Системы пожарообнаружения

1- Извещатель пожарный дымовой ИП-212-5 (ДИП-3)

3- Дифференциальный тепловой сигнализатор ДПС-038

Рис.6.23. Типы датчиков

Автоматизация компрессорных станций

Для защиты турбин, камер сгорания и маслоблоков ГПА типов ГТК-10, ГТ-6-750, ГТ-750-6, ГТК-5, а также отсеков агрегатов ГПА-Ц-6,3 и ГПА-Ц-16 применяются датчики типа ДПС-038 в комплекте с преоб­разователями ПИО-017.

Для защиты авиационных двигателей типа НК-12СТ применяются тепловые дифференциальные датчики типа ДТБГ в комплекте с блока­ми ССП-2И.

Принцип действия тепловых дифференциальных пожарных извеща-телей рассмотрим на примере работы датчиков ДПС-038 в комплекте с промежуточным исполнительным органом ПИО-017.

Конструктивно извещатель представляет собой термобатарею, со­стоящую из хромелькопелевых термопар, соединенных последователь­но. Термобатарея имеет малоинерционные и инерционные спаи. Прин­цип действия извещателя основан на возникновении термоЭДС в термо­парах при наличии разности температур малоинерционных и инерцион­ных спаев. При скачкообразном изменении температуры малоинерци­онные спаи нагреваются быстрее инерционных, т.е. возникает разность температур между этими спаями, в результате чего, на выходе извеща­теля появляется термоЭДС (36 мВ при изменении температуры на+100° С за время не более 7с), которая подается на прибор ПИО-017 и после преобразования выдается сигнализация о пожаре.

В последнее время начаты опытные испытания новых пожарных из-вещателей:

• «Диабаз-БМ», устройство сигнально-пусковое пожарное, предназ­наченное для обнаружения пламени очагов загораний по инфракрас­ному излучению, привода а действие автоматических систем пожар­ной защиты и сигнализации о пожаре;

• «Пульсар-01», реагирующий на открытое пламя и основанный на преобразовании инфракрасного (ИК) излучения в диапазоне 1-3 мкм и температуры чувствительного элемента в электрический сигнал;

• ИП329-5, предназначенный для обнаружения пламени, сопровожда­ющегося ультрафиолетовым излучением (УФ) в диапазоне длин волн от 220 до 280 нм;

• Извещатели на основе термочувствительного кабеля для защиты кабельных каналов и тунеллей;

• ИП212-5 для обнаружения загораний в закрытых помещениях, со­провождающихся появлением дыма.

Основным преимуществом оптических датчиков пламени является

328

быстрота срабатывания (менее 5 с)^ т.е. обнаружение пожара проиЙ дит в начальной стадии развития, <*то резко повышает эффективн тушения.

В отсеке нагнетателя агрегатов блочного исполнения рекомег ся применить извещатели типа С7698 Е1002 со встроенным контрой ром в количестве не менее трех штук^, которые работают в ультраф" товом диапазоне и критичны к масляной пленке, образующейся на Щ ке чувствительного элемента.

В связи с наличием высокотемпературных зон (до 125 °С) в двигателя используют комбинацию из:

• двух тепловых пожарных извепдателей с Т^₆= 236 °С для koi пожарного состояния района карьеры сгорания;

• двух тепловых пожарных извеШДтелей с Г_сра6= 321 °С для кок пожарного состояния района отвода выхлопных газов;

• двух пожарных извещателей племени С7050 В7038 / R7404 В7| собственным контроллером, работающем в ультрафиолетовом^ пазоне с Т от -40 до +125 °С дум обнаружения пожара по поя! нию открытого пламени в том случае, когда температура в отсе|| достигла T_cfaS тепловых извещатгелей.

В отсеке маслоагрегатов используется комбинация из:

• двух тепловых извещателей с Т^_б⁼ 236 °С;

• инфракрасного извещателя плаг^ени С7698 Е1002.

Отсеки агрегатной автоматики, в которых размещается эле* ное и электрическое оборудование, а также большое количество каЦ защищаются двумя дымовыми пожарными извещателями РеютаЩ ИП 212-5, контролирующими всю площадь отсека.

Информация о состоянии систем пожаротушения в современных j ектах выводится через контроллер (независимый от САУ ГПА) и вь|| ется на монитор компьютера.

