常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)JPH淺析

張濤

摘 要

常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)JPH在秦二廠擴(kuò)建機(jī)組運(yùn)行以來發(fā)生過多次運(yùn)行事件，造成了一定影響和后果。本文主要對系統(tǒng)功能，運(yùn)行方式、重要儀表的使用和簡單控制原理來進(jìn)行介紹，通過對典型運(yùn)行事件的故障原因進(jìn)行分析，提出實(shí)際工作中應(yīng)采取的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞

常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng);事件;異常處理及分析

中圖分類號(hào)： TM623.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.055

常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)簡稱JPH系統(tǒng)，該系統(tǒng)位于3號(hào)機(jī)組常規(guī)島0m廠房內(nèi)，該系統(tǒng)與消防水分配系統(tǒng)（JPD）相連接，正常狀態(tài)下維持消防管網(wǎng)的壓力1.0～1.05MPa，避免了消防水生產(chǎn)系統(tǒng)的JPP泵由于消防管網(wǎng)的微小泄漏而頻繁啟動(dòng)運(yùn)行;在廠房發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為初期滅火提供12m3的消防用水量，確保初期滅火的有效性和為JPP系統(tǒng)投入爭取時(shí)間。

1 系統(tǒng)組成、工作原理和運(yùn)行方式

1.1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)主要有一個(gè)20m3的消防補(bǔ)水箱，由SEP生活水作為補(bǔ)水水源，還有3個(gè)氣壓罐和2個(gè)補(bǔ)氣罐和2臺(tái)補(bǔ)水泵和2臺(tái)補(bǔ)氣泵及一個(gè)就地控制柜。

1.2 系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)中的3只氣壓罐下部充水，上部充空氣。

罐內(nèi)設(shè)定有以下定值：

穩(wěn)壓高水位H4：為補(bǔ)水泵停運(yùn)信號(hào)。該信號(hào)具備記憶功能，水位高出現(xiàn)以后，一直保持，直到水位低出現(xiàn)后該信號(hào)被復(fù)位。

穩(wěn)壓低水位H3（即消防高水位）：為補(bǔ)水泵啟動(dòng)信號(hào)。該信號(hào)具備記憶功能，水位低出現(xiàn)以后，一直保持，直到水位高出現(xiàn)后該信號(hào)被復(fù)位。

穩(wěn)壓高水壓P4： 上升至穩(wěn)壓高水壓P4時(shí)停泵。

穩(wěn)壓低水壓P3（即消防供水高水壓）：補(bǔ)氣泵啟動(dòng)信號(hào)，使罐內(nèi)水壓、氣壓上升。

消防供水低水壓P2： 壓力低（0.85MPa）用于產(chǎn)生“消防運(yùn)行”信號(hào)，此時(shí)補(bǔ)水泵、補(bǔ)氣泵均停運(yùn)，電磁閥關(guān)閉。

滅火時(shí)由于消防流量大，管網(wǎng)壓力下降更大，氣壓罐將會(huì)繼續(xù)向消防管網(wǎng)供水，直至消防低水位和消防供水低水壓。在消防期間本系統(tǒng)可為消防管網(wǎng)提供12m3水量，此時(shí)供水壓力在1.0～0.8MPa。此后3個(gè)氣壓罐還可以為消防管網(wǎng)提供10m3水量，但不考慮任何水壓要求。本系統(tǒng)中還設(shè)置有一個(gè)體積為20m3的消防補(bǔ)水箱，其水源來自SEP生活飲用水系統(tǒng)，補(bǔ)水泵自消防水箱取水。

具體的補(bǔ)氣過程為：

2 重要儀表和運(yùn)行參數(shù)的說明及操作中的注意事項(xiàng)

JPH系統(tǒng)正常運(yùn)行期間，運(yùn)行人員對JPH的操作主要是定期試驗(yàn)操作和相關(guān)設(shè)備的檢修隔離操作，在這期間運(yùn)行人員必須理解系統(tǒng)重要儀表的作用和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定值，不能盲目操作，以防止造成設(shè)備損壞和運(yùn)行事件的產(chǎn)生。

