RR機組消防系統安全分析

鄭吉慶　鄧亮

摘 要：長輸天然氣管道Rolls-Royce（RR）壓縮機組燃氣發生器箱體消防系統，由于UV X3301探測器誤報，常導致機組緊急停機，影正響常運行，該文從消防系統多重化方面分析，更改邏輯機構的必要性。

關鍵詞：消防系統 多重化 邏輯設置

中圖分類號：P458 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0245-01

1 RR機組GG箱體消防系統現狀

長輸天然氣管線Rolls-Royce燃氣輪機消防系統使用EAGLE QUANTUM PREMIER EQ300X控制器、EQ3700 I/O模塊、4個X3301火焰探測器、4個HA45可燃氣探測器、24VDC電磁閥、聲光報警裝置等。當EQP控制器檢測到火焰、煙霧和可燃氣時釋放二氧化碳，保護燃氣輪機免于火災。

2 技術現狀及失效分析

UVX330探測器邏輯采用的1oo4，任何一個火焰探頭報警，EQP控制器立即觸發瓶口釋放電磁閥，快速釋放CO2。如圖1所示。UV探測器將檢測到的紅外線信號轉換為電流信號送入輸入卡件，輸入卡件將模擬信號數字化后送入EQP控制器，EQP將信號送入機組控制系統，之后在HMI顯示。

UV探測器X3301是采用的頻譜原理，對于振動、弧光等較敏感，運行中易發生誤觸發，導致CO2噴射。1oo4沒有采用重化和多安全診斷技術安全性能等級未能達SIL3等級。采用1oo2D結構比1oo2更理想的安全性。1oo2D體系結構的診斷電路里有和輸出相關的控制電路，該控制電路可以由兩個通道分別進行控制。

如圖2，1oo2D結構相當于兩個輸出控制電路A1，A2串聯、B1，B2串聯之后再并聯，每個單元有獨立的控制輸出，同時最終輸出結果還跟兩個通道的診斷結果相關。最終輸出結果必須經過診斷電路的判斷才能完成輸出。

采用2oo3體系結構，輸出還有表決電路，2oo3結構保證當系統中最少有兩路處于安全狀態時，系統是安全的。

如圖3，AB串聯、AC串聯、BC串聯，然后再將三者并聯起來，當A、B、C三者任何兩個短路，回路才能導通，執行器才能夠響應；這樣就實現了A、B、C中，至少有兩者是失效短路，則系統危險失效。

3 結語

1oo1單通道系統，沒有太多安全性和可用性，安全性方面只能達到SIL1安全等。1oo2、2oo2雙通道系統，1oo2能夠獲得更好的安全性，兩個輸出邏輯上相當于或，任意一個有輸出，則系統就有輸出。2oo2有更好的可用性，兩個都輸出才會產生有效輸出，相當于邏輯上與。1oo2D有兩個通道，具備獨立的診斷電路?？蓪⑽ｋU失效轉化為安全失效，1oo2D具備更高的安全性。2oo4D是一種新型的安全儀表系統體系結構。2oo4D是使用兩路1oo2D的設備，每個1oo2D的設備安全完整性均達到SIL3，兩個1oo2D設備之間是熱備關系，以保證可用性。2oo3系統包含三個通道，當輸出至少有兩路相同時才進行輸出。三個通道同時有效才能保證系統安全性，一旦有通道故障，系統的安全性必然降級。從可用性角度上講，2oo3系統不如2oo4D系統，而兩者所能達到的安全性基本相同。

參考文獻

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[2] GFK-0121E Genius Hand-held Monitor Users Guide.

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