Автоматизация компрессорных станций

ков выделения газа, но не далее 3 м от источника (по горизонтали). Как правило, на ГПА устанавливаются 2 датчика - по одному у ГТУ

и нагнетателя.

На компрессорных станциях применяются в основном газосигнали­заторы с термохимическими датчиками. Наличие метана довзрывоопас-ной концентации в окружающей атмосфере в месте установки датчика метана определяется путем измерения теплового эффекта химической реакции беспламенного сжигания метана на поверхности измерительно­го элемента первичного датчика, включенного в измерительный мост, преобразования в электрический сигнал, пропорциональный концент­рации метана и передачи сигнала от датчика метана к блоку измерений и сигнализаций.

Газосигнализаторы призваны обеспечивать подачу предупреждаю­щих звукового и светового сигналов при концентрации газа 0,5% объем­ных долей метана (или 10%НКПВ) и аварийного при концентрации 1,0% (или 20%НКПВ). Кроме того, при концентрации газа 0,5% выдается команда на включение аварийно-вытяжной вентиляции, а при концент­рации 1,0% - команда на аварийную остановку газоперекачивающего

агрегата.

Наибольшее распространение в газовой промышленности находят системы загазованности типов ГАЗ-1М, ГАЗ-3, СТМ-10 и др.

Конструктивно системы ГАЗ-1 М и ГАЗ-3 выполнены в виде отдель­ных стоек, которые рассчитаны на обработку сигналов от 12 до 16 дат­чиков. Система СТМ-10 выпускается в виде отдельных приборов, коли­чество датчиков зависит от модификации прибора и может включить в себя от 1 до 10 датчиков.

В последнее время начато внедрение инфракрасных (ИК) датчиков. Эти датчики работают по принципу поглощения ИК-излучения. Луч мо­дулированного света проектируется из внутреннего источника инфра­красного излучения на рефлектор, который посылает его обратно на пару ИК-датчиков. Один из датчиков является эталонным (опорным), а другой - активным, причем перед обоими датчиками установлены раз­личные оптические фильтры с тем, чтобы они были чувствительными к различным длинам волн ИК-света. Горючие газы не реагируют на опор­ную длину волны, в то время как длина волны активного датчика по­глощается горючими газами. Для определения концентрации загазован­ности детектор измеряет соотношение активной длины волны к опор­ной. Затем эта величина преобразуется в токовый выходной сигнал 4 -20 мА для передачи на внешний дисплей и системы управления.

Основное преимущество инфракрасных датчиков по сравнению с ка­талитическими - безотказная работа при высоких уровнях загазованно-

ста (чувствительный элемент каталитического датчика при длительном нахождении в загазованной среде больше 1% перегорает, а ИК работа- j ет в диапазоне 0-100% НКПВ).

Телемеханика

Одной из важнейших составляющих информационно-управляющих ' систем предприятий газовой промышленности, являются системы ниж*ч него уровня- системы линейной телемеханики. Системы телемеханики! выполняют функции основного инструмента диспетчерских служб пб* сбору информации и управлению технологическими объектами, а также передачи данных на верхний уровень ИУС. Сокращение потерь газа ai| результате разрывов газопроводов и контроль за учетом расхода газа! на ГРС является основной задачей систем телемеханики.

Системы телемеханики выполняют три основные функции:

• управление технологическими объектами (запорная арматура, станг| ции катодной защиты, регуляторы и т.д.);

• опрос датчиков измерения параметров газа установленных на объек-d
тах газового хозяйства и отображение их значений на мониторе дис-1
петчера (давления, температуры, расхода, потенциала трубы, пара-||
метров СКЗ и т.д.); «:

• опрос и отображение датчиков состояния технологических объек­
тов. " *

.8

Технические средства систем телемеханики состоят из двух основ-?! ных частей: Пульт управления (ПУ) на базе промышленной ПЭВМ и-| контролируемый пункт (КП) управления технологическим объектом; <* Пульт управления (ПУ) включает промышленный компьютер (класса, INTEL 486), модемы связи, блок бесперебойного питания, программное-! обеспечение.

