ASCO防爆電磁閥并聯(lián):互相影響問題解析
發(fā)布時(shí)間:2024-07-16
ASCO防爆電磁閥并聯(lián):互相影響問題解析
一、ASCO防爆電磁閥并聯(lián)的原理
ASCO防爆電磁閥是一種電磁控制開關(guān),工作時(shí)需要接通電源,通過電磁鐵將活塞吸起或推動(dòng)來控制流體介質(zhì)的通斷。多個(gè)電磁閥并聯(lián),是指將多個(gè)電磁閥通過水平管道連接在一起,同時(shí)接通電源,以實(shí)現(xiàn)對多支管道的控制。
在ASCO防爆電磁閥并聯(lián)的過程中,由于不同電磁閥的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)置可能存在差異,因此這些電磁閥之間會(huì)產(chǎn)生相互影響的問題。比如,電流過大時(shí),某個(gè)電磁閥失效,會(huì)導(dǎo)致其他電磁閥受影響,也可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失靈。
二、ASCO防爆電磁閥并聯(lián)應(yīng)注意哪些問題?
針對ASCO防爆電磁閥并聯(lián)的影響問題,我們需要注意以下幾點(diǎn):
1.ASCO防爆電磁閥之間的電流分配。在多個(gè)電磁閥并聯(lián)時(shí),各個(gè)電磁閥之間的電流分配要合理、均勻,以**電磁閥的正常運(yùn)行。
2.ASCO防爆電磁閥的參數(shù)設(shè)置。不同電磁閥的參數(shù)設(shè)置可能存在差異,因此需要對電磁閥進(jìn)行仔細(xì)的參數(shù)調(diào)整和設(shè)定,以確保整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)作。
3.電源的保障。在電磁閥并聯(lián)的過程中,需要**電源的穩(wěn)定供應(yīng),避免電壓過大或過小導(dǎo)致電磁閥失效。
4.系統(tǒng)的安全保護(hù)。在電磁閥并聯(lián)系統(tǒng)中,需要配置相應(yīng)的安全保護(hù)裝置,如過載保護(hù)、短路保護(hù)等,以保障整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
三、總結(jié)
在ASCO防爆電磁閥并聯(lián)應(yīng)用的過程中,需要充分考慮各個(gè)電磁閥之間的相互影響問題。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝過程中,需要進(jìn)行仔細(xì)的參數(shù)調(diào)整,**各個(gè)電磁閥的正常運(yùn)作,同時(shí)采取措施確保整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠。希望本文能為您解決電磁閥并聯(lián)的問題帶來幫助。
作為過程控制的執(zhí)行者的控制閥,其聯(lián)鎖動(dòng)作的可靠性,必將影響整個(gè)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性。在實(shí)際出產(chǎn)過程中,SIL1和SIL2安全度等級的聯(lián)鎖系統(tǒng)采用單一的控制閥,并根據(jù)需要配套電磁閥,常采用冗余方式將樞紐控制閥的聯(lián)鎖可靠性明顯進(jìn)步,不同的冗余配置方案具有不同的特點(diǎn)。
電磁閥冗余在控制閥上的應(yīng)用
1 控制閥單電磁閥配置
控制閥配置兩位三通單電控型電磁閥,電磁閥有3種類型:常閉型———失電時(shí)壓力口封閉、排氣口連到氣缸口,得電時(shí)壓力口連到氣缸口而排氣口封閉;常開型———失電時(shí)壓力口連到缸口、排氣口封閉,得電時(shí)壓力口封閉而氣缸口連到而排氣口;通用型———答應(yīng)閥連接成常閉或常開位置的其中之一,或由一個(gè)口轉(zhuǎn)換流到另一個(gè)口。
