淺談石油化工裝置控制系統(tǒng)的安全連鎖

淺談石油化工裝置控制系統(tǒng)的安全連鎖

1安全連鎖的實(shí)現(xiàn)—DCS和ESD油壓機(jī)通常是連續(xù)的，工藝環(huán)境是穩(wěn)定的。為了提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,安全、平穩(wěn)、長周期的連續(xù)生產(chǎn)是至關(guān)重要的。這就要求生產(chǎn)裝置在工程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和安裝各個(gè)階段對生產(chǎn)操作系統(tǒng)的安全性要進(jìn)行認(rèn)真地考慮,這是作好安全生產(chǎn)的先決條件。在自控工程設(shè)計(jì)中,通常設(shè)置控制系統(tǒng)即采用常規(guī)儀表或DCS系統(tǒng)對生產(chǎn)裝置的工藝參數(shù)進(jìn)行檢測、控制,以保證它們在設(shè)計(jì)指標(biāo)下平穩(wěn)運(yùn)行。DCS對生產(chǎn)過程的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)地動(dòng)態(tài)調(diào)整,它需要人為干預(yù),是過程控制系統(tǒng)。DCS至今發(fā)展日趨完善,在過程控制領(lǐng)域完全取代了常規(guī)儀表,取得了無可非議的成功。但是當(dāng)控制系統(tǒng)或者是某些工藝設(shè)備發(fā)生故障,造成工藝指標(biāo)出現(xiàn)異常,有可能超越安全許可范圍的時(shí)候,就需要設(shè)置一套安全連鎖系統(tǒng),立即動(dòng)作,該關(guān)的閥立即關(guān)死,該打開的閥立即打開,從而避免事故的發(fā)生。我們知道,人在危險(xiǎn)時(shí)刻的判斷和操作往往是滯后的、不可靠的。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,當(dāng)操作人員面臨生命危險(xiǎn)的情況下,要在60s內(nèi)作出反應(yīng),作出錯(cuò)誤決策的概率高達(dá)99.9%。因此為了使生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行,凡是涉及安全的回路從來不允許置于手動(dòng)由操作人員來進(jìn)行操作。設(shè)置獨(dú)立于控制系統(tǒng)的安全連鎖是十分必要的。這是作好安全生產(chǎn)的重要準(zhǔn)則。由于生產(chǎn)裝置越來越復(fù)雜,設(shè)計(jì)操作指標(biāo)離安全臨界點(diǎn)越來越近,造成發(fā)生故障的可能性增加。過去采用的安全連鎖系統(tǒng)都是由繼電器線路構(gòu)成邏輯控制實(shí)現(xiàn)的,由于繼電器線路構(gòu)成的連鎖系統(tǒng)存在可靠性不高、無法與DCS通訊、無自診斷功能等缺點(diǎn)無法適應(yīng)生產(chǎn)日益提出的高要求于是近年來推出專用的ESD(EmergencyShutDown)緊急停車系統(tǒng)取代以往的繼電器線路。這種專用的安全保護(hù)設(shè)備是90年代發(fā)展起來的,以它的高可靠性、實(shí)現(xiàn)與DCS通迅以及具有自診斷功能等特點(diǎn)受到好評。ESD緊急停車系統(tǒng),獨(dú)立于DCS控制系統(tǒng),其安全級別高于DCS系統(tǒng)。在正常情況下,ESD系統(tǒng)是處于靜態(tài)的,不需要人為干預(yù),凌駕于生產(chǎn)過程控制之上,是安全保護(hù)系統(tǒng)。它永遠(yuǎn)在線。只有當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