Пульт управления осуществляет следующие функции:

• управление с клавиатуры технологическими объектами;

• опрос всех подключенных датчиков в режиме индивидуального оп­
роса; _:

• выявление нештатных ситуаций путем опроса КП в непрерывном циклическом режиме на предмет определения изменений состояния параметров;

• прием экстренных сообщений от КП в активном режиме работы КП;

• передача необходимых данных на программно-технические средства верхнего уровня;

• защита от несанкционированного вмешательства и ошибочных дей­ствий персонала путем введения двухступенчатого режима управле­ния и присвоения паролей исполнителям.

Общесистемное программное обеспечение включает:

• операционную систему;

• средства поддержки базы данных;

• средства поддержки графического стандарта;

• средства CASE-технологии реального времени;

• средства тестирования, контроля и диагностики аппаратных и про­граммных средств, каналов связи.

Операционная система призвана обеспечивать:

• запуск функциональных задач по времени или событию в мульти­программном режиме;

• анализ и обработку прерываний с сохранением программы выполня­емого задания;

• реализацию функций службы времени;

• рестарт системы;

• формирование и обслуживание очередей в соответствии с запроса­ми;

• организацию взаимодействия между заданиями по передаче данных и управлению.

Контролируемые пункты (КП) предназначены для сбора информа­ции и управления конкретным объектом газового предприятия (Крано­вый узел, ГРС и т.д.). КП систем старого поколения являлись обычными коммутаторами, распределяющими запросы и команды управления от ПУ на соответствующие датчики или объекты управления, согласно присвоенным им адресом (Магистраль-1, Импульс-2, ТМ-120).

В КП систем ТМ нового поколения (Магистраль-2, Супер RTU-1, АПК ТМ УНТК), кроме обычного набора блоков (блоки питания, ком­мутатор, АЦП, блоки силовых реле, модемы связи), входят процессоры (типа Intel 386), управляющие работой всего КП, анализирующие по-

ступающую информацию от датчиков, выявляя нештатные ситуации и¹
передавая их на ПУ. ,
Контролируемый пункт системы телемеханики выполняет следую-!!
щие функции:

• опрос всех подключенных датчиков непрерывно в циклическом ре­жиме;

• сравнение уставок по всем параметрам;

• выдача аварийного сигнала при выходе любого параметра за устав-ки:

• вычисление коммерческого расхода газа (в случаях когда КП атте- ;| стовано как хозрасчетный прибор);

• вычисление скорости изменения параметра;

• прием управляющих сигналов от ПУ и воздействие на исполнитель-;!
ные органы объекта управления, согласно переданному адресу объек­
та; ?

• анализ состояния цепей управления;

• тестирование функциональных узлов КП.

Программное обеспечение КП ТМ должно обеспечивать алгоритм^!
работы КП, конфигурацию КП и ее изменение, загрузку паспортов па-1
раметров и объектов (адреса, диапазоны и пределы измерения параметра
ров, текущее состояние контактов сигнализации). я

В случаях активного алгоритма работы КП выдает на ПУ аварий- Щ
ный сигнал. При пассивной работе, КП выставляет сигнал «новая ин-41
формация» и ждет опроса ПУ. Г

Контролируемый пункт обслуживает несколько объектов, находя-,,
щихся рядом один с другим (до 1км). Для объектов, расположенных в
одном районе, но удаленных от основных объектов более 1км, суще­
ствуют мини-КП. Мини-КП обладает ограниченными функциями (толь­
ко для одного объекта) и работает с основным КП по модемам связи
(энергия и связь подключена от основного КП). '

Пульт управления и Контролируемый пункт для передачи информа­ции по каналам связи включают в себя модемы связи. Существуют раз­личные модемы КП и ПУ в зависимости от вида связи:

• физическая цепь (усиление сигнала происходит только на КП и ПУ);

• радиокабельная связь с промежуточными усилительными пунктами (на протяжении всего канала поддерживается уровень сигнала при-

ема-передачи 13дБ - 0 в частотном диапазоне телефонного канала 300-3400 Гц);

• радиоканал с несущей частотой около 160 мГц.

Канал связи средств телемеханики является открытым селекторным каналом, когда все КП одновременно слушают ПУ и отвечают только в том случае, если их адрес совпал с принимаемым от ПУ адресом. Ско­рость передачи информации ТМ по каналам связи между ПУ и КП со­ставляет для старых систем 300; 600 бит/с и новых 1200; 2400 бит/с.

