поршневой двухступенчатый компрессор

Сообщение **Eugen_Ks** » 06 июл 2016, 15:32

Доброго времени суток!
Проектирую АСУТП компрессорной установки, поршневой двухступенчатый компрессор, среда - водородосодержащий газ. Категория взрывоопасности 1ExdIICT4.Питание главного двигателя 6000В, регулирование производительности установки двумя способами: преобразователь частоты, клапан 4-20мА на байпасной линии. В техническом задании прописано управление исполнительными механизмами по месту с локального щита управления и сигнализации. Имеются следующие исполнительные механизмы: два электродвигателя маслосистемы, пневмоклапан на входе, пневмоклапан на выходе, сбросной пневмоклапан, пневмоклапан на байпасной линии 4-20мА. Если с реализацией местного управления насосами и пневмоклапанами (открыть/закрыть) все понятно, то как реализовать управление клапаном 4-20мА, нужно ли это? Выносить ли кнопу пуск/стоп всей компрессорной установки на щит? Выносить две кнопки аварийного останова со стравливанием и без стравливания? Может кто знает где можно почитать об этом. Заранее спасибо.

Сообщение **Ryzhij** » 06 июл 2016, 16:36

1. По современным нормативам поршневые компрессора для ВСГ неприменимы;
2. Для управления байпасным клапаном регулятором (вообще бредовая технологическая схема!) просто ставят аналоговый выход и барьер искрозащиты, а на клапан вешают соответствующий позиционер;
3. Штатный останов (обычная кнопка) - с предварительной разгрузкой, а аварийный (кнопка "грибок") - без неё.

Сообщение **hell_boy** » 07 июл 2016, 01:13

Ryzhij писал(а):По современным нормативам поршневые компрессора для ВСГ неприменимы

Киньте ссылку на современные нормативы, а то я 40 раз их нарушил.

Сообщение **Ryzhij** » 07 июл 2016, 07:19

Проблема не в компрессоре как таковом, а в технически реализуемой буферной емкости для снижения пульсаций
http://www.stroyplan.ru/docs.php?showitem=11726

Сообщение **Eugen_Ks** » 07 июл 2016, 09:05

Ryzhij писал(а):
2. Для управления байпасным клапаном регулятором (вообще бредовая технологическая схема!) просто ставят аналоговый выход и барьер искрозащиты, а на клапан вешают соответствующий позиционер;

Спасибо за ответ. Подскажите, пожалуйста, альтернативу этой технологической схеме. Байпасный клапан имеет позиционер 4-20мА - управляющий сигнал + 4-20мА сигнал положения. Помимо этого, перед позиционером имеется еще электромагнитный клапан (катушка 24VDC, концевики положения открыт/закрыт) для подачи/сброса воздуха (позиционер + электромагнитный клапан - обвязка клапана). С панели оператора HMI, которая находится в щите управления, мы имеем возможность в ручном режиме задавать положение (выход 4-20мА) и видеть состояние позиционера (вход 4-20мА), а также управлять электромагнитным клапаном и видеть его состояние (открыт/закрыт). Вопрос как это реализовать с местного пульта управления исполнительными механизмами (устанавливается на манометровой стойке возле компрессорной установки). В задании прописано управление исполнительными механизмами с местного пульта, регулирующий клапан вроде как тоже исполнительный механизм, и на сколько нужно это. Нужна ли кнопка пуск/стоп всей компрессорной установки на местном пульте? Вопрос еще, извините, что не в этой ветке пишу, как быть со СПАЗ. По Федеральным нормам СПАЗ должна быть независимой от РСУ и иметь свои исполнительные механизмы (имеется ввиду клапана входа/выхода и сбросной, которые участвуют в аварийном останове), соответственно на местный пульт управления придется выносить и эти механизмы. Возможно есть варианты обойти это требование и не устанавливать дополнительные клапана для СПАЗ? Заранее спасибо.

