Механизмын хамгаалалтын системийг ойлгох
Механизмын хамгаалалт — мөн тоног төхөөрөмжийн хамгаалалт эсвэл машины хамгаалалт гэж нэрлэгддэг — аюултай ажиллагааны нөхцөлийг (чичиргээ аюулгүй хязгаарыг хэтрэх, хэт их температур, хэвийн бус даралт) автоматаар илрүүлж, гамшигт гэмтэл, аюулгүй байдлын эрсдэл эсвэл орчны бохирдолыг урьдчилан сэргийлэхийн тулд хамгаалалтын арга хэмжээг (сэрэмжлүүлэг, дараа нь автоматаар зогсоох) гүйцэтгэдэг хяналт-удирдлагын системүүдийг хэлнэ. Эдгээр системүүд нь зохион бүтээлээрээ үйлдвэрлэлийг хадгалахаас илүүтэйгээр гэмтлийг урьдчилан сэргийлэхийг тэргүүлэх ач холбогдолтой болгож, алдаатай ажиллагаатай (fail-safe) байхаар бүтээгдсэн: мэдрэгчийн алдаа эсвэл хүчдэл тасрах нь машиныг аюулгүй зогсоход хүргэдэг бөгөөд хараагүйгээр ажиллахаас сэргийлдэг.
Тоног төхөөрөмжийн хамгаалалт нь зориуд ялгаатай байдал хяналт. Нөхцөл байдлын хяналт нь засвар үйлчилгээг төлөвлөхөд тоног төхөөрөмжийн эрүүл мэндийг хянаж, долоо хоног эсвэл сарын туршид эртний сэрэмжлүүлэг өгдөг. Харин хамгаалалтын систем нь шууд түргэн тусламжийн хариу үйлдлийг хангаж, шийдвэрлэх хязгаарыг хэтэрсэн тохиолдолд хэдэн секундын дотор автоматаар зогсоогчийг гүйцэтгэдэг. Эдгээр хоёр нь бие биенээ нөхөлдөг — нэг нь төлөвлөлтийн хугацааг олгож, нөгөө нь дэлбэрэлтийг сэргийлдэг — гэхдээ өөр өөр шаардлагыг хангадаг.
1. Хамгаалалтын системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Мэдрэгчид (байнгын суурилуулалт)
- Ойролцоо зайн зонд голны холхивчтай харьцуулсан шилжилтийг хэмжих.
- Акселерометрүүд холхивчийн их бие дээр суурилуулсан.
- Температурын мэдрэгчид (RTD болон термохос).
- Даралт болон урсгалын дамжуулагчид.
- Түлхэлтийн төгсгөлийг хянах тэнхлэгийн байрлалын мэдрэгчид.
- Ерөнхийдөө нөөцтэй — хэмжигдэх параметр бүрт хоёр эсвэл гурван мэдрэгч.
Хяналтын төхөөрөмж
- Зориулалтын хамгаалалтын системийн процессор.
- Бодит цаг хугацааны дохионы боловсруулалт.
- Санал хураалтын логик (2-оос-2 эсвэл 2-оос-3).
- Зогсоолтыг тушаах реле гаралтууд.
- DCS/PLC-ээс тусгаарлагдсан тул түүний бүрэн бүтэн байдал нь үйлдвэрлэлийн удирдлагын сүлжээнд хамаарахгүй.
Зогсоолтын логик болон ажиллуулагчид
- Хатуу холбоост трип хэлхээсүүд — зөвхөн програм хангамж биш.
- Турбины трипийн электромагнитын даралт.
- Хөдөлгүүрийн трипийн хэлхээ таслагчид.
- Алдаатай ажиллагаатай (fail-safe) дизайн: хүчдэл тасрах нь трип үүсгэнэ.
2. API 670 стандарт
Турбо тоног төхөөрөмжийн шаардлага
API 670 тоног төхөөрөмжийн хамгаалалтын системийн салбарын стандарт юм:
- Ойролцоогоор 10,000 HP-ээс дээш турбо тоног төхөөрөмжийн хувьд үр дүнтэй заавал биелүүлэх ёстой.
- Мэдрэгчийн төрөл болон тоог тодорхойлдог.
- Санал хураалтын логик болон нөөцийг тодорхойлдог.
- Сэрэмжлүүлэг болон трипийн хойшлох хугацааг тодорхойлдог.
