25. Метод взрывозащиты «искробезопасная цепь», барьеры: общие принципы работы, техническая реализация.

Искробезопасность цепи достигается установкой искробезопасных барьеров. При этом ограничивается мощность, которая потенциально может быть подведена во взрывоопасную зону.

Н едостаток: если даже при малом U_пит есть реактивные элементы, то при размыкании ключа К может возникнуть искра за счёт ЭДС самоиндукции. Малость тока тоже не даёт гарантии, т.к. емкость накапливает достаточную мощность.

Вывод: устройство должно ограничи­вать мощность:

ПЭ – потребитель энергии (измерительный блок САП­ФИР)

3 стабилитрона – для увеличения надёжности

Но лучше делать активный барьер с гальванической развязкой и отдельным питанием.

Одна из возможных схем ограничения мощности иллюстрируется ниже.

ВОЗ – взрывоопасная зона;

ПЭ – потребитель энергии, например, первичный прелбразователь типа «Сапфир»;

Пр – предохранитель.

На рис. 5.3 обозначены также источник питания ПЭ с напряжением 24 В, три па­раллельно включен­ных стабилитрона, схема включения заземления.

В нормальном (штатном) режиме на ПЭ подается напряжение не более 24 В, ток – не более 100 мА (реально – до 20 мА), мощность, потенциально возможная в ВОЗ – не более 2.4 Вт. Если в результате неисправности будет подано, например, 220 В на одну из клемм, образуется цепь (через цепь заземле­ния) высокой мощности. Тогда при нараста­нии фронта напряжения при напряжении выше 25 В ток че­рез предохранитель Пр воз­растет до величины, при которой он перегорит и цепь разомкнется. Счита­ется, что ста­билитроны рассчитаны на напряжение порядка 25 В.

К основным недостаткам пассивных барьеров можно отнести необходимость за­земления и относи­тельно высокую погрешность, которую создает схема. В более слож­ных случаях используется активный барьер. В этом случае осуществляется гальваниче­ская развязка входных и выходных цепей барьера, на­пример, с помощью разделитель­ного трансформатора или оптопары. Для преобразования используется дополнительный источник энергии, это недостаток, но зато не требуется заземление и точность преобра­зования выше.

5.3 Принципиальная схема искробезопасного барьера

33. Задача сигнализации и блокировки(защиты): переменные, используемые в схеме, выбор уставок (по пб09-540-03), логика и способы реализации схемы сигнализации.

Обязательной сигнализации подвергаются все технологические параметры, определяющие взрывоопасность объекта. Кроме того также сигнализируются параметры характеризующие техническое состояние ТСА (вибрация, осевой сдвиг, температура подшипников, газотурбинных двигателей, между пусками, уровень заполнения полости насоса, температура хладоагента компрессора).

3 уровня сигнализации: предупредительный(предупреждения персонала о выходе (или приближение к критическому значению) значения технологического параметра за допустимые пределы), аварийный(для извещения персонала об аварийной ситуации в технологической системе), блокировочный(кроме извещения осуществляется блокировка процесса с выполнением всех предписанных действий по остановке технологической системы). Диапазон каждого последующего уровня соответственно уже предыдущего. Выбор уставок должен удовлетворять требованиям ОПВБ, т.е. они должны выбираться с учетом погрешности и быстродействия оборудования, а также с учетом скорости изменения параметров.

Дополнительным плюсом является существование системы прогнозирования, которая еще до срабатывания системы сигнализации на основе анализа получаемых данных выдает сообщение о возможном состоянии объекта.

Схема сигнализации, реализованная на логических элементах, кроме собственно сигнализации должна обеспечивать проверку сигнализационного оборудования путем нажатия кнопки квитирования, а также снятие звукового сигнала при возникновении аварийной ситуации. На основе этих параметров монтируется простая комбинационная логическая схема. Выходными переменными являются звук и свет.

Алгоритм: в исходном состоянии сигнальная лампочка, соответствующая данному технологическому параметру, погашена, звуковая сигнализация выключена. При нарушении технологического параметра сигнальная лампочка горит мигающим светом в сопровождении звукового сигнала; при нажатии на кнопку Квитирование звука сигнальная лампочка горит ровным светом, звуковая сигнализация выключается. При восстановлении технологического параметра до квитирования сигнальная лампочка гаснет, звуковая сигнализация выключается, схема переходит в исходное состояние.

Задача блокировки – защита от неправильных действий персонала и управляющих устройств . (при­мер печки)

Для блокировки выбираются параметры, которые связаны с действием персонала (за­щита от невер­ных действий оператора). М/б специфичные параметры, которые либо до­полняют, либо обеспечивают функциональную избыточность.

Система блокировок и сигнализации должна обеспечивать откл подачи топлива к де­журным и осн горелкам при: - отклонении параметров подачи топлива от регламенти­руемого;

- падение объема циркуляции сырья ч/з змеевик печи ниже допустимого;

- превышение предельно-допустимой температуры сырья на выходе из печи;

- срабатывание прибора гашения пламени.

Все приборы, контролирующие работу печи должны быть регистрирующими.

Система противоаварийной автоматической защиты должна быть снабжена противо­аварийной сиг­нализацией параметров и сигнализацией срабатывания ИМ.

Реализуется на контроллерах в виде логической схемы.