Сообщение **Ryzhij** » 07 июл 2016, 15:19

Судя по описанию, у Вас применён клапан-отсекатель, который в нормальном режиме управляется от электро-пневмопреобразователя, а в аварийной ситуации от электромагнитный пневмораспределитель имеет приоритет в управлении.
Соленоид пневмораспределителя обычно является исполнительным устройством системы ПАЗ, в то время как система управления (РСУ) работает на аналоговый пневмопреобразователь. Независимость обеспечена.
Надёжность и быстродействие самого клапана-отсекателя в технологической трубе обсчитывается исходя из требований к ПАЗ.

Что касается управления по-месту, то правила предписывают делать как местное, так и дистанционное управление.

По поводу байпасной линии - у нас в эксплуатации дожимные компрессора на чистый водород с изменяемой степенью сжатия.
Конструкция цилиндров такая. С подключаемыми камерами. Это всяко лучше, чем гонять газ по кругу.

Сообщение **Eugen_Ks** » 08 июл 2016, 08:39

Спасибо за ответ. Клапан на байпасной линии в ПАЗ заводить не будем, смысла нет. По нем вопрос, как реализовать его управление по месту. Помимо кнопок управления электромагнитным клапаном, необходимо как-то управлять позиционером (выход 4-20мА) + обратная связь (вход 4-20мА) по месту. Клапана-отсекатели входа, выхода и сброса, которые будут участвовать в аварийном останове их, я так понимаю, исходя из Федеральных норм, нужно дублировать. Отдельно для РСУ и отдельно для ПАЗ, а это значительно удорожает проект.

Сообщение **Ryzhij** » 08 июл 2016, 14:21

Eugen_Ks писал(а):По нем вопрос, как реализовать его управление по месту. Помимо кнопок управления электромагнитным клапаном, необходимо как-то управлять позиционером (выход 4-20мА) + обратная связь (вход 4-20мА) по месту.

Вариантов множество. Обычно ставят кнопки +/- .
Кстати, никогда никого из технологов не интересует позиция клапана в процентах. Тем более по-месту. Обратная связь нужна только киповцам для диагностики состояния, а технологам дайте перед глазами видеть технологический параметр (давление нагнетания?) и индикаторы крайних положений клапана.

Eugen_Ks писал(а):Клапана-отсекатели входа, выхода и сброса, которые будут участвовать в аварийном останове их, я так понимаю, исходя из Федеральных норм, нужно дублировать. Отдельно для РСУ и отдельно для ПАЗ, а это значительно удорожает проект.

Не совсем так.
РСУ и ПАЗ вполне могут иметь свои раздельные оконечные устройства - например, электропневмопреобразователь (аналоговый) для РСУ, и пневмораспределитель (дискретный) для ПАЗ - и при этом управлять (приоритет у СПАЗ) одним и тем же запорным механизмом через один и тот же актуатор, которые (клапан и актуатор) удовлетворяют требованиям ПАЗ по надёжности и быстродействию.

Сообщение **hell_boy** » 09 июл 2016, 00:34

Eugen_Ks писал(а): В задании прописано управление исполнительными механизмами с местного пульта, регулирующий клапан вроде как тоже исполнительный механизм, и на сколько нужно это. Нужна ли кнопка пуск/стоп всей компрессорной установки на местном пульте?

Клапаном на байпасной линии управляет система противопомпажной защиты (ППЗ). ППЗ обычно реализуется на спец. ПЛК , который по определенному алгоритму определяет предпомпажное состояние и приоткрывает байпас для ликвидации этого состояния. Если ППЗ реализована в РСУ, то норм это не нарушит, но могут быть вопросы разграничения зон ответственности. Поставщик компрессора комплектует его своей проприетарной ППЗ, при замене этой ППЗ на что-то другое слетает техподдержка. На местный щит ставить кнопки управления байпасным клапаном не надо, можно лампы "Предпомпаж", "Помпаж", "Байпас открыт". Не забыть еще, что при пуске байпас надо открывать, при выходе на нормальный режим - закрывать, при остановке - снова открывать. Кнопки "Стоп" и "Пуск" надо обязательно. У меня были случаи, когда компрессор отрывался от фундамента при свидетелях, а оператор ЦПУ и ПАЗ это "не видели". Аналогично с пуском, в регламентах часто пишут: "При остановке по аварии пускать только с местного щита!". Т.е. если оператор компрессор дистанционно остановил, то можно также дистанционно пустить. А если остановился "по аварии", то беги к компрессору, осматривай его и там же с местного щита запускай.

