RR机组消防系统安全分析

郑吉庆　邓亮

摘 要：长输天然气管道Rolls-Royce（RR）压缩机组燃气发生器箱体消防系统，由于UV X3301探测器误报，常导致机组紧急停机，影正响常运行，该文从消防系统多重化方面分析，更改逻辑机构的必要性。

关键词：消防系统 多重化 逻辑设置

中图分类号：P458 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（c）-0245-01

1 RR机组GG箱体消防系统现状

长输天然气管线Rolls-Royce燃气轮机消防系统使用EAGLE QUANTUM PREMIER EQ300X控制器、EQ3700 I/O模块、4个X3301火焰探测器、4个HA45可燃气探测器、24VDC电磁阀、声光报警装置等。当EQP控制器检测到火焰、烟雾和可燃气时释放二氧化碳，保护燃气轮机免于火灾。

2 技术现状及失效分析

UVX330探测器逻辑采用的1oo4，任何一个火焰探头报警，EQP控制器立即触发瓶口释放电磁阀，快速释放CO2。如图1所示。UV探测器将检测到的红外线信号转换为电流信号送入输入卡件，输入卡件将模拟信号数字化后送入EQP控制器，EQP将信号送入机组控制系统，之后在HMI显示。

UV探测器X3301是采用的频谱原理，对于振动、弧光等较敏感，运行中易发生误触发，导致CO2喷射。1oo4没有采用重化和多安全诊断技术安全性能等级未能达SIL3等级。采用1oo2D结构比1oo2更理想的安全性。1oo2D体系结构的诊断电路里有和输出相关的控制电路，该控制电路可以由两个通道分别进行控制。

如图2，1oo2D结构相当于两个输出控制电路A1，A2串联、B1，B2串联之后再并聯，每个单元有独立的控制输出，同时最终输出结果还跟两个通道的诊断结果相关。最终输出结果必须经过诊断电路的判断才能完成输出。

采用2oo3体系结构，输出还有表决电路，2oo3结构保证当系统中最少有两路处于安全状态时，系统是安全的。

如图3，AB串联、AC串联、BC串联，然后再将三者并联起来，当A、B、C三者任何两个短路，回路才能导通，执行器才能够响应；这样就实现了A、B、C中，至少有两者是失效短路，则系统危险失效。

3 结语

1oo1单通道系统，没有太多安全性和可用性，安全性方面只能达到SIL1安全等。1oo2、2oo2双通道系统，1oo2能够获得更好的安全性，两个输出逻辑上相当于或，任意一个有输出，则系统就有输出。2oo2有更好的可用性，两个都输出才会产生有效输出，相当于逻辑上与。1oo2D有两个通道，具备独立的诊断电路。可将危险失效转化为安全失效，1oo2D具备更高的安全性。2oo4D是一种新型的安全仪表系统体系结构。2oo4D是使用两路1oo2D的设备，每个1oo2D的设备安全完整性均达到SIL3，两个1oo2D设备之间是热备关系，以保证可用性。2oo3系统包含三个通道，当输出至少有两路相同时才进行输出。三个通道同时有效才能保证系统安全性，一旦有通道故障，系统的安全性必然降级。从可用性角度上讲，2oo3系统不如2oo4D系统，而两者所能达到的安全性基本相同。

参考文献

[1] GEK-90486D Genius I/O Discrete and Analog Blocks Users Manual.

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

[3] DET-Tronics Instructions 95-8573.

[4] DET-Tronics pir9400 Manual.