मशीनरी सुरक्षा प्रणालियों को समझना
परिभाषा: मशीनरी संरक्षण क्या है?
मशीनरी सुरक्षा (जिसे उपकरण सुरक्षा या मशीन सुरक्षा भी कहा जाता है) निगरानी और नियंत्रण प्रणालियों को संदर्भित करता है जो स्वचालित रूप से खतरनाक परिचालन स्थितियों का पता लगाते हैं (कंपन सुरक्षित सीमा से अधिक तापमान, अत्यधिक तापमान, असामान्य दबाव) और विनाशकारी उपकरण क्षति, सुरक्षा खतरों या पर्यावरणीय उत्सर्जन को रोकने के लिए सुरक्षात्मक उपाय (अलार्म, शटडाउन) करना। सुरक्षा प्रणालियाँ उत्पादन को बनाए रखने की तुलना में क्षति को रोकने को प्राथमिकता देती हैं, और ऐसे विफलता-सुरक्षित डिज़ाइन लागू करती हैं जहाँ सेंसर या बिजली की विफलता निरंतर संचालन के बजाय सुरक्षित शटडाउन का कारण बनती है।.
मशीनरी सुरक्षा इससे अलग है स्थिति निगरानी (जो रखरखाव योजना के लिए उपकरणों के स्वास्थ्य पर नज़र रखता है): सुरक्षा प्रणालियां तत्काल आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रदान करती हैं, जो महत्वपूर्ण सीमा पार होने पर कुछ सेकंड के भीतर स्वचालित शटडाउन को क्रियान्वित करती हैं, जबकि स्थिति की निगरानी योजनाबद्ध हस्तक्षेपों के लिए सप्ताह या महीनों में प्रारंभिक चेतावनी प्रदान करती है।.
सुरक्षा प्रणाली घटक
सेंसर (स्थायी रूप से स्थापित)
- निकटता जांच शाफ्ट विस्थापन को मापना
- accelerometers असर आवासों पर
- तापमान सेंसर (आरटीडी, थर्मोकपल)
- दबाव और प्रवाह ट्रांसमीटर
- अक्षीय स्थिति सेंसर
- आमतौर पर अनावश्यक (प्रति माप 2 या 3 सेंसर)
मॉनिटरिंग हार्डवेयर
- समर्पित सुरक्षा प्रणाली प्रोसेसर
- वास्तविक समय सिग्नल प्रसंस्करण
- मतदान तर्क (2 में से 2 या 2 में से 3)
- शटडाउन के लिए रिले आउटपुट
- स्वतंत्रता के लिए DCS/PLC से अलग
शटडाउन लॉजिक और एक्चुएटर्स
- हार्डवायर्ड ट्रिप सर्किट (केवल सॉफ्टवेयर नहीं)
- टरबाइन ट्रिप के लिए सोलेनॉइड वाल्व
- मोटर ट्रिप के लिए सर्किट ब्रेकर
- विफलता-सुरक्षित डिज़ाइन (बिजली की हानि से ट्रिप हो जाता है)
एपीआई 670 मानक
टर्बोमशीनरी के लिए आवश्यकताएँ
मशीनरी सुरक्षा के लिए उद्योग मानक:
- 10,000 HP से अधिक टर्बोमशीनरी के लिए अनिवार्य
- सेंसर के प्रकार और मात्रा निर्दिष्ट करता है
- मतदान तर्क और अतिरेक को परिभाषित करता है
- अलार्म और यात्रा विलंब समय निर्धारित करता है
- प्रक्रिया नियंत्रण से स्वतंत्र होने की आवश्यकता है
विशिष्ट सेंसर कॉन्फ़िगरेशन (प्रति API 670)
- रेडियल कंपन: 2 XY निकटता जांच सेट (प्रति बियरिंग 4 जांच)
- अक्षीय स्थिति: 2 अक्षीय विस्थापन जांच
- कीफ़ेज़र: 2 चरण संदर्भ सेंसर
- असर तापमान: प्रति बियरिंग 2 तापमान सेंसर
- कुल: प्रति मशीन सामान्यतः 12-20 चैनल
संरक्षण बनाम स्थिति निगरानी
| पहलू | स्थिति निगरानी | सुरक्षा प्रणाली |
|---|---|---|
| उद्देश्य | योजना के लिए शीघ्र दोष पहचान | विनाशकारी क्षति को रोकें |
| प्रतिक्रिया समय | घंटों से लेकर हफ्तों तक | सेकंड |
| सीमारेखा | निम्न (प्रारंभिक चेतावनी) | उच्चतर (तत्काल खतरा) |
