чем снабжаются системы защиты для обеспечения высокой надежности

Автоматические системы противодымной защиты

Для обеспечения управления технологическими процессами в предаварийном режиме АСУТП должны включать, кроме систем автоматического контроля (АСК-автоматич.сист.контроля), регулирования (АСР-автоматич.сист.регулирования), систем сигнализации (АСС-автом.сисит.сигнал), системы автоматической защиты (АСЗ-автом.сист.защиты).

В предаварийном режиме, который наступает, когда АСР не может справиться с возвратом процесса к нормальному режиму или вследствие отказа АСР, процесс управляется АСЗ. Она должна обеспечить безаварийное ведение процесса либо путём его возврата в нормальный режим 1, либо путём его остановки 2. Если входные параметры АСР выбираются исходя из условий оптимизации производства, то входные параметры АСЗ (параметры защиты) должны характеризовать нахождение объекта в предаварийном режиме.

Таким образом, АСУ пожаро- и взрывоопасными технологическими процессами может быть реализована путём создания автономных АСР, АСК, АСС, и АСЗ или применением автономных АСР, АСЗ и управляющей вычислительной машины (УВМ)

Построение систем аварийной защиты:

1. в устройствах происходит обнаружение признаков аварийной ситуации и формируется сигнал о наступлении этого события;

2. Сигнал, полученный на выходе схемы сравнения, чаще всего не может непосредственно воздействовать на исполнительные органы. В этих случаях сигнал предварительно подаётся на усилительно-преобразующие устройства, в которых в зависимости от необходимости могут осуществляться усиление или преобразование сигнала

3. сигналы приводят в действие исполнительные механизмы, которые в общем случае выполняют следующие функции: предотвращают возможность аварии, взрыва или пожара путём выключения источника энергии, остановки оборудования, изменения режима его работы и т.п.; оповещают обслуживающий персонал о достижении контролируемыми параметрами предельных значений; регистрируют предаварийные и аварийные режимы для последующего выяснения обстоятельств, приводящих к нарушению нормального хода процесса.

4. В результате срабатывания отключающих, переключающих и других исполнительных органов контролируемый параметр приобретает нормальное значение. После этого исполнительные органы выключаются.

Для исключения возможности многократного включения и отключения защиты вблизи заданного предельного значения параметра исполнительные органы после срабатывания обычно блокируются. После устранения причины возникновения опасных режимов блокировки снимаются или вручную, например кратковременным нажатием кнопки, отключающей питание, или автоматически по сигналам реле времени, программных устройств и т.д. Для обеспечения высокой надёжности системы защиты часто снабжаются постоянно или периодически действующими цепями проверки работоспособности отдельных элементов и защитных устройств в целом. При защите сложных объектов контролируется несколько параметров.

Системы автоматической аварийной защиты представляют собой совокупность элементов и устройств, с помощью которых контролируются параметры процессов, протекающих в защищаемом объекте, и выдача сигналов в критических ситуациях, и использование их для предотвращения аварий, взрывов и пожаров путём переключения режима работы объекта, остановки оборудования, проведения аварийного стравливания или слива горючего вещества, вызова обслуживающего персонала и выдачи ему необходимой информации о причинах иобстоятельствах возникновения отклонений от нормальной работы.

В зависимости от конкретных условий применения АСЗ должны обеспечить:

— прекращение хода контролируемого процесса в опасном направлении для любой возможной аварийной ситуации в объекте защиты;
— высокое быстродействие, создающее возможность своевременного выполнения противоаварийных действий;
— высокую чувствительность к контролируемому параметру;
— минимальное влияние внешних факторов (температуры, влажности, атмосферного давления, ударов, операций, электрических помех и т.п.);
— минимальное обратное влияние на объект защиты при нормальных значениях контролируемого параметра);
— безотказность в условиях длительной непрерывной работы (устройства защиты должны обладать более высокой надёжностью, чем объект защиты);
— высокую перегрузочную способность;
— взаимозаменяемость (повторимость характеристик), обеспечивающую возможность замены вышедших из строя элементов без существенной перестройки системы защиты;
— возможность использования стандартных и унифицированных элементов;
взрывонепроницаемость;
— удобство и простоту монтажа, настройки и обслуживания;
минимальное потребление энергии в дежурном режиме.

