隨著石油化工生產(chǎn)裝置生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,工藝反應過程的日益復雜,事故的發(fā)生率和危害度越來越受到重視[1],安全保護系統(tǒng)已成為當今石油化工裝置重要的組成部分。安全保護系統(tǒng)是由檢測元件、各種I/O卡件、邏輯運算單元(控制單元)、最終執(zhí)行元件及它們之間的信號傳輸關(guān)系構(gòu)成一個完整的儀表系統(tǒng)[2]。最終執(zhí)行元件控制閥的安全保護已成為安全保護系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中的最為關(guān)鍵的部分,亦已成為設計者和過程維護人員非常關(guān)注的問題。石油化工生產(chǎn)裝置中控制閥的各種構(gòu)成形式和數(shù)量繁多,本文就控制閥的安全聯(lián)鎖保護和信號失效安全自鎖保護兩大方面重點詳細地進行闡述。
1控制閥的安全聯(lián)鎖保護
???? 保護系統(tǒng)是專用于對裝置中潛在的危險或不采取措施可能產(chǎn)生危險的事件發(fā)生響應,以減輕危險發(fā)生的后果或防止危險發(fā)生的系統(tǒng)??刂崎y安裝在工藝設備和管道的介質(zhì)流程上,對工藝介質(zhì)流量的大小和打開關(guān)閉起著全過程的控制作用。控制閥的安全聯(lián)鎖保護是指用于操作監(jiān)視裝置(或獨立單元)所屬的控制閥,如果外部條件或過程參數(shù)超出了安全操作范圍,通過對氣動控制閥的附件電磁閥或電動控制閥電源的不同控制要求,就可以使過程進入安全狀態(tài),以確保監(jiān)視裝置(或獨立單元)隨之進入安全狀態(tài)[3]。
1.1氣動控制閥的安全聯(lián)鎖保護
1.1.1單作用執(zhí)行機構(gòu)控制閥安全聯(lián)鎖保護單作用氣動控制閥使用膜頭或活塞式彈簧執(zhí)行機構(gòu),安全聯(lián)鎖動作時關(guān)閉或打開控制閥。應用如圖1所示。
若聯(lián)鎖關(guān)閉,氣開式控制閥正常操作時,控制閥氣源正常,閥打開;聯(lián)鎖發(fā)生時,閥氣源切斷,閥關(guān)閉。若聯(lián)鎖打開,氣關(guān)式控制閥正常操作時,閥氣源正常,閥關(guān)閉;聯(lián)鎖發(fā)生時,控制閥氣源切斷,閥打開。
1.1.2雙作用執(zhí)行機構(gòu)控制閥安全聯(lián)鎖保護雙作用氣動控制閥使用彈簧復位或無彈簧執(zhí)行機構(gòu),安全聯(lián)鎖動作時關(guān)閉或打開控制閥。其應用如圖2所示。
若聯(lián)鎖關(guān)閉,控制閥正常操作時,控制閥氣源正常,1-3,2-4為通路,閥打開;聯(lián)鎖發(fā)生時,控制閥氣源進氣改變,1-4,2-3為通路,閥關(guān)閉。若聯(lián)鎖打開,控制閥正常操作時,控制閥氣源正常,1-4,2-3為通路,閥關(guān)閉;聯(lián)鎖發(fā)生時,控制閥氣源進氣改變,1-3,2-4為通路,閥打開。
1.1.3氣動控制閥安全聯(lián)鎖保護氣動控制閥用于安全聯(lián)鎖動作時,在氣源信號線上增加電磁閥,電磁閥的配氣由I/P閥門定位器調(diào)節(jié),安全聯(lián)鎖動作時,關(guān)閉或打開控制閥。其應用如圖3所示。
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