2.1 儀表3JPH001LSP

3JPH001LSP是測的母管壓力，本來設(shè)計(jì)用于控制消防主泵的起停，由于消防主泵另有信號(hào)控制，本系統(tǒng)該表的壓力高信號(hào)沒有使用，壓力低（0.85MPa）用于產(chǎn)生“消防運(yùn)行”信號(hào)，此時(shí)補(bǔ)水泵、補(bǔ)氣泵均停運(yùn)，電磁閥關(guān)閉。該儀表在正常運(yùn)行時(shí)是不需要操作的，但參數(shù)要牢記，日常巡檢都會(huì)有記錄，通過巡檢參數(shù)來判斷系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)，運(yùn)行人員也必須知道儀表內(nèi)的綠、黑、紅3個(gè)指針的實(shí)際意義，黑色指針表示實(shí)際壓力值， 紅色指針為系統(tǒng)最高壓力（1.05MPa），綠色指針為系統(tǒng)最低壓力指針（0.85MPa），該壓力用于產(chǎn)生“消防運(yùn)行”報(bào)警信號(hào)，此時(shí)補(bǔ)水泵、補(bǔ)氣泵均停運(yùn)，電磁閥關(guān)閉。

3JPH002LSP一樣具有監(jiān)測母管壓力的功能，但同時(shí)也能對補(bǔ)氣泵進(jìn)行啟?？刂疲灿芯G、黑、紅3個(gè)指針，但是卻有著不同的實(shí)際意義，黑色指針表示實(shí)際壓力值;紅色指針為系統(tǒng)最高壓力指針（1.05MPa），為補(bǔ)氣泵停運(yùn)定值;綠色指針指在1.0MPa處為補(bǔ)氣泵啟動(dòng)定值。

2.2 電磁閥

電磁閥與補(bǔ)氣泵并列相連，其作用主要是控制回水，當(dāng)補(bǔ)氣泵啟動(dòng)時(shí)，電磁閥關(guān)閉，使補(bǔ)氣泵能將補(bǔ)氣罐里的水打入氣壓罐內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)氣泵停運(yùn)時(shí)，電磁閥打開，使氣壓罐里的水通過電磁閥回到補(bǔ)氣罐，從而使補(bǔ)氣罐內(nèi)的氣體壓入氣壓罐，達(dá)到增壓的目的。電磁閥有兩個(gè)，為常閉式電磁閥，當(dāng)電磁閥通電后，電磁鐵得電，將閥瓣開啟。

2.3 補(bǔ)氣罐進(jìn)氣逆止閥

兩個(gè)逆止閥分別安裝在兩個(gè)補(bǔ)氣罐的上方位置，逆止閥的正常工作是常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)JPH功能實(shí)現(xiàn)的保證，JPH系統(tǒng)通過該閥門的開啟來吸入空氣，后通過改閥門的正常關(guān)閉將吸入的空氣壓向補(bǔ)氣罐，而使得系統(tǒng)壓力得以維持在正常值水平，因此在日常巡檢和試驗(yàn)時(shí)一定要多加關(guān)注。

3 系統(tǒng)控制

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，兩列之間交替運(yùn)行，下面介紹系統(tǒng)的控制原理。