| कार्रवाई | सूचनाएं, कार्य आदेश | स्वचालित शटडाउन |
| विश्वसनीयता | सटीकता महत्वपूर्ण | विफलता-सुरक्षित महत्वपूर्ण |
| फालतूपन | वैकल्पिक | अनिवार्य |
एकीकरण
- आधुनिक प्रणालियाँ दोनों कार्यों को जोड़ती हैं
- वही सेंसर सुरक्षा और CM प्रदान करते हैं
- विभिन्न प्रसंस्करण और अलार्म स्तर
- सुरक्षा मार्ग स्वतंत्र और हार्डवायर्ड
सुरक्षा पैरामीटर
Vibration
- शाफ्ट विस्थापन: निकटता जांच माप, विशिष्ट यात्रा 25 मिल्स (635 µm) pp
- असर आवास वेग: 0.5-0.6 इंच/सेकंड (12-15 मिमी/सेकंड) ट्रिप सामान्य
- त्वरण: उच्च आवृत्ति सुरक्षा के लिए
पद
- अक्षीय स्थिति: शाफ्ट की अत्यधिक गति पर ट्रिप्स (थ्रस्ट बेयरिंग विफलता)
- विभेदक विस्तार: रोटर बनाम आवरण विकास
- विलक्षणता: बेयरिंग क्लीयरेंस में रोटर की स्थिति
तापमान
- बेयरिंग धातु का तापमान (आमतौर पर 110-120°C ट्रिप)
- बेयरिंग ड्रेन तेल तापमान
- घुमावदार तापमान
मतदान और अतिरेक
2-में-2 (और तर्क)
- दोनों सेंसरों को ट्रिप होने के लिए सहमत होना चाहिए
- एकल सेंसर विफलता से होने वाली गलत यात्राओं को रोकता है
- जोखिम: दोनों सेंसरों का काम करना आवश्यक है (यदि दोनों विफल हो जाएं तो कोई सुरक्षा नहीं)
2-में-3 (बहुमत)
- तीन में से कोई भी दो सेंसरों के एक साथ होने पर ट्रिप हो जाती है
- सर्वोत्तम विश्वसनीयता (एक असफल सेंसर को सहन करता है)
- अधिक महंगा (तीन सेंसर)
- महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए पसंदीदा
बाईपास और परीक्षण
- परीक्षण/रखरखाव के लिए व्यक्तिगत चैनलों को बायपास करने की क्षमता
- सभी सुरक्षात्मक चैनलों को एक साथ बायपास नहीं किया जा सकता
- कुंजी-लॉक बाईपास नियंत्रण
- समय के बाद स्वचालित बाईपास रीसेट
परीक्षण और रखरखाव
क्रियात्मक परीक्षण
- आवधिक पूर्ण प्रणाली परीक्षण (त्रैमासिक से वार्षिक)
- यात्रा की स्थितियों का अनुकरण करें
- शटडाउन निष्पादन सत्यापित करें
- सभी अनावश्यक चैनलों का परीक्षण करें
- दस्तावेज़ परिणाम
सेंसर कैलिब्रेशन
- वार्षिक या विनिर्देश के अनुसार
- यात्रा सेटपॉइंट सत्यापन
- सिस्टम प्रतिक्रिया समय परीक्षण
- अंशांकन रिकॉर्ड बनाए रखें
प्रणाली रखरखाव
- सेंसरों को साफ और कार्यात्मक रखें
- बिजली आपूर्ति सत्यापित करें
- रिले और एक्चुएटर संचालन की जाँच करें
- आवश्यकतानुसार सॉफ़्टवेयर/फ़र्मवेयर अपडेट करें
मशीनरी सुरक्षा प्रणालियाँ एक सुरक्षा जाल हैं जो खतरनाक स्थितियों का पता चलने पर स्वचालित शटडाउन के माध्यम से उपकरणों की विनाशकारी विफलताओं को रोकती हैं। जहाँ स्थिति निगरानी नियोजित रखरखाव के लिए पूर्व चेतावनी प्रदान करती है, वहीं सुरक्षा प्रणालियाँ तत्काल आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रदान करती हैं, जिससे वे महत्वपूर्ण टर्बोमशीनरी और उच्च-मूल्य वाले घूर्णन उपकरणों पर अनिवार्य सुरक्षा सुविधाएँ बन जाती हैं, जहाँ विफलताओं के गंभीर परिचालन, सुरक्षा या पर्यावरणीय परिणाम हो सकते हैं।.