116) Автоматизированные системы управления пожарной безопасностью технологических процессов.Автоматизированная система управления технологическим процессом – это система, которая при участии оперативного персонала в реальном времени обеспечивает автоматизированное управление процессом изготовления (переработки) продукта по заданным технологическим и технико-экономическим критериям.

При выборе и разработке АСУТП необходимо учесть экономические показатели всего производства, характер технологического процесса, тщательно проанализировать, сможет ли внедрение АСУ коренным образом изменить производительность и улучшить условия труда на данном объекте.

Разработка АСУТП должна сопровождаться: технико-экономическим обоснованием необходимости её применения; анализом технологического процесса как объекта управления; построением математической модели процесса; формулировкой решаемых задач; анализом структурной надёжности системы и разработкой мероприятий по её выполнению; разработкой системы технического обслуживания. После разработки и опытной эксплуатации АСУТП проводится анализ её функционирования и коррекция всех её частей применительно к реальным условиям эксплуатации.

Для обеспечения автоматической пожарной защиты АСУТП может выполнять ряд функций:

2. Контроль работоспособности автоматической пожарной защиты (АПЗ). Введение быстрых и объективных машинных методов контроля может значительно повысить надёжность систем АПЗ и своевременно обнаружить неисправности.

3. Управление ликвидацией пожара и спасанием людей. Пожары на современных предприятиях, связанные с обращением в большом количестве легковоспламеняющихся жидкостей, горючих газов и пылей, могут принимать сложные формы и большие размеры, а это значительно усложняет управление силами и средствами по его ликвидации. Поэтому функция управления ликвидацией пожара и спасания людей, выполняемая УВМ должна обеспечивать выявление помещения (места) на территории объекта, где возникло загорание, контроль пуска локальных систем пожаротушения, оповещение оператора и пожарных подразделений о пожаре, выдачу рекомендаций о первичных действиях по тушению пожара силами добровольных пожарных дружин, прибывшими подразделениями пожарной охраны и выдавать информацию о предписанных маршрутах эвакуации людей.

АСУТП с вычислительным комплексом, выполняющим информационные функции. Система этого вида содержит все функциональные и аппаратурные элементы с наличием вычислительного комплекса (ВК), который осуществляет централизованный контроль, вычисление комплексных технических и технико-экономических показателей, а также контроль за работой и состоянием оборудования. Целью сбора данных может быть также изучение технологического процесса при различных условиях, в том числе и предаварийных. В результате накапливается информация, позволяющая построить или уточнить математическую модель процесса, которым надо управлять.

Источник

«Системы противопожарной защиты электрооборудование требования пожарной безопасности»

Утвержден и введен в действие

по делам гражданской обороны,

и ликвидации последствий

от 21 февраля 2013 г. N 115

СВОД ПРАВИЛ

СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Systems of fire protection.

Electrical equipment. Requirements of fire safety

СП 6.13130.2013

25 февраля 2013 года

Применение настоящего свода правил обеспечивает соблюдение требований к электрооборудованию систем противопожарной защиты зданий и сооружений, установленных Федеральным законом от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Сведения о своде правил

1. Разработан и внесен Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» (ФГБУ ВНИИПО МЧС России).

2. Утвержден и введен в действие Приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) от 21 февраля 2013 года N 115.

3. Зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии от 17 апреля 2013 г.

4. Взамен СП 6.13130.2009.

1. Область применения

Настоящий свод правил применяется при проектировании и монтаже электрооборудования систем противопожарной защиты вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений.

2. Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53315-2009 Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности

ГОСТ Р 53316-2009 Кабельные линии. Сохранение работоспособности в условиях пожара. Метод испытания

3. Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. электрооборудование систем противопожарной защиты: Совокупность электротехнических устройств, предназначенных для функционирования систем противопожарной защиты.

3.2. приемник электрической энергии (электроприемник): Аппарат, агрегат и др., предназначенные для преобразования электрической энергии в другой вид энергии.

