ASCO电磁阀冗余在控制阀上的应用 为了提高过程控制的zui终执行者———安全联锁控制阀的可靠性,给出并分析具有不同特点的控制阀附件ASCO电磁阀冗余配置的几种方案。 ASCO电磁阀随着科学技术的飞速发展,工业化对过程控制系统可靠性的要求越来越高,控制系统通过电源、控制器、器、通信网络及IO卡件等部件冗余将系统的可靠性大大提高。联锁系统作为过程控制的保护屏障,对控制系统之外的执行环节的可靠性要求尤其突出。作为过程控制的zui终执行者的控制阀,其联锁动作的可靠性,必将影响整个联锁系统的可靠性。在实际过程中,SIL1和SIL2安全度等的联锁系统采用单的控制阀,并根据需要配套电磁阀,常采用冗余方式将关键控制阀的联锁可靠性显著提高,不同的冗余配置方案具有不同的特点。 1、控制阀单电磁阀配置 控制阀配置两位三通单电控型电磁阀,ASCO电磁阀有3种类型:常闭型———失电时压力口关闭、排气口连到气缸口,得电时压力口连到气缸口而排气口关闭;常开型———失电时压力口连到缸口、排气口关闭,得电时压力口关闭而气缸口连到而排气口;通用型———允许阀连接成常闭或常开位置的其中之,或由个口转换流到另个口。 控制阀依据开度控制是否连续变化分为调节阀和切断阀两大类。调节阀根据过程控制要求,用AO信号实现0%和100%行程之间的定位,配置阀门定位器。联锁调节阀在阀门定位器和执行机构之间配置电磁阀,用DO信号实现联锁控制,电磁阀般选用单电控型电磁阀,实现控制阀执行机构仪表空气的供给与排放,实现联锁目标; 切断阀开度仅有全开和全关两个位置,必须配置电磁阀进行气路导通和切断控制,用DO信号使切断阀在全开和全关两个状态切换。控制阀单电磁阀常用配置方案有4种,如图1所示。 IA———仪表空气;QF———过滤减压阀;SV1———电磁阀;IP———阀门定位器;V1———切断阀;V2———调节阀;SH———梭阀 ASCO电磁阀常用配置方案 气动控制阀根据仪表空气故障时阀门所处的安全位置分为气开(FC)和气关(FO)两种,选择气开还是气关在设计选型时根据工艺过程安全要求决定。控制阀联锁由电磁阀实现,石油化工装置中电磁阀般按失效安全的原则设计为:正常得电励磁(图1a),失电联锁方式NE(图1d) 。同时火气系统负载设计为: 正常失电(图1b),得电联锁方式NDE(图1c)。 根据失效安全原则,图1a~ d在不同状态时阀门处于全开、全关或调节状态,详见表1。由于调节阀在正常工作时,只有定位器输出仪表空气到达膜头才能实现阀门的定位,要求气路不能切断,所以图1c不适于设计为“正常失电、联锁得电励磁”方式,图1d不适于设计为“正常得电励磁、失电联锁”方式。现以通用型两位三通电磁阀为例进行说明。 |