控制閥依據(jù)開度控制是否連續(xù)變化分為調(diào)節(jié)閥和堵截閥兩大類。調(diào)節(jié)閥根據(jù)過程控制要求,用AO信號實(shí)現(xiàn)0%和100%行程之間的定位,配置閥門定位器。聯(lián)鎖調(diào)節(jié)閥在閥門定位器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配置電磁閥,用DO信號實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制,電磁閥一般選用單電控型電磁閥,實(shí)現(xiàn)控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)儀表空氣的供應(yīng)與排放,實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖目標(biāo);堵截閥開度僅有全開和全關(guān)兩個(gè)位置,必需配置電磁閥進(jìn)路導(dǎo)通和堵截控制,用DO信號使堵截閥在全開和全關(guān)兩個(gè)狀態(tài)切換。控制閥單電磁閥常用配置方案有4種
控制閥單電磁閥常用配置方案
氣動(dòng)控制閥根據(jù)儀表空氣故障時(shí)閥門所處的安全位置分為氣開(FC)和氣關(guān)(FO)兩種,選擇氣開仍是氣關(guān)在設(shè)計(jì)選型時(shí)根據(jù)工藝過程安全出產(chǎn)要求決定??刂崎y聯(lián)鎖由電磁閥實(shí)現(xiàn),石油化工裝置中電磁閥一般按失效安全的原則設(shè)計(jì)為:正常得電勵(lì)磁(圖1a),失電聯(lián)鎖方式NE(圖1d)。同時(shí)火氣系統(tǒng)負(fù)載設(shè)計(jì)為:正常失電(圖1b),得電聯(lián)鎖方式NDE(圖1c)。
根據(jù)失效安全原則,圖1a~ d在不同狀態(tài)時(shí)閥門處于全開、全關(guān)或調(diào)節(jié)狀態(tài),詳見表1。因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥在正常工作時(shí),只有定位器輸出儀表空氣到達(dá)膜頭才能實(shí)現(xiàn)閥門的,要求氣路不能堵截,所以圖1c不適于設(shè)計(jì)為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵(lì)磁”方式,圖1d不適于設(shè)計(jì)為“正常得電勵(lì)磁、失電聯(lián)鎖”方式?,F(xiàn)以通用型兩位三通電磁閥為例進(jìn)行說明。
控制閥冗余電磁閥配置方案
安全聯(lián)鎖系統(tǒng)有安全失效和危險(xiǎn)失效兩種方式。安全失效即當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生顯性故障時(shí)觸發(fā)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)動(dòng)作,導(dǎo)致誤停車;危險(xiǎn)失效則指系統(tǒng)存在隱性故障時(shí)導(dǎo)致系統(tǒng)在需要時(shí)不能產(chǎn)生動(dòng)作。非冗余單電磁閥使用過程中,電磁閥故障、線路或電源故障及DCS故障等都會(huì)導(dǎo)致控制閥誤動(dòng)作聯(lián)鎖,即安全失效,需采取容錯(cuò)措施,為提*可靠性一般采用兩個(gè)兩位三通電磁閥冗余配置實(shí)現(xiàn)功能熱備。兩個(gè)電磁閥冗余適用于SIL1和SIL2安全度等級聯(lián)鎖系統(tǒng),采用單一的控制閥,配套電磁閥冗余配置。電磁閥安裝在閥門定位器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,或者單獨(dú)配置電磁閥控制切斷閥,具體配置為:兩個(gè)獨(dú)立電磁閥,兩條分開敷設(shè)的信號線路,兩個(gè)不在同一DCS卡件但完全相同的控制信號。實(shí)現(xiàn)方案有6種,
控制閥冗余電磁閥配置方案
f采用或門型梭閥,不論哪條氣路單獨(dú)通氣,都能導(dǎo)通與其膜頭的通路;當(dāng)兩路氣路同時(shí)通氣時(shí),哪端壓力*膜頭就與該路相通,同時(shí)另一端關(guān)閉,用“或”邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn)冗余。