Под отказом системы понимается прекращение выполнения систе­мой любых функций, приводящее к невозможности контроля, управле­ния и защиты технологического оборудования, в течение некоторого промежутка времени независимо от наличия или отсутствия ситуации, в которой требуется выполнение данной функции.

Отказами функций системы являются:

• для информационных функций - прекращение сбора, обработки или передачи необходимого объема информации, увеличение погрешно­сти измерения параметров, установленной в технической докумен­тации;

• для управляющих функций - прекращение формирования или пере­дачи команд управления, передача ложных команд;

• для функций защиты - отсутствие команд (сигнализации) на ликви­дацию (о возникновении) аварийной ситуации при ее наличии, оши­бочная или несанкционированная выдача аварийной команды (сиг­нализации) при отсутствии аварийной ситуации.

Надежность работы всей системы в целом, как показывает практика эксплуатации систем телемеханики, во многом зависит еще и от трех основных факторов:

• надежность электропитания аппаратных средств;

• защищенность аппаратных средств от воздействия окружающей сре­ды;

• надежность работы первичных датчиков, преобразователей и испол­нительных механизмов.

Надежность электропитания аппаратных средств телемеханики до­стигается путем резервирования основного питания, посредством при­менения агрегатов бесперебойного питания, автоматически переводя­щим питание аппаратуры на напряжение от аккумуляторов = 24В, при

исчезновении основного питания. От воздействия перепадов температу-1 ры, влияния атмосферных осадков, а также для более надежной сохран- Ц ности, аппаратуру контролируемых пунктов телемеханики на трассе газопроводов устанавливают в наземных блок-боксах или подземных'! контейнерах типа НУП. Для защиты от ударов молнии по кабельным трассам, датчикам применяют дополнительные средства грозозащиты вР контуры заземления аппаратуры.

Надежность первичных датчиков (давления, температуры, потенциа«|1 ла, перепада), преобразователей и исполнительных механизмов определя-11 ется применением их с соответствующими техническими требованиями, \ аналогичными требованиям, предъявляемым к аппаратуре телемеханикш! Однако большую роль в надежной работе исполнительных механизмовщ играют наличие и степень очистки управляющего импульсного газа, явля-{| ющегося исполнительным органом при управлении пневмоприводным техт| нологическим оборудованием. Для обеспечения органов управления им-1 пульсным газом около одного или нескольких объектов монтируют уста-Я новки подготовки и резервирования импульсного газа (рис. 6.24).

Они состоят из:

• сосудов высокого давления (подземного или наземного исполнения), 1 содержащие объем резервного газа, необходимого для управления, Ц в случае отсутствия газа в магистрали;

• фильтров очистки газа;

• обратных клапанов для предотвращения поступления газа в магист- Ц ральс более низким давлением;

• коллектора распределения импульсного газа к исполнительным ме-1

ханизмам.

Надежность работы систем линейной телемеханики определяется!
совокупностью всех элементов надежности одновременно.Отказ любо-1
го элемента комплекса ( аппаратура ТМ, энергообеспечение, связь, дат-*!
чик, исполнительный механизм, импульсный газ) приводит к не выпол-аЦ
нению основных функций по контролю и управлению технологическим
оборудованием предприятий газовой отрасли. •

Мнемощит

Мнемощит предназначен для представления диспетчеру компрес- > сорной станции обобщенной информации о состоянии контролируе-' мых объектов, текущих значений параметров в цифровом виде газо-^!

транспортной системы с привязкой к условному графическому изоб-i ражению технологических объектов, а также обеспечивает ручное: управление кранами цеховой и общестанционной обвязки и исполни^ тельными механизмами. Мнемощит является одной из важных состав! ляющих АСУТП КС. Программное обеспечение и аппаратные сред! ства мнемощита должны включать управление информационным по* лем щита по командам, поступающим от АСУТП КС. Помимо этого) программное обеспечение должно обеспечивать соответствие мел данными, поступающими от АСУТП КС к индикаторам мнемощита! Конструктивно мнемощит выполняется в виде различных фрагмент тов для размещения на них графики, различных индикаторов и орга! нов управления (рис.6.25). Размеры мнемощита уточняются в про! цессе проектирования и зависят от насыщенности рисунка мнемосхем мы и размещения технических средств на мнемощите. Обычно мнемо! щит выполняется в напольном варианте.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: