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液化厂消防给水控制系统改造

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成果主要完成人

巴文爱、徐双文、焦明刚、王明智、刘经明、唐 超

项目概况

针对中海油辽宁天然气有限责任公司液化厂原消防供水系统存在无法自动启动、无法自动巡检、无法显示运行状态和故障状态等设计缺陷,本项目从下列五个方面进行技术改造,以从根本上消除公司液化厂消防给水系统存在的安全事故隐患。 (一)消防水泵后手动蝶阀改造 在原有消防水泵后手动蝶阀基础上,增设电动执行机构,使其成为反应灵敏、动作迅速、操作方便的电动开关阀。正常情况下(无火灾等异常事故)三台电动开关阀均处于开启状态。如有异常需要启动消防水泵时,自动和DCS模式下,首先关闭对应电动开关阀,然后根据其过程持续时间,延时打开该电动开关阀,以维持对应消防水泵的轻载启动和满载运行;手动模式下电动开关阀的关闭(消防水泵起动)和打开(消防水泵停止)均可独立进行控制。 (二)消防水泵软启动方式改造 公司消防给水控制系统软启动器选用ATS48C32系列产品。启动过程利用软启动器的调压作用使消防水泵电机电压逐步升高,启动电流、泵转速从零线性上升至设定值,运行平稳无冲击,当到达设定电流时通过旁通在软启动器上的接触器动作而使软启动器停止工作。启动过程参数均可根据负载情况和电机参数进行选择设定。 (三)增加消防水泵自动巡检功能 消防水泵自动巡检系统是利用巡检变频器输出一个较低的频率(10∽15Hz)去周期性(一般二周一次)的逐一驱动各台消防水泵,使每台消防水泵在一个较低的转速下(一般≤600转/分)运行一定时间(一般15分钟)。消防水泵巡检频率、巡检周期、巡检运行时间、巡检间隔时间等参数均可在控制柜显示屏操作面板上设定。自动模式下,按事先设定参数进行巡检;手动模式下,通过启动按钮选择性的对各消防水泵进行巡检。由于水泵转速低、出口压力小、启动电流小,不会对消防水管网和供电电网产生影响, 且消耗功率低。 (四)增设消防水池液位显示及报警功能 公司消防水池有效容积4000m3,水池总高度4.80米,正常液位高度4.50±0.2米,当液位变送器显示值达到4.70米时进行高液位报警,当液位变送器显示值低于4.30米时进行低液位报警,当液位继续降至0.50米时进行低低液位报警,消防水泵连锁停车。 (五)利用PLC控制器实时对消防水泵给水系统进行控制 1、消防水泵PLC控制流程 PLC控制是专门为工业环境下应用而设计的一种数字运算操作电子装置,它采用可以编制程序的存储器,执行逻辑运算、顺序运算、算术运算和计数计时等指令,并通过数字量和模拟量的输入输出,实现对设备或过程的控制。 2、流程概述 消防水泵给水压力控制信号分为6级,正常状态下,由电接点压力表控制的稳压泵自动运行,以维持消防给水管网压力0.65∽0.85MPaG。当消防给水管上压力变送器(二取一)显示压力≤0.50MPaG,且延时30s不变时,启动第一台工作消防水泵;如果消防给水管上压力变送器(二取一)显示压力≤0.70MPaG,且延时480s不变时,启动第二台工作消防水泵,开始满负荷供水;当消防给水管上压力变送器(二取一)显示压力≥0.85MPaG,且延时90s不变时,关闭首台工作消防水泵;当消防给水管上压力变送器(二取一)显示压力≥0.95MPaG,且延时30s不变时,关闭第二台工作消防水泵。工作消防水泵的选择通过万能转换开关确定,两用一备。转换开关SA1为消防水泵手动、自动和DCS远程控制三种选择模式;转换开关SA2为消防水泵工作和备用状态二种选择模式;转换开关 SA3为电动开关阀手动、自动控制二种选择模式。 3、数据监控 通过PLC逻辑运算、顺序控制、定时计数等命令,实现对液化厂消防给水系统实时运行数据状态显示和远程控制。