3.1 補(bǔ)水泵控制邏輯

補(bǔ)水泵運(yùn)行方式分為兩種，一種為手動(dòng)運(yùn)行;另一種為自動(dòng)控制。兩種方式是通過就地控制柜來進(jìn)行切換。

當(dāng)補(bǔ)水泵控制方式選為自動(dòng)運(yùn)行，補(bǔ)水泵的啟動(dòng)是通過氣壓罐和消防水箱的液位來控制。相關(guān)的控制信號(hào)如下：消防水箱水位高信號(hào)產(chǎn)生時(shí)會(huì)發(fā)送到就地控制柜產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。消防水箱水位低信號(hào)觸發(fā)時(shí)，已啟動(dòng)的補(bǔ)水泵將停運(yùn)，并閉鎖補(bǔ)水泵和補(bǔ)氣泵啟動(dòng)，此外該信號(hào)會(huì)送入就地控制柜產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。氣壓罐水位低信號(hào)（H3）：為補(bǔ)水泵啟動(dòng)信號(hào)，該信號(hào)具備記憶功能，水位低出現(xiàn)以后，一直保持，直到水位高出現(xiàn)后該信號(hào)被復(fù)位。氣壓罐水位高信號(hào)（H4）：為補(bǔ)水泵停運(yùn)信號(hào)。該信號(hào)具備記憶功能，水位高出現(xiàn)以后，一直保持，直到水位低出現(xiàn)后該信號(hào)被復(fù)位。

3.2 補(bǔ)氣泵控制邏輯

補(bǔ)氣泵運(yùn)行方式分為兩種，一種為手動(dòng)運(yùn)行;另一種為自動(dòng)控制。兩種方式是通過就地的控制柜來進(jìn)行切換的。補(bǔ)氣泵的啟動(dòng)時(shí)間時(shí)通過控制柜內(nèi)部的PLC來控制的，目前設(shè)定的時(shí)間為：補(bǔ)氣泵運(yùn)行14分鐘，停運(yùn)25分鐘.

當(dāng)補(bǔ)氣泵控制方式選為自動(dòng)運(yùn)行，補(bǔ)氣泵的啟動(dòng)是由系統(tǒng)的壓力開關(guān)和補(bǔ)水泵的啟停來控制。相關(guān)控制信號(hào)如下：氣壓罐水位高信號(hào)（H4）：為補(bǔ)氣泵允許啟動(dòng)信號(hào)，即補(bǔ)水泵停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)氣泵才允許啟動(dòng)。該信號(hào)具備記憶功能，水位高出現(xiàn)以后，一直保持，直到水位低出現(xiàn)后該信號(hào)被復(fù)位。壓力低信號(hào)（P3）：為補(bǔ)氣泵的啟動(dòng)信號(hào)。壓力高信號(hào)（P4）：為補(bǔ)氣泵的停運(yùn)信號(hào).

3.3 電磁閥的控制邏輯

電磁閥有兩個(gè)，為常閉式電磁閥，當(dāng)電磁閥通電后，電磁鐵得電，將閥瓣開啟.為了避免回水電磁閥長期帶電，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)電磁閥在以下3種情況下才帶電開啟：

系統(tǒng)投自動(dòng)時(shí)，回水電磁閥開啟10分鐘。

壓力未達(dá)到1.05MPa，補(bǔ)氣泵運(yùn)行14分鐘停運(yùn)后，回水電磁閥開啟25分鐘。

補(bǔ)氣泵運(yùn)行未滿14分鐘，壓力已經(jīng)達(dá)到1.05MPa，補(bǔ)氣泵停運(yùn)，回水電磁閥開啟10分鐘。

4 事件分析及系統(tǒng)運(yùn)行建議

秦二廠擴(kuò)建機(jī)組在運(yùn)行以來，常規(guī)島氣壓供水系統(tǒng)JPH發(fā)生過多次運(yùn)行事件，該系統(tǒng)雖然不大，但出問題后的影響范圍較廣，加之該系統(tǒng)沒有及時(shí)送到主控的報(bào)警信號(hào)，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，后果相當(dāng)嚴(yán)重。現(xiàn)將一些典型事件的分析和處理過程加以說明。