- Систем нь үйлдвэрлэлийн удирдлагаас хамааралгүй байхыг шаарддаг.
API 670-ийн дагуух ердийн мэдрэгчийн тохиргоо
- Радиаль чичиргээ: хоёр XY ойролцоох зондын багц — холхивч бүрт дөрвөн зонд — голны радиаль чичиргээ.
- Тэнхлэгийн байрлал: хоёр тэнхлэгийн шилжилтийн зонд.
- Keyphasor: хоёр фазын зэрэгцээ мэдрэгчид.
- Холхивчийн температур: холхивч бүрт хоёр температурын мэдрэгч.
- Нийт: ерөнхийдөө машин бүрт 12–20 сувгаар.
3. Хамгаалалт vs. Нөхцөл байдлын хяналт
| Аспект | Төлөвийн хяналт | Хамгаалалтын систем |
|---|---|---|
| Зорилго | Төлөвлөлтөд зориулсан эрт гэмтлийг илрүүлэх | Ноцтой гэмтлээс сэргийлэх |
| Хариу үйлдлийн хугацаа | Цагасаар долоо хоногоос | Секунд |
| Босго утгууд | Доод (эрт анхааруулга) | Дээд (шууд аюул) |
| Үйлдлүүд | Мэдэгдэл, ажил гүйцэтгэх захиалга | Автоматаар унтраах |
| Найдвартай чанарын фокус | Нарийвчлал | Алдаатай ажиллагаатай (fail-safe) үйл ажиллагаа |
| Нөхөн сэргээлт | Заавал биш | Заавал шаардлагатай |
Интеграци
- Орчин үеийн суурилуулалтууд нь хоёр үүргийг нэг платформ дээр нэгтгэдэг.
- Ижил мэдрэгчид нэгэн зэрэг хамгаалалт болон төлөвийн хяналтыг гүйцэтгэж болно.
- Тус бүр үүрэг нь өөрийн боловсруулалт болон сэрэмжлүүлэгийн түвшнүүд.
- Хамгаалалтын зам нь үргэлж бие даасан, хатуу холбоост байдаг.
4. Хамгаалалтын параметрүүд
Чичиргээ
- Голын шилжилт: ойролцоо мэдрэгчийн хэмжилт, ихэвчлэн 25 мил (635 µm) оргил-оргил утгаар трип болдог.
- Холхивчийн их биеийн хурд: ойролцоогоор 0.5–0.6 in/s (12–15 mm/s) трип нь түгээмэл.
- Хурдатгал: өндөр давтамжийн хамгаалалтад ашиглагдана.
Эдгээр тоонуудыг зөв тохируулах нь тэдгээрийг алдартай эрчимийн бүсүүдтэй холбохыг хэлнэ; орчин үеийн ерөнхий зөвлөмж, ISO 20816-1 (ISO 10816-1-ийг орлоо), сэрэмжлэлт болон трипийн бодолтыг хүрээлж, машин тусгай хязгаарууд нь ISO 20816 цувралын харгалзах хэсгүүдэд байрладаг — жишээлбэл, ердийн үйлдвэрлэлийн машинуудын хувьд ISO 20816-3 (өмнөх ISO 10816-3), уурын турбин болон генераторуудын хувьд тусгай ISO 20816-2 чичиргээний хязгаарын тооцоолуур эдгээр бүсүүдийг тодорхой утгууд болгон хувиргана.
Байрлал
- Тэнхлэгийн байрлал: хэт их голын хөдөлгөөн дээр трип болдог, энэ нь ихэвчлэн түлхэлтийн холхивч урьдчилан эвдрэл.
- Ялгавартай тэлэлт: роторын өсөлт нь их биеийн өсөлттэй харьцуулахад.
- Эксцентриситет: роторын байрлал холхивчийн завсар, илрүүлэхэд ашигтай Дулааны муруйлт удаан эргэлтэд.
Температур
- Холхивчийн металлын температур (ихэвчлэн 110–120°C трип).
- Холхивчийн тосны урсгалын температур.
- Мотор болон генераторуудын ороомгийн температур — генераторын холхивчийн температурын хяналт бодит хязгааруудыг тохируулахад тусална.
5. Санал болгох болон илүүдэл
2-оос-2 (AND логик)
- Машины трип болохоос өмнө хоёр мэдрэгч хоёулаа нийцэх ёстой.
- Нэг мэдрэгчийн алдаанаас үүдэлтэй худал трипүүдийг сэргийлнэ.