Сообщение **Ryzhij** » 09 июл 2016, 08:09

Антипомпажная защита на поршневом?!
Право, это новое слово в газодинамике!!!

Помпаж, являющийся следствием срыва потока, это явление, свойственное ТОЛЬКО центробежным компрессорам (турбинным), но никак не компрессорам с телом вытеснения (поршневым, винтовым, жидкостно-кольцевым).

Сообщение **Eugen_Ks** » 11 июл 2016, 09:36

Спасибо за помощь. Поправьте меня, пожалуйста, если не так понял. По поводу местного управления клапаном на байпасной линии на местном щите управления ставлю кнопки открыть/закрыть (управление электромагнитным клапаном), кнопки +/- (управление позиционером 4-20мА без вынесение обратной связи на местный щит) и лампочки сигнализации отрыт/закрыт?
По поводу СПАЗ. Согласно Федеральных норм пункт 6.3.7. Для объектов, имеющих в составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, не допускается использовать в качестве исполнительных устройств систем ПАЗ одни и те же
устройства, которые предусмотрены в составе другой подсистемы АСУТП (например, в системе автоматического регулирования)."
Рассматриваем отсечной клапан без позиционера.
Нашел определение исполнительного устройства.
Исполнительное устройство - устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командной информацией. Состоит из двух функциональных блоков: исполнительного механизма и регулирующего органа и может оснащаться дополнительными блоками.
Исходя из этого определения пневмоклапан включая электромагнитный клапан является одним исполнительным устройством, следовательно исходя из Федеральных норм необходимо устанавливать дополнительно пневмоклапан включая электромагнитный клапан.
Если брать пневмоклапан (электромагнитный клапан + позиционер), то исходя из того-же определения "исполнительного устройства" он является одним исполнительным устройством, следовательно заводить сигнал с электромагнитного клапана в СПАЗ а с позиционера в РСУ противоречит Федеральным нормам, и необходимо ставить дополнительный пневмоклапан (электромагнитный клапан + позиционер).
Поправьте меня, пожалуйста, если я не так что-то понимаю.

Сообщение **Ryzhij** » 11 июл 2016, 10:06

Повторю ещё раз:
Мы и так уже имеем два разных исполнительных механизма для двух разных систем.
Для РСУ это аналоговый электро-пневмо преобразователь давления, а для СПАЗ - электромагнитный пневмо-распределитель.

Вас смущает, что оба устройства воздействут (причём, совершенно независимо) на давление в одной и той же пневматической линии привода отсечного клапана-регулятора?
А тот факт, что обе системы, в конце-концов, призваны управлять потоком в одной и той же байпасной трубе Вас не смущает?
Может сразу две трубы положим, а?
Одну для регулирования, другую - для ПАЗ.

Где предел абсурду?

Если надёжность и быстродействие контура с клапаном-отсекателем вкупе с его приводом удовлетворяет требованиям норм для СПАЗ, то незачем дальше "огород городить".
Как в нашем случае неисправность контура РСУ может вызвать отказ СПАЗ?
Да никак!

Сообщение **Ryzhij** » 11 июл 2016, 10:18

Eugen_Ks писал(а):По поводу местного управления клапаном на байпасной линии на местном щите управления ставлю кнопки открыть/закрыть (управление электромагнитным клапаном), кнопки +/- (управление позиционером 4-20мА без вынесение обратной связи на местный щит) и лампочки сигнализации отрыт/закрыт?