4.1 事件：系統(tǒng)管道破裂

事件經(jīng)過：2014年11月21日，約8：55分3＼4號(hào)主控幾乎同時(shí)出發(fā)JPP壓力低報(bào)警，3＼4號(hào)機(jī)組四臺(tái)消防水泵自動(dòng)啟動(dòng)，主控立即要求各崗位檢查消防動(dòng)作情況，緊接著3號(hào)主控出發(fā)3LKT＼LKF、8LCD絕緣低報(bào)警，現(xiàn)場匯報(bào)3號(hào)常規(guī)島廠房0米靠近海側(cè)地方到處是水，大量消防水從JPH房間涌出，初步判斷為JPH管道斷裂后，主控手動(dòng)停運(yùn)4臺(tái)JPP泵（約8：59分），斷開JPH房間設(shè)備泵電源（3LKT/LKF上負(fù)荷），現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)JPH037VT閥體管道斷裂后快速將泄漏點(diǎn)隔離，此時(shí)3號(hào)常規(guī)島0米、-7.2米靠近海側(cè)地面大量積水，ASG除氣裝置、3CVI真空泵、CRF凝汽器A進(jìn)水電動(dòng)閥等設(shè)備被淋濕。

4.2 事件：補(bǔ)水泵反轉(zhuǎn)故障

事件經(jīng)過：2012年10月16日，運(yùn)行二處四值早班，常規(guī)島現(xiàn)場操作員接到主控通知說出現(xiàn)JPP壓力低報(bào)警，立即前往現(xiàn)場查看。發(fā)現(xiàn)3JPH001LSP和3JPH002LSP壓力均降到0.8MPa，3JPH002LN和3JPH003LN液位均只有15cm左右，3JPH0 01BA有溢流，3JPH003PO在轉(zhuǎn)動(dòng)但電機(jī)是涼的，3JPH001CR上003PO的運(yùn)行指示燈不亮，有消防啟動(dòng)和水池高液位報(bào)警。懷疑3JPH003PO反轉(zhuǎn)，打開3JPH001CR柜門發(fā)現(xiàn)3JPH003PO電源3JPH002JA已不明原因跳閘在斷開位置，因此確定3JPH003PO在反轉(zhuǎn)，于是立即關(guān)閉3JPH003PO進(jìn)出口隔離閥3JPH019/021VT，3JPH003PO停止反轉(zhuǎn)。

4.3 事件總結(jié)

JPH系統(tǒng)雖小但是故障率高，造成的影響也很嚴(yán)重，因此有必要在這里將該系統(tǒng)常出的故障進(jìn)行總結(jié)和并提出相應(yīng)的處理措施。

4.4 系統(tǒng)運(yùn)行建議

1）由于氣壓罐與系統(tǒng)連接處都是通過橡膠膨脹節(jié)進(jìn)行的軟連接，但圖紙上都是管道直接連接，建議修改圖紙。

2）建議取消3JPH001LSP的現(xiàn)場操作的功能，由于3JPH001LSP和3JPH002LSP兩塊表都是測的母管壓力的，該儀表正常運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員是不用操作的，但3JPH002LSP是需要操作的，由于他們在一根管道上，且位置較近，有誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。

3）建議調(diào)整3JPH001VT的位置或增加現(xiàn)場操作平臺(tái)，該閥門在5m多高的位置，且操作手輪靠外，運(yùn)行人員站在水箱頂部操作及其不方便也不安全，有一定的工業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

4）建議將3JPH001BA的排水閥和溢流閥的排水都引向室外，排水管靠近YA廠房，出現(xiàn)漏水時(shí)容易被發(fā)現(xiàn)，防止排水不暢造成廠房被淹。

5）建議更換玻璃管液位計(jì)，在執(zhí)行PT3JPH002時(shí)，很難觀測到水位的變化，而且水位計(jì)位置較高，不好就近觀測。

6）建議定期對系統(tǒng)內(nèi)容易發(fā)生破裂的地方進(jìn)行定期完好性檢查，防止發(fā)生設(shè)備破裂而造成跑水。

5 結(jié)束語

希望通過本文能夠幫讀者了解JPH系統(tǒng)的日常運(yùn)行狀況、出現(xiàn)的問題及其解決方法，以便在出現(xiàn)類似故障時(shí)，運(yùn)行人員都能更好的應(yīng)對處置，將故障點(diǎn)快速隔離排除。

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