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电气设计审查要点范文1
【关键词】空分装置 空压机 油泵 互倒 DCS系统 控制逻辑图
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-006-01
1 前言
邯钢35000Nm3/h空分装置由川空成套，2008年投产，其配套空压机、氧压机分别由陕鼓动力和杭氧透平公司生产，均采用双外置油泵，其中一台运行，一台备用，在控制中实现自动互倒，即将当前的在运油泵作为主油泵，另一台作为备用油泵。油泵作为压缩机的关键设备，其控制的正确完善与否对系统的安全可靠运行起着关键的作用。在我厂前期设计审查以及后期的调试运行过程中，结合实际操作和控制，在仪电控制和仪控逻辑方面改进了几处关键的缺陷，消除了可能造油泵停运的隐患，在此行给予说明。本文以空压机1#油泵的控制为例，分成两个方面来详细说明各个改进要点。
2 仪电控制的改进优化
2.1 仪电控制的问题
在审查设计图纸，核对仪电控之间的信号联系过程中，发现仪控DCS系统至电气控制柜的油泵启动/停止的开关量控制信号是采用一个开关量触点，见图1 “改进前空压机1#油泵电气原理图”所示：
图中“手动/自动”开关1SA转至“自动”控制状态时，DCS启动油泵启动/停止触点2UZ-1001-1为闭合时，油泵启动运行，断开时则停止运行。存在两个问题：①该触点为断开时停止油泵，若由于DCS系统的模件、输出继电器、电缆断路等故障，会造成异常停泵。②采用闭合时油泵启动运行，该触点为常期闭合状态，会造成元件老化，同样造成异常停泵。停泵必然造机组断油，轴瓦烧坏等重大事故的发生，对机组的安全可靠运行造成很大威胁。
2.2 仪电控联络的改进
基于上述所发现的问题，对仪电控联络信号以及电气设计进行了改进优化，见图2“改进后空压机1#油泵电气原理图”：
图1 改进前空压机1#油泵电气原理图 图2 改进后空压机1#油泵电气原理图
改进项目包括：①采用两个DCS开关量触点进行油泵的启动/停止控制。DCS启动油泵触点2UZ-1001-1采用常开点，DCS输出继电器励磁吸合，触点闭合启动。DCS停止油泵触电2UZ-1001-2采用常闭点，DCS输出继电器励磁吸合，触点断开停止。②在DCS控制程序中将启动/停止输出继电器采用延时脉冲型励磁动作方式，脉冲时间为5秒，启动油泵2UZ-1001-1接通5秒，交由电气主接触器1KM辅助触点完成回路自保持，这样继电器不是处于常得电励磁状态，避免了继电器的元件老化和整个回路的误动作。
3 仪控DCS控制逻辑的改进优化
3.1 DCS程序对油泵控制逻辑的要点，参见图3“改进前空压机1#油泵DCS系统控制逻辑图”：①油压低互倒。在现场控制箱“DCS /就地”卡子，打至“DCS”，且DCS系统内部变量AB1011（空压机1#油泵备用状态）为“1”，即备用油泵在程序中“投备”，当仪表PIAS_1051（空压机油压）检测到油压低信号，将触发UZ_1001_1开关量输出点5s脉冲至电气启动备用的1#油泵；②油泵停运互倒。在现场控制箱“DCS /就地”卡子，打至“DCS”，且DCS系统内部变量AB1011（空压机1#油泵备用状态）为“1”，即备用油泵在程序中“投备”，当检测到来自电气的SO_1002（空压机2#油泵运行信号）消失时，将触发UZ_1001_1开关量输出点5s脉冲至电气启动备用的1#油泵；③可在DCS操作介面中通过内部变量操作按钮MOPUZ_1001（1#油泵DCS启动按钮）触发UZ_1001_1开关量输出点5s脉冲至电气启动备用的1#油泵。
3.2 控制逻辑存在问题
以上控制逻辑图直观上看不存在问题，在实际应用中，结合操作、检修和其他可能情况还存在以下两个问题： ①当1#备用泵启动后，此时1#2#两台油泵同时运行时，为防止双油泵同时运行时油压超压，DCS系统程序控制两台油泵并行5s后，DCS系统触发UZ_1001_2开关量输出点至电气停1#油泵。如此，若2#油泵检修完成后，将“DCS/就地”卡子转换为“就地”对油泵进行现场试运行，1#油泵的并行5s计时已由SO_1002（空压机2#油泵运行信号）触发，若试泵失败，DCS程序也将发出开关量控制信号停1#油泵，这样两台油泵均停运，必然会导致机组油压低的联锁停机事故的发生。②当2#油泵试运行正常，在现场控制箱将 “DCS/就地”卡子由“就地”转换为“DCS”控制时，电气控制决定了进行该转换时，2#油泵必停。此时，由于并行5s停1#油泵的计时已由SO_1002（空压机2#油泵运行信号）触发，5s时间到时，DCS系统触发UZ_1001_2开关量输出点至电气停1#油泵，也将导致双油泵停机。
3.3 控制逻辑的改进
①实现检修后的备用油泵的安全调试。通过现场控制箱“DCS /就地”卡子的位置识别来判断油泵的允许控制状态，在DCS系统原控制程序上增加对现场操作箱“DCS/就地”卡子信号HS_1002的判断，若HS_1002（空压机2#油泵远程控制）不成立时，即“DCS /就地”卡子转换为“就地”，将不触发UZ_1001_1开关量输出点5s脉冲至电气启动备用的1#油泵。参见图4“改进后空压机1#油泵DCS系统控制逻辑图”的左下方“AND”块前的HS_1002条件。
图3改进前空压机1#油泵DCS系统控制逻辑图 图4 改进后空压机1#油泵DCS系统控制逻辑图
