Автоматизированная система управления технологическим процессом

2.3 Алгоритм работы автоматики проверки на герметичность

 

1. Состояние арматуры перед проверкой: V1, V2, V4, V5, W1, W2 - закрыты, VЗ - открыта.
2. Подается команда на начало проверки - "Старт" (может быть подана оператором с помощью кнопки или автоматически системой АСУ ТП одновременно с командой на предпусковую вентиляцию).
3. Открывается V4 (через дискретный выход АСУ подается питание на обмотку V4) для уравнивания давления в тестируемом объеме с атмосферным через открытую арматуру VЗ.
4. Пауза 10 сек
5. Снимается временно блокировка VЗ от V1, V2.
6. Закрывается VЗ.
7. После полного закрытия VЗ - начало первого этапа - тестирование плотности V1 до V2 давление Ро= Рг_{за грп}; в объеме, ограниченном V1, V2, VЗ, W1, W2 в первый момент после полного закрытия VЗ давление равно атмосферному.
8. Отсчитывается выдержка времени Т1=1мин. Проверяется условие: Р1_изб ≤ Р_уст.min, если да, то герметичен W1  (или негерметичен W1 и одновременно один или несколько из V1, V2, VЗ, W2).
9. Начало второго этапа - тестирование плотности V4.

Закрывается V4. После полного закрытия V4 пауза 2-3 сек., открывается W1. После начала открытия W1 отсчитывается выдержка времени T= 1 мин.,  после чего проверяется условие: Р1_изб ≤ Р_уст.min , если да, то герметичен V4 (или негерметичен V4 и одновременно один или несколько из V1, V2, VЗ)

 

10. Начало третьего этапа - тестирование плотности V1, V2, VЗ, W2. Открывается V4 .
11. Выдержка Т=5мин (проверяется при наладке). Критерий достижение Р1  > Руст.max, если да, то W1  закрывается.
12. После полного закрытия W1 отсчитывается выдержка времени T=10мин .
13. Проверяется условие: если P1> Руст.min,

если да, то все 4 единицы арматуры (V1, V2, VЗ, W2) достаточно герметичны, в этом случае снимаются запреты, выдается сигнал: «арматура горелки №... герметична». Восстанавливается блокировка VЗ от V1, V2; закрывается V4; дается разрешение на открытие общей задвижки на газе к котлу, на растопку; 

если нет, т.е. Р1< Руст.mах, то следовательно, не менее, чем одна из V1, V2, VЗ, W2 - не-герметична; в этом случае запрет на открытие 1 -ой задвижки с электроприводом к котлу остается, восстанавливается блокировка VЗ от V1, V2    выдается сигнал:

«арматура горелки №.... негерметична. Растопка котла запрещена».

 

Примечание: Значения уставок по давлению Руст.min, Руст.mах выбираются в пределах .

Р_уст.min=(0,1-0,3)Р_о, Р_уст.mах =(0,7-0,9)Р₀ исходя из соображений:

с одной стороны - как можно ближе к норме  по классу "А", с другой стороны, это реальные величины, которые могут быть четко зафиксированы как аналоговым, так и дискретным датчиком с пределами 0-1,0 кг/см², 0-1,6 кг/см².

Значение уставок по времени тестирования может быть выполнено на основе положений стандартов Евросоюза, определяющих, что утечки не должны превышать 0.1 % от максимального расхода газа. Для расчета времени проверки используется формула:

 

 

 

Где  t_р - время тестирования, t1= t_р, tз= tр;

Р_о - входное давление газа для проверки;

V_р, л - тестируемый объем в литрах, т.е. внутренний объем трубопроводов между арматурой V1, V2, VЗ;

V_max, м³/час - номинальный расход газа на горелку.

Уставки срабатывания, предложенные в методике, как и диапазоны датчиков, даны как пример, но наиболее реально подходящие для большинства типов котлов. Естественно, при проектировании и наладочных работах данные уставки должны быть выбраны и утверждены в том же порядке, как и уставки любых других защит котлоагрегата. Уставки по времени устройства защиты (контроллера) из расчета минимального пропуска запорной арматуры выбирает проектная и при пусковых работах подтверждает или корректирует наладочная организация с дальнейшим утверждением главным инженером объекта.

4. Рекомендации по порядку и объему проектирования схем проверки арматуры котлов на герметичность

 

1. Объем работы по технологическим решениям:

• проектирование дополнительного участка газопровода Ду15 от врезки между W1 и W2 до врезки между V1и V2 включая:
• выбор типа арматуры V4,V5;
• компоновку газопроводов, арматуры;
• спецификации оборудования;

 

2.4.2 Объем работы по автоматизации:

• разработка функциональной схемы автоматизации;
• принципиальная электрическая схема (датчик ВР1, вентиль У4, контроллер и (или) реле, изменения и дополнения в схемы блокировок);

5. Необходимое минимальное оборудование

 

На рисунке 2.2 показано только минимально необходимое дополнительное оборудование, достаточное для автоматизации выполнения требуемых проверок на герметичность.

Рисунок 2.2 - Минимальное необходимое оборудование для проверки герметичности арматуры

На рисунке 2.2 обозначено:

• линия опрессовки Ду 15 из линии газа к запальникам (или к горелкам) с Ро= Ргаза за ГРП 0,9÷1 кг/см²
• V4   - "НЗ" электромагнитный клапан для газа
• BP1   - датчик с токовым выходом 4-20 мА, 0÷1.0 кГ/см², 0÷1,6 кГ/см²
• M0,M1  - манометры показывающие 0+1,6 кг/см².

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данном проекте был рассмотрен ввод АСУТП автоматического контроля герметичности запорной арматуры перед  газовыми горелками. Разработано решение  по вводу данного процесса в эксплуатацию, а именно: разработана схема функционирования системы, алгоритм и методика работы системы АПГ, программный комплекс для взаимодействия персонала с  системой на базе среды разработки IsaGraf.

 

Данный комплекс поможет  более детально и точно проверить  ЗА при пуске блока, что обеспечит в свою очередь надежность системы и экономичность затрат, в случае если арматура негерметична.