基于自控运行方案改进的消防水泵隐患处理

2022-07-12鲁兵

设备管理与维修 2022年7期

鲁兵

（中国石油兰州石化公司，甘肃兰州 730060）

0 引言

安全生产始终是石油化工企业的生命线，石油化工企业内具有大量的易燃易爆介质，发生火灾后如不能及时扑灭火灾或控制火情，后果将不堪设想。某石化公司炼油区215-1与215-2消防给水泵房为全厂性消防站，为厂区内稳高压消防管网、储罐喷淋系统提供消防水。参考现行规范进行自查，发现存在两个泵房投用年限较长，部分设备与管线老旧，自动化程度低，发生火灾时消防系统反应滞后，不利于及时控制火情等隐患。鉴于此，必须尽快进行隐患处理。

1 隐患描述

参考GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》、GB 50974—2014《消防给水及消防栓系统技术规范》、GB 50151—2010《泡沫灭火系统设计规范》等规范，企业进行消防系统专项检查。发现炼油区215-2消防水泵房，主要隐患包括P-1/2柴油消防泵启动后，泵房内通风条件差，室内温度高；消防水泵出口无自动泄压阀；泵房内无视频监控系统；液位无声光报警，不能自动启动进水阀；压力低自动启动消防泵时，电网冲击较大，可能造成大面积停电；操作柜上无消防泵运行状态等。

2 消防泵运行

2.1 工艺流程

炼油区215-2消防水泵房位于2#路东侧、4#路西侧、3#路南侧、1#路北侧，消防水源为1座7000 m3的地上式消防储水罐（G-4）。消防供水设备为1台1260 m3/h消防电泵（P1/1），1台1260 m3/h消防柴油泵（P1/2）。消防稳压设备为2台198 m3/h稳压泵（P2/1、P2/2），215-1与215-2水泵房正常情况下交替运行，每个泵房每次运行1台稳压泵保证系统压力，两个泵房都设置了值班室，便于应急反应，工艺流程如图1、图2所示。

图1 消防系统工艺流程

图2 215-2消防水流程

2.2 消防泵自控系统

消防泵控制系统包括控制柜、PLC系统、电动阀操作柜以及现场的流量计、压力变送器、液位变送器等。

2.2.1 控制柜

控制柜内有2台无纸记录仪、声音报警器、灯屏报警器、按钮开关、电源模块以及西门子S7-200 PLC系统。PLC系统包括控制器CPU224 CN、模拟量输入模块EM231 CN、数字量输入/输出模块EM223 CN、稳压电源、继电器、电源分配器、信号分配器、安全栅等，主要执行逻辑控制。当系统压力低于0.6 MPa时，输出声光报警；当消防水系统管网压力低于0.5 MPa时，自动启动消防泵，80 s后然后自动停止在用的稳压泵，联锁逻辑如图3所示。

图3 消防泵启动联锁逻辑

2.2.2 电动阀操作柜

电动阀操作柜主要完成高压泵进/出口阀、稳压泵出口阀、平衡阀、补水阀等电动阀的手动操作及显示。当电动阀处于自动模式时，PLC输出信号控制现场电动阀；当电动阀处于手动模式时，从电控柜按钮控制电动阀，电动阀控制柜操作按钮面板如图4所示。

图4 电动阀控制柜操作按钮面板

3 整改方案及实施

3.1 整改方案

经企业自查发现隐患后，技术管理部门提出改造消防系统、重新设计控制系统、新增DCS或者PLC系统等方案，但是这些方案从设计到实施，中间环节多、周期长，都不符合当下的要求。必须在最短的时间内完成亟需处理的问题。炼油区215-2消防水泵房技术人员提出，如果不能立刻彻底解决存在的隐患，可以先解决保证系统压力稳定的问题，同时解决缺少水罐液位报警的问题。经自控人员和消防技术人员沟通，整体考虑，新增设置“系统压力低自动启动稳压泵备用泵”功能，新增联锁逻辑如图5所示。考虑到管网压力下降速度过快，会自动启动消防泵，暂时将联锁切除。自控人员通过修改PLC程序，增加稳压泵自动启动逻辑，完成改进方案。消防泵逻辑控制不变。

图5 新增自动启动稳压泵备用泵逻辑

3.2 自动启动稳压泵

3.2.1 增加泵房选择开关

为避免消防管网压力低时，215-1与215-2两个水泵房两边备用稳压泵同时启动，利用系统备用点（I3.2），作为选择开关。原因是原系统继电器是满配状态，所以在对应的接线端子接线，引入单刀空开QF1，作为“215-2泵房选择开关”。

3.2.2 PLC程序修改

（1）对PLC程序进行备份。

（2）对程序进行功能描述，便于阅读。

（3）参考供应商程序编写风格，消防泵的运行特点，启泵时间与关泵时间设置一致。使用低报警联锁输出节点，启动备用泵。因现在的系统没有泵运行信号，无法直接观测到是哪台泵正在运行，暂不不考虑在用是1号泵还是2号泵，咨询电气专业技术人员，可以同时给启泵信号。1号稳压泵修改后的程序如图6所示。2号稳压泵与P-2/1程序修改原理相同。