Если уж не хотите индикатор технологического параметра на щит выносить, то лампочек на клапан Вам никак не меньше двух надо.
Клапан при регулировании через него находится в каком-то среднем, а не в одном из крайних положений. Итого, у него ТРИ состояния.
И про кнопку проверки индикации на щите не забудьте.

Сообщение **Eugen_Ks** » 11 июл 2016, 10:47

Ryzhij писал(а):
Eugen_Ks писал(а):По поводу местного управления клапаном на байпасной линии на местном щите управления ставлю кнопки открыть/закрыть (управление электромагнитным клапаном), кнопки +/- (управление позиционером 4-20мА без вынесение обратной связи на местный щит) и лампочки сигнализации отрыт/закрыт?
Если уж не хотите индикатор технологического параметра на щит выносить, то лампочек на клапан Вам никак не меньше двух надо.
Клапан при регулировании через него находится в каком-то среднем, а не в одном из крайних положений. Итого, у него ТРИ состояния.
И про кнопку проверки индикации на щите не забудьте.

Спасибо за ответ.
На местном щите приборов будут располагаться манометры + датчики давления с индикацией. Управление байпасным клапаном с местного щита необходимо только при наладке и не более. Хочу поставить две кнопки с индикацией открыт/закрыт (управление электромагнитным пневмо-распределителем) и две кнопки для регулирования +/- (4-20мА) без вывода обратной связи на местный щит.

Сообщение **Eugen_Ks** » 11 июл 2016, 10:57

Ryzhij писал(а): Повторю ещё раз:
Мы и так уже имеем два разных исполнительных механизма для двух разных систем.
Для РСУ это аналоговый электро-пневмо преобразователь давления, а для СПАЗ - электромагнитный пневмо-распределитель.

Вас смущает, что оба устройства воздействут (причём, совершенно независимо) на давление в одной и той же пневматической линии привода отсечного клапана-регулятора?
А тот факт, что обе системы, в конце-концов, призваны управлять потоком в одной и той же байпасной трубе Вас не смущает?
Может сразу две трубы положим, а?
Одну для регулирования, другую - для ПАЗ.

Где предел абсурду?

Если надёжность и быстродействие контура с клапаном-отсекателем вкупе с его приводом удовлетворяет требованиям норм, то незачем дальше "огород городить".
Как в нашем случае неисправность контура РСУ может вызвать отказ СПАЗ?
Да никак!

Я полностью с Вами согласен. Речь идет об отсечных клапанах (вход/выход, сброс газа), байпасный в СПАЗ не входит. Если пневмоклапан оснащен электромагнитным пневмо-распределителем + аналоговым электро-пневмо преобразователь давления, то как вариант электромагнитный пневмо-распределитель завести в СПАЗ, а аналоговый электро-пневмо преобразователь давления в РСУ, возможно, имеет право на жизнь. Вопрос как быть с отсечными пневмоклапанами, которые имеют только электромагнитный пневмо-распределитель, ставить по два электромагнитных пневмо-распределителя на каждый пневмоклапан и заводить один в СПАЗ, другой в РСУ?

Сообщение **Ryzhij** » 11 июл 2016, 11:21

Можно так, а можно из РСУ дискретный сигнал на управление клапаном в СПАЗ выдавать. А уж СПАЗ там пусть "разруливает ситуацию" и расставляет приоритеты.
Тут многое от специфики применяемых систем зависит.

Сообщение **CaHeK** » 11 июл 2016, 12:53

Позвольте поинтересоваться по поводу последнего решения, предложенного Вячеславом Эриевичем. Очень часто встречал физические пересылки (дискреты) из РСУ в ПАЗ - сам иногда применяю такие решения при необходимости. Но есть и явные противники подобных решений, утверждающие, что СПАЗ должна быть полностью автономной и не зависеть от состояния системы РСУ. Есть рациональное зерно в этой точке зрения. Возможно, заказчики Евгения Александровича будут со схожим видением.