4. Требования пожарной безопасности

4.1. Электроприемники систем противопожарной защиты (СПЗ) должны относиться к электроприемникам I категории надежности электроснабжения, за исключением электродвигателей компрессоров, дренажных насосов, насосов подкачки пенообразователя, которые относятся к III категории надежности электроснабжения.

4.3. Электроприемники первой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

4.4. Кабели и провода СПЗ, прокладываемые одиночно (расстояние между кабелями или проводами более 300 мм), должны иметь показатель пожарной опасности не ниже ПРГП 4 по ГОСТ Р 53315.

4.5. Кабели и провода СПЗ, прокладываемые при групповой прокладке (расстояние между кабелями менее 300 мм), должны иметь показатели пожарной опасности по нераспространению горения ПРГП 1, ПРГП 2, ПРГП 3 или ПРГП 4 (в зависимости от объема горючей нагрузки), и показатель дымообразования не ниже ПД 2 по ГОСТ Р 53315.

4.6. Кабельные линии и электропроводки СПЗ, прокладываемые замоноличено, в пустотах строительных конструкций из негорючих материалов или в металлических трубах, обладающих локализационной способностью, допускается выполнять кабелями или проводами, к которым не предъявляются требования по нераспространению горения, при этом торцы каналов и труб, входящих в электрооборудование и соединительные коробки, должны быть герметично уплотнены негорючими материалами.

4.7. Электрические кабельные линии и электропроводки СПЗ должны выполняться кабелями и проводами с медными токопроводящими жилами.

4.8. Кабельные линии и электропроводка, систем противопожарной защиты, средств обеспечения деятельности подразделений пожарной охраны, систем обнаружения пожара, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, аварийного освещения на путях эвакуации, аварийной вентиляции и противодымной защиты, автоматического пожаротушения, внутреннего противопожарного водопровода, лифтов для транспортировки подразделений пожарной охраны в зданиях и сооружениях должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для выполнения их функций и полной эвакуации людей в безопасную зону.

4.9. Работоспособность кабельных линий и электропроводок СПЗ в условиях пожара обеспечивается выбором вида исполнения кабелей и проводов, согласно ГОСТ Р 53315, и способом их прокладки. Время работоспособности кабельных линий и электропроводок в условиях воздействия пожара определяется в соответствии с ГОСТ Р 53316.

4.10. Питание электроприемников СПЗ должно осуществляться от панели противопожарных устройств (панель ППУ), которая питается от вводной панели вводно-распределительного устройства (ВРУ) с устройством автоматического включения резерва (АВР) или от главного распределительного щита (ГРЩ) с устройством АВР.

Панели ППУ и АВР должны иметь боковые стенки для противопожарной защиты, установленной в них аппаратуры.

Толщина стенок должна устанавливаться в конструкторской документации и технических условиях на панели конкретных типов.

Фасадная часть панели ППУ должна иметь отличительную окраску (красную).

4.11. Для электроприемников автоматических установок пожаротушения I категории надежности электроснабжения, имеющих автоматически включаемый технологический резерв (при наличии одного рабочего и одного резервного насосов), устройство АВР не требуется.

4.12. Не допускается установка аппаратов защиты в цепях управления автоматическими установками пожаротушения, отключение которых может привести к отказу работы при пожаре.

4.13. Запрещается установка в цепях питания электроприемников СПЗ устройств защитного отключения или выключателей, управляемых дифференциальным (остаточным) током, в том числе со встроенной защитой от сверхтоков.

4.14. Не допускается совместная прокладка кабельных линий систем противопожарной защиты с другими кабелями и проводами в одном коробе, трубе, жгуте, замкнутом канале строительной конструкции или на одном лотке.

Источник

Системы автоматической защиты (САЗ)

— предотвращения аварии путем остановки оборудования или переключения режима его работы;

— для вызова обслуживающего персонала или выдачи ему информации о причинах возникновения отклонений от нормального режима работы;

— для защиты обслуживающего персонала от травматизма.

В САЗ кроме первичных преобразователей, усилительно – преобразующих устройств и исполнительных механизмов имеются индикаторы аварийных ситуаций.