在冗余雙電磁閥配置方案中,由于失效安全原則設(shè)計(jì)不同,圖2中所有設(shè)計(jì)方案在不同狀態(tài)時(shí)控制閥處于全開、全關(guān)或調(diào)節(jié)狀態(tài),詳見表2。同樣存在圖2c、f不適于設(shè)計(jì)為“正常失電、聯(lián)鎖得電勵(lì)磁”方式,圖2d不適于設(shè)計(jì)為“正常得電勵(lì)磁、失電聯(lián)鎖”方式。
冗余雙電磁閥配置控制閥
電磁閥冗余在控制閥上的應(yīng)用
2.1 冗余雙電磁閥配置特點(diǎn)
在如圖2所示的6種冗余雙電磁閥配置方案中,存在3類情況:
a.ASCO防爆電磁閥工作在得電狀態(tài)時(shí),SV2的氣路3-2導(dǎo)通,1、2截止,儀表空氣進(jìn)入膜頭,控制閥動(dòng)作,SV1的1-2截止,氣路3-2導(dǎo)通,儀表空氣到達(dá)SV2的口1截止,在SV2泛起故障而翻轉(zhuǎn)時(shí),儀表空氣經(jīng)SV1氣路3-2和SV2氣路1-2到達(dá)膜頭,控制閥動(dòng)作。SV1和SV2失電時(shí),控制閥膜頭內(nèi)儀表空氣經(jīng)過SV2氣路2-1和SV1氣路2-1放空,控制閥動(dòng)作。
b.ASCO防爆電磁閥工作狀態(tài)時(shí)SV1和SV2失電,SV1和SV2氣路1-2導(dǎo)通、3-2截止,儀表空氣進(jìn)入膜頭,控制閥動(dòng)作。聯(lián)鎖時(shí),SV1和SV2得電,控制閥膜頭內(nèi)儀表空氣經(jīng)過SV2氣路2-3放空,控制閥動(dòng)作。若SV1故障,儀表空氣經(jīng)過SV2氣路2-1和SV1氣路2-3放空,控制閥聯(lián)鎖動(dòng)作。
c.ASCO防爆電磁閥工作在得電狀態(tài)時(shí),SV2和SV1的氣路3-2導(dǎo)通,1、2截止,儀表空氣兩端中那一真?zhèn)€壓力*,膜頭就與其相通,另一端封閉,儀表空氣進(jìn)入膜頭,控制閥動(dòng)作。當(dāng)任意電磁閥故障而翻轉(zhuǎn)時(shí),該電磁閥的1-2導(dǎo)通放氣,另一電磁閥的3-2繼承導(dǎo)通,儀表空氣進(jìn)入氣室,調(diào)節(jié)閥繼承工作。實(shí)現(xiàn)正常工作冗余。
2.2 ASCO防爆電磁閥閥配置對電磁閥的要求
在冗余雙電磁閥配置方案中,電磁閥處于得電或失電狀態(tài),以及一個(gè)電磁閥回路故障時(shí),儀表空氣活動(dòng)方向不同,對電磁閥的要求也不相同,詳細(xì)見表3。
表3 冗余雙電磁閥類型要求
2.3 可靠性分析
冗余電磁閥配置在形式上有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,其功能等效于系統(tǒng)并聯(lián),任何一個(gè)冗余電磁閥失效都不會(huì)影響系統(tǒng)的功能,只有在兩個(gè)電磁閥均失效時(shí)系統(tǒng)才不能正常工作。冗余電磁閥配置的可靠性數(shù)學(xué)關(guān)系如下:
ASCO防爆電磁閥配置系統(tǒng)的故障率;
ASCO防爆電磁閥的故障率;
ASCO防爆電磁閥配置系統(tǒng)的可靠度。
假設(shè)兩個(gè)冗余電磁閥的故障率均為0.10(電磁閥的可靠性為0.90),則組成冗余電磁閥配置系統(tǒng)的故障率為0.01,系統(tǒng)可靠性為0.99,較單個(gè)電磁閥的可靠性有顯著進(jìn)步。
3 結(jié)束語
過程控制系統(tǒng)的執(zhí)行終結(jié)者———安全聯(lián)鎖控制閥的附件,在采用冗余電磁閥配置后,其可靠性明顯進(jìn)步。實(shí)現(xiàn)電磁閥冗余配置需要兩個(gè)獨(dú)立的電磁閥,兩條分開敷設(shè)的信號線路,兩個(gè)不在統(tǒng)一DCS卡件但完全相同的控制信號,冗余配置導(dǎo)致項(xiàng)目投資成倍增加,需做ALARP(AsLowAsRea-sonablyPracticable)經(jīng)濟(jì)分析,用來評估引入冗余配置而額外投資帶來的投資回報(bào)率。