Ну и попутный вопрос. Как считаете, при подобных ситуациях, когда один физический сигнал нужно завести и в РСУ, и в ПАЗ, а два прибора под разные системы поставить по каким-то причинам нельзя, то какое решение является лучшим: 1) дискретный сигнал из РСУ в ПАЗ; 2) пересылка между контроллерами РСУ и ПАЗ (в случае когда РСУ и ПАЗ в едином "пространстве" - пример: Centum VP+Prosafe RS от Yokogawa. Причем в этом случае, наверное, правильнее делать пересылку из ПАЗ в РСУ); 3) использовать средства физического раздвоения сигнала. Какое решение вы считаете правильным и почему?

Сообщение **Ryzhij** » 11 июл 2016, 13:00

CaHeK писал(а):Но есть и явные противники подобных решений, утверждающие, что СПАЗ должна быть полностью автономной и не зависеть от состояния системы РСУ. Есть рациональное зерно в этой точке зрения.

И как же, позвольте узнать, сигнал от РСУ может повлиять на работоспособность СПАЗ? В чём нарушение "суверенитета"?

Другое дело, что дополнительный полевой прибор и вход DI для РСУ обычно гора-а-аздо дешевле ПАЗовского канала...

При невозможности установки независимых приборов для DI cамым правильным будет передавать информацию из СПАЗ в РСУ.
Любым способом.
Установка раздвоителя сигнала при этом - просто частный случай такого решения, т.к. прибор-раздвоитель в контуре ПАЗ однозначно относится к СПАЗ.

Сообщение **CaHeK** » 11 июл 2016, 13:31

Ryzhij писал(а): И как же, позвольте узнать, сигнал от РСУ может повлиять на работоспособность СПАЗ? В чём нарушение "суверенитета"?

Ну как же, если формируется дискретный сигнал на выходе системы РСУ... Функционирование СПАЗ производится с участием РСУ, либо я Вас не до конца понял:

Ryzhij писал(а): а можно из РСУ дискретный сигнал на управление клапаном в СПАЗ выдавать

из РСУ в СПАЗ...

Можно, конечно, предусмотреть всё таким образом, чтобы отключение системы РСУ приводило к переводу в безопасное состояние клапана системой ПАЗ, что будет правильно... Т.е. переводить в безопасное состояние по "нулям" на выходах из РСУ. Вы это имеете ввиду?

Сообщение **Ryzhij** » 11 июл 2016, 14:17

Да, похоже мы не понимаем друг-друга.
Если СПАЗ по своей программе будет игнорировать запрос из РСУ, подобно тому, как мудрый родитель иногда игнорирует требования своего капризного чада купить ему мороженное, то как это скажется на работоспособности СПАЗ?
;)
СПАЗ запросы от РСУ обрабатывает только исходя из следующего постулата:
"Можно - сделаю, как просишь, а уж если нельзя - сделаю по-своему."

Или Вас волнует валидация команды из РСУ? Как отличить "0" от обрыва?
Это уже другая тема, но самое простое - используйте парафазный сигнал.

Сообщение **hell_boy** » 12 июл 2016, 01:34

Ryzhij писал(а): Антипомпажная защита на поршневом?!
Право, это новое слово в газодинамике!!!

Помпаж, являющийся следствием срыва потока, это явление, свойственное ТОЛЬКО центробежным компрессорам (турбинным), но никак не компрессорам с телом вытеснения (поршневым, винтовым, жидкостно-кольцевым).

