RR機(jī)組消防系統(tǒng)安全分析

鄭吉慶　鄧亮

摘 要：長輸天然氣管道Rolls-Royce（RR）壓縮機(jī)組燃?xì)獍l(fā)生器箱體消防系統(tǒng)，由于UV X3301探測(cè)器誤報(bào)，常導(dǎo)致機(jī)組緊急停機(jī)，影正響常運(yùn)行，該文從消防系統(tǒng)多重化方面分析，更改邏輯機(jī)構(gòu)的必要性。

關(guān)鍵詞：消防系統(tǒng) 多重化 邏輯設(shè)置

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0245-01

1 RR機(jī)組GG箱體消防系統(tǒng)現(xiàn)狀

長輸天然氣管線Rolls-Royce燃?xì)廨啓C(jī)消防系統(tǒng)使用EAGLE QUANTUM PREMIER EQ300X控制器、EQ3700 I/O模塊、4個(gè)X3301火焰探測(cè)器、4個(gè)HA45可燃?xì)馓綔y(cè)器、24VDC電磁閥、聲光報(bào)警裝置等。當(dāng)EQP控制器檢測(cè)到火焰、煙霧和可燃?xì)鈺r(shí)釋放二氧化碳，保護(hù)燃?xì)廨啓C(jī)免于火災(zāi)。

2 技術(shù)現(xiàn)狀及失效分析

UVX330探測(cè)器邏輯采用的1oo4，任何一個(gè)火焰探頭報(bào)警，EQP控制器立即觸發(fā)瓶口釋放電磁閥，快速釋放CO2。如圖1所示。UV探測(cè)器將檢測(cè)到的紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)送入輸入卡件，輸入卡件將模擬信號(hào)數(shù)字化后送入EQP控制器，EQP將信號(hào)送入機(jī)組控制系統(tǒng)，之后在HMI顯示。

UV探測(cè)器X3301是采用的頻譜原理，對(duì)于振動(dòng)、弧光等較敏感，運(yùn)行中易發(fā)生誤觸發(fā)，導(dǎo)致CO2噴射。1oo4沒有采用重化和多安全診斷技術(shù)安全性能等級(jí)未能達(dá)SIL3等級(jí)。采用1oo2D結(jié)構(gòu)比1oo2更理想的安全性。1oo2D體系結(jié)構(gòu)的診斷電路里有和輸出相關(guān)的控制電路，該控制電路可以由兩個(gè)通道分別進(jìn)行控制。

如圖2，1oo2D結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩個(gè)輸出控制電路A1，A2串聯(lián)、B1，B2串聯(lián)之后再并聯(lián)，每個(gè)單元有獨(dú)立的控制輸出，同時(shí)最終輸出結(jié)果還跟兩個(gè)通道的診斷結(jié)果相關(guān)。最終輸出結(jié)果必須經(jīng)過診斷電路的判斷才能完成輸出。

采用2oo3體系結(jié)構(gòu)，輸出還有表決電路，2oo3結(jié)構(gòu)保證當(dāng)系統(tǒng)中最少有兩路處于安全狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)是安全的。

如圖3，AB串聯(lián)、AC串聯(lián)、BC串聯(lián)，然后再將三者并聯(lián)起來，當(dāng)A、B、C三者任何兩個(gè)短路，回路才能導(dǎo)通，執(zhí)行器才能夠響應(yīng)；這樣就實(shí)現(xiàn)了A、B、C中，至少有兩者是失效短路，則系統(tǒng)危險(xiǎn)失效。

3 結(jié)語

1oo1單通道系統(tǒng)，沒有太多安全性和可用性，安全性方面只能達(dá)到SIL1安全等。1oo2、2oo2雙通道系統(tǒng)，1oo2能夠獲得更好的安全性，兩個(gè)輸出邏輯上相當(dāng)于或，任意一個(gè)有輸出，則系統(tǒng)就有輸出。2oo2有更好的可用性，兩個(gè)都輸出才會(huì)產(chǎn)生有效輸出，相當(dāng)于邏輯上與。1oo2D有兩個(gè)通道，具備獨(dú)立的診斷電路?？蓪⑽ｋU(xiǎn)失效轉(zhuǎn)化為安全失效，1oo2D具備更高的安全性。2oo4D是一種新型的安全儀表系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。2oo4D是使用兩路1oo2D的設(shè)備，每個(gè)1oo2D的設(shè)備安全完整性均達(dá)到SIL3，兩個(gè)1oo2D設(shè)備之間是熱備關(guān)系，以保證可用性。2oo3系統(tǒng)包含三個(gè)通道，當(dāng)輸出至少有兩路相同時(shí)才進(jìn)行輸出。三個(gè)通道同時(shí)有效才能保證系統(tǒng)安全性，一旦有通道故障，系統(tǒng)的安全性必然降級(jí)。從可用性角度上講，2oo3系統(tǒng)不如2oo4D系統(tǒng)，而兩者所能達(dá)到的安全性基本相同。

參考文獻(xiàn)

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