Μερικές φορές είναι δύσκολο να δικαιολογηθεί η χρήση ηλεκτρικών ενεργοποιητών σε επικίνδυνα περιβάλλοντα, αλλά εάν οι ενεργοποιητές με πεπιεσμένο αέρα ή οι πνευματικοί ενεργοποιητές δεν μπορούν να παρέχουν τα απαιτούμενα λειτουργικά χαρακτηριστικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρικοί ενεργοποιητές με κατάλληλα ταξινομημένα περιβλήματα.
Η Εθνική Ένωση Κατασκευαστών Ηλεκτρικών Συσκευών (NEMA) έχει θεσπίσει κατευθυντήριες γραμμές για την κατασκευή και την εγκατάσταση ηλεκτρικών ενεργοποιητών (και άλλου ηλεκτρικού εξοπλισμού) για χρήση σε επικίνδυνες περιοχές. Οι κατευθυντήριες γραμμές NEMA VII έχουν ως εξής:
VII Επικίνδυνη Τοποθεσία Κλάσης Ι (Εκρηκτικό Αέριο ή Ατμοί) Πληροί τον Εθνικό Ηλεκτρικό Κώδικα για εφαρμογές· πληροί τις προδιαγραφές της Underwriters' Laboratories, Inc. για χρήση με βενζίνη, εξάνιο, νάφθα, βενζόλιο, βουτάνιο, προπάνιο, ακετόνη, ατμόσφαιρες βενζολίου, ατμούς διαλύτη λάκας και φυσικό αέριο.
Σχεδόν όλοι οι κατασκευαστές ηλεκτρικών ενεργοποιητών έχουν την επιλογή μιας έκδοσης της τυπικής σειράς προϊόντων τους που συμμορφώνεται με το πρότυπο NEMA VII.
Από την άλλη πλευρά, οι πνευματικοί ενεργοποιητές είναι εγγενώς ανθεκτικοί σε εκρήξεις. Όταν χρησιμοποιούνται ηλεκτρικά χειριστήρια με πνευματικούς ενεργοποιητές σε επικίνδυνες περιοχές, είναι συχνά πιο οικονομικά από τους ηλεκτρικούς ενεργοποιητές. Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ελέγχου μπορεί να εγκατασταθεί σε μια μη επικίνδυνη περιοχή και να συνδεθεί με σωληνώσεις στον ενεργοποιητή. Οι διακόπτες ορίου - για ένδειξη θέσης - μπορούν να εγκατασταθούν σε περιβλήματα NEMA VII. Η εγγενής ασφάλεια των πνευματικών ενεργοποιητών σε επικίνδυνες περιοχές τους καθιστά μια πρακτική επιλογή σε αυτές τις εφαρμογές.
Ελατήρια επαναφοράς. Ένα άλλο αξεσουάρ ασφαλείας που χρησιμοποιείται ευρέως σε ενεργοποιητές βαλβίδων στη βιομηχανία μεταποίησης είναι η επιλογή επαναφοράς ελατηρίου (ασφαλής λειτουργία). Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ή σήματος, ο ενεργοποιητής επαναφοράς ελατηρίου οδηγεί τη βαλβίδα σε μια προκαθορισμένη ασφαλή θέση. Αυτή είναι μια πρακτική και φθηνή επιλογή για πνευματικούς ενεργοποιητές και ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο οι πνευματικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται ευρέως σε ολόκληρο τον κλάδο.
Εάν δεν είναι δυνατή η χρήση ελατηρίου λόγω μεγέθους ή βάρους του ενεργοποιητή ή εάν έχει εγκατασταθεί μονάδα διπλής ενέργειας, μπορεί να εγκατασταθεί μια δεξαμενή συσσώρευσης για την αποθήκευση της πίεσης αέρα.