- Аюул: хоёр мэдрэгч хоёулаа ажиллаж байх ёстой — хоёулаа алдагдахад хамгаалалт байхгүй.
3-оос-2 (ихэнх санал)
- Гурван мэдрэгчийн аль нэг хоёр нь нийцвэл трип болно.
- Хамгийн сайн найдвартай байдал, учир нь нэг алдагдсан мэдрэгчийг тэвчнэ.
- Илүү үнэтэй (гурван мэдрэгч).
- Ихэвчлэн сонгогддог чухал тоног төхөөрөмж.
Хөндлөн гаргах болон шалгалт
- Тусгай сувгуудыг шалгалт эсвэл засварын зорилгоор хөндлөн гаргаж болно.
- Бүх хамгаалалтын сувгуудыг нэгэн зэрэг хөндлөн гаргах боломжгүй.
- Хөндлөн гаргах удирдлага нь түлхүүрээр түгжигдсэн.
- Хөндлөн гаргалтууд тодорхой хугацааны дараа автоматаар дахин тохируулагдана.
6. Шалгалт болон засвар
Функциональ шалгалт
- Үе үеийн бүрэн системийн шалгалтууд, улирал тутамд эсвэл жил бүр.
- Трип нөхцөлүүдийг загварчил.
- Шалгах зогсоолт бодитоор гүйцэтгэгдэж байгаа эсэх.
- Бүх илүүдэл сувгийг туршиж үз.
- Үр дүнг баримтжуул.
Мэдрэгчийн калибровка
- Жил бүр, эсвэл тоног төхөөрөмжийн тодорхойлолтоор.
- Шалгах трипийн тохируулгын цэг.
- Бүхэл системийн хариу үйлдлийн хугацааг шалга.
- Хадгалах калибровка бичлэгүүд.
Системийн засвар үйлчилгээ
- Мэдрэгчдийг цэвэр, ажиллагаатай байлгах.
- Цахилгаан хангамжийг шалгах.
- Реле болон гүйцэтгэгчийн ажиллагааг шалгах.
- Шаардлагатай бол програм хангамж, firmware-ийг шинэчлэх.
7. Хамгаалалтын системтэй зэрэгцээ хөдөлгөөнт диагностик хаана байрлах вэ
Тогтмол суурилуулсан хамгаалалтын систем танд хэлнэ тэр машин аюулд орж, унтарч байгааг; энэ нь ховор хэлдэг яагаад. Энэхүү үндсэн шалтгааны асуултыг хөдөлгөөнт диагностикоор хариулдаг. Хамгаалалтын уналт голын шилжилт эсвэл холхивчийн чичиргээ нэмэгдэж байгааг тэмдэглэвэл инженер хөдөлгөөнт хоёр сувгийн анализатор болох Balanset-1A, 1× хэмжиж шилжилт, машин өөрийн холхивч дээрх далайц, фазыг хэмжиж тэнцвэргүйдлийг голуудын тэнхлэгийн зөрүү эсвэл сулралтаас ялгах — мөн тэнцвэргүйдэл шалтгаан болвол ажлын байран дээр засварлаж, нэгжийг ажилд буцаахаас өмнө үр дүнг баталгаажуулах. Энэ аргаар чичиргээний мониторинг, хамгаалалт болон хөдөлгөөнт тэнцвэржүүлэлт тасралтгүй үйл явц үүсгэдэг: хамгаалалт гэмтлийг сэргийлдэг, төлөвлөгөөт засварыг урьдчилан таамагладаг, ажлын байрны диагностик засдаг.
Тоног төхөөрөмжийн хамгаалалтын системүүд нь аюултай нөхцөл байдал үүсэхэд тоног төхөөрөмжийг автоматаар унтрааж, ноцтой гэмтлүүдийг сэргийлдэг аюулгүй байдлын сүлжээ юм. Төлөвлөгөөт засварыг удирддаг эртний анхааруулгыг төлөвлөгөөт засварыг хангахад хамгаалалтын системүүд нь чухал турбо тоног төхөөрөмж, өндөр үнэтэй эргэлдэх тоног төхөөрөмж дээр заавал шаардлагатай шуурхай эмэрженс хариу үйлдлийг хүргэдэг, гэмтэл нь хүнд ажиллагаа, аюулгүй байдал эсвэл орчны үр дагавартай байж болно.