— индикаторы предельных положений – конечные (путевые) выключатели – срабатывают, как только подвижный элемент достигает определенных точек на контролируемом пути;

— индикаторы предельных уровней – поплавковые и кондукторометрические индикаторы;

— индикаторы контроля статических и медленно изменяющихся сил – динамометрические преобразователи с упругими элементами в виде пружин или колец;

— индикаторы нарушения температурных режимов – термопары;

— индикаторы дыма и пыли.

Функциональная схема САЗ приведена на рис.1.3. Система включает в себя защитное устройство (сигнализатор),исполнительный орган ПО с деблокирующим элементом ДЭ и объектов защиты ОБ

У

ОБ

Д

Сигнализатор

Рис. 1.3. Функциональная схема системы автоматической защиты

Системы автоматической защиты подразделяются на системы однократного действия с разовым деблокированием и повторного действия

В системах однократного действия исполнительный орган ИО после срабатывания защиты автоматически удерживается в отключенном состоянии не зависимо от последующего состояния контролируемого параметра у. Для возврата системы защиты в рабочее положение оператор вручную воздействует на деблокирующий элемент.

Системы автоматической аварийной защиты представляют собой со­вокупность элементов и устройств, с помощью которых контролируются параметры процессов, протекающих в защищаемом объекте, и выдача сиг­налов в критических ситуациях и использование их для предотвращения аварий, взрывов и пожаров путём переключения режима работы объекта, остановки оборудования, проведения аварийного стравливания или слива горючего вещества, вызова обслуживающего персонала и выдачи ему не­обходимой информации о причинах и обстоятельствах возникновения от­клонений от нормальной работы.

В функции АСЗ входит анализ предаварийного состояния и степени развития аварийной ситуации, а также выбор управляющих защитных воз­действий.

В зависимости от конкретных условий применения АСЗ должны обеспечить:

возможность обнаружения любых опасных ситуаций в объекте защи­ты по контролируемой совокупности параметров;

прекращение хода контролируемого процесса в опасном направлении для любой возможной аварийной ситуации в объекте защиты;

высокое быстродействие, создающее возможность своевременного выполнения противоаварийных действий;

высокую чувствительность к контролируемому параметру;

стабильность характеристик во времени, т.е. сведение к минимуму влияния таких явлений, как старение и утомляемость отдельных элемен­тов;

минимальное влияние внешних факторов (температуры, влажности, атмосферного давления, ударов, операций, электрических помех и т.п.);

минимальное обратное влияние на объект защиты при нормальных значениях контролируемого параметра;

безотказность в условиях длительной непрерывной работы (устройст­ва защиты должны обладать более высокой надёжностью, чем объект за­щиты);

высокую перегрузочную способность;

взаимозаменяемость (повторимость характеристик), обеспечивающую возможность замены вышедших из строя элементов без существенной пе­рестройки системы защиты;

возможность использования стандартных и унифицированных эле­ментов;

удобство и простоту монтажа, настройки и обслуживания; минимальное потребление энергии в дежурном режиме.

На рис. 7.3 приведена блочная схема устройства защиты. В индикато­ре аварийных ситуаций текущее значение контролируемого параметра, воспринимаемого ИП, сравнивается в УС с заданием, которое задаётся за­датчиком и определяет допустимые граничные значения.

В устройствах защиты систем программного управления задание мо­жет автоматически изменяться от этапа к этапу программы. Для этого ис­пользуются либо команды программного устройства системы управления, либо собственное программное устройство систем защиты. В устройствах происходит обнаружение признаков аварийной ситуации и формируется сигнал о наступлении этого события. При этом признаком аварийной си­туации может быть не только выход параметра за определённые пределы, но и сохранение величины сигнала на выходе датчика в течение заданного интервала времени, закономерность чередования различных сигналов, экс­тремальное значение одного сигнала из некоторой совокупности и т.д.

Сигнал, полученный на выходе схемы сравнения, чаще всего не может непосредственно воздействовать на исполнительные органы. В этих случа­ях сигнал предварительно подаётся на усилительно-преобразующие устройства, в которых в зависимости от необходимости могут осуществляться усиление или преобразование сигнала, стабилизация отдельных парамет­ров схемы и т.п. Решение математических и логических задач, запомина­ние обнаруженных признаков событий, распределение сигнала от одного индикатора аварийных ситуаций к нескольким исполнительным органам или от нескольких индикаторов к одному исполнительному органу осуще­ствляется управляющим логическим устройством УЛУ.