Сорри! Забыл название темы. Байпас в поршневых применяется в 3-х случаях:
1. Для облегчения старта
2. Для более точной регулировки, если требуется кратковременно снизить производительность.
3. При оснащении байпаса холодильником - для снижения температуры газа как на всасе, так и на выбросе.
Во всех случаях управление байпасом от ПАЗ не требуется. Да и на местный щит выносить управление регулирующим клапаном в общем не требуется. Вы в старте темы написали, что регулирование производительности осуществляется в том числе и от ПЧ. Кнопки управления оборотами ПЧ - тоже на местный щит?
Кстати, для развязки управления с местного щита и РСУ выпускаются специальные приборы http://www.spectran.org/shchitovye-prib ... -sp-s.html

Сообщение **CaHeK** » 12 июл 2016, 05:59

Ryzhij писал(а): Если СПАЗ по своей программе будет игнорировать запрос из РСУ, подобно тому, как мудрый родитель иногда игнорирует требования своего капризного чада купить ему мороженное, то как это скажется на работоспособности СПАЗ?
;)
СПАЗ запросы от РСУ обрабатывает только исходя из следующего постулата:
"Можно - сделаю, как просишь, а уж если нельзя - сделаю по-своему."

Вроде бы понял, о чем Вы) Я почему-то рассматривал функционирование СПАЗ вместе с устройствами, формирующими (принимающими) сигнал - и в случае пересылки РСУ будет таким устройством.

Сообщение **Ryzhij** » 12 июл 2016, 07:51

hell_boy писал(а): Забыл название темы. Байпас в поршневых применяется в 3-х случаях:
...
3. При оснащении байпаса холодильником - для снижения температуры газа как на всасе, так и на выбросе.

Простите, но это утверждение из разряда "ветер дует потому, что деревья качаются".
Холодильник ставят по причине наличия линии циркуляции, а вовсе не линию циркуляции строят ради холодильника.

hell_boy писал(а):Во всех случаях управление байпасом от ПАЗ не требуется. Да и на местный щит выносить управление регулирующим клапаном в общем не требуется.

По каким параметрам и как работает СПАЗ определяет проектант технологического процесса.
Как и необходимость управления по-месту, если иное не указано в НТД.
Рассуждать об этом проектанту АСУТП есть самое настоящее бесчинство.

hell_boy писал(а): Вы в старте темы написали, что регулирование производительности осуществляется в том числе и от ПЧ. Кнопки управления оборотами ПЧ - тоже на местный щит?

Я ничего не писал. Топик-стартер вовсе не я.
Могу лишь сказать, что у меня на подопечных компресорах управление оборотами возможно и с местного пульта тоже.

Сообщение **Ryzhij** » 12 июл 2016, 07:57

CaHeK писал(а): Я почему-то рассматривал функционирование СПАЗ вместе с устройствами, формирующими (принимающими) сигнал - и в случае пересылки РСУ будет таким устройством.

АСУТП вообще, и подсистема ПАЗ в частности, оперирует понятиями "конур управления" и "контур защиты".
Рассматривайте работу подсистем по этим контурам и никогда не ошибётесь.

Сообщение **Eugen_Ks** » 12 июл 2016, 11:03

Спасибо всем за помощь.
Извините если повторюсь. Значит на щит местного управления я выношу:
1. кнопки управления маслонасосами пуск/стоп + лампочки включен/отключен;
2. кнопки управления отсечными клапанами (вход/выход, сброс газа) открыть/закрыть + лампочки открыт/закрыт;
3. кнопки управления байпасным клапаном открыть/закрыть (управление электромагнитным пневмо-распределителем) + лампочки открыт/закрыт, кнопки +/- (управление аналоговым электро-пневмо преобразователем без вывода обратной связи, я думаю, в крайнем случае, положение возможно посмотреть на самом пневмоклапане)
4. кнопка аварийный останов компрессорной установки;
5. переключатель режим местный/дистанционный.
По вашему какие кнопки/лампочки/переключатели стоит еще добавить. Перерыл весь интернет, нигде не нашел никаких требований к местным пультам. Кто, по вашему мнению, решать должен что выносить на местный щит для управления по месту: я как проектировщик АСУ ТП или технолог?
Вячеслав Эриевич, расскажите пожалуйста, как Вы реализуете управление с местного пульта оборотами.
Нужно ли выводить показания температуры процесса на местный щит?