Сигналы индикатора аварийных ситуаций после усиления и преобра­зования приводят в действие исполнительные механизмы, которые в об­щем случае выполняют следующие функции:

предотвращают возможность аварии, взрыва или пожара путём вы­ключения источника энергии, остановки оборудования, изменения режима его работы и т.п.;

оповещают обслуживающий персонал о достижении контролируемы­ми параметрами предельных значений (максимальных или минимальных), происходящих переменах в ходе производственного процесса, возникно­вении опасных режимов работы или состояний объектов защиты, причи­нах и характере аварийных ситуаций;

регистрируют предаварийные и аварийные режимы для последующего выяснения обстоятельств, приводящих к нарушению нормального хода процесса.

В результате срабатывания отключающих, переключающих и других исполнительных органов контролируемый параметр приобретает нормаль­ное значение. После этого исполнительные органы выключаются. Однако если причина аварийной ситуации не была устранена, то вскоре контроли­руемый параметр опять приобретает недопустимое значение и защита сра­батывает вновь и т.д.

Для исключения возможности многократного включения и отключе­ния защиты вблизи заданного предельного значения параметра исполни­тельные органы после срабатывания обычно блокируются, например, пу­тём самоблокировки реле, включающего исполнительные органы, с помо­щью механических защёлок или введением обратной связи, которая при­водит к скачкообразному приближению значения задания к норме. После устранения причины возникновения опасных режимов блокировки снима­ются или вручную, например кратковременным нажатием кнопки, отклю­чающей питание, или автоматически по сигналам реле времени, про­граммных устройств и т.д.

Для обеспечения высокой надёжности системы защиты часто снаб­жаются постоянно или периодически действующими цепями проверки ра­ботоспособности отдельных элементов и защитных устройств в целом. При защите сложных объектов контролируется несколько параметров. При этом контроль может быть непрерывный или последовательный.

В случае непрерывного контроля система защиты может состоять из нескольких (по числу контролируемых параметров) постоянно включён­ных автономных устройств защиты, построенных по схеме(см. рис. 7.3), причём общими у них могут быть только выключающие, переключающие и другие исполнительные органы, а также сигнализаторы, привлекающие внимание обслуживающего персонала. Сигнализация характера и причины аварийной ситуации обычно производится отдельными для каждого кон­тролируемого параметра элементами.

Системы защиты с последовательным (обегающим) контролем имеют меньший объём аппаратуры по сравнению с системами непрерывного кон­троля, однако они не всегда удовлетворяют требованиям быстродействия и надёжности.

Существует три вида АСЗ в зависимости от алгоритма защиты, опре­деляемого сложностью процесса, многообразием аварийных ситуаций и т.д.: простые АСЗ, АСЗ с развитой логической частью и адаптивные АСЗ.

Простые АСЗ построены так, что повышение или понижение пара­метра, по которому ведётся защита, до предельного значения вызывает управляющее исполнительное воздействие (см. рис. 7.3).

Структурная схема АСЗ с развитой логической частью, реализующая сложный алгоритм защиты, приведена на рис. 7.4.

В функции логического устройства (ЛУ) входит приведение в дейст­вие исполнительных устройств по определенному алгоритму. Это устрой­ство может реализовать различные функции ИЛИ, НЕ, И, «ЗАПРЕТ» и т.д., а в общем виде следящее логическое устройство должно реализовать функцию:

Рис. 7.4. Блочная схема АСЗ с развитой логической частью

Наиболее сложным типом системы автоматической защиты являются адаптивные АСЗ, созданные для решения сложных, развитых алгоритмов, основывающихся на строгом математическом описании технологического процесса. При этом математическое описание его должно включать как описание самого процесса с учётом его кинетики, теплового баланса и т.п. в условиях аварийной ситуации, так и состояния после оказания защитного воздействия.

В структурную схему адаптивной АСЗ входят информационные уст­ройства, состоящие из измерительных преобразователей и усилительно- преобразующих устройств, управляющего логического устройства и блока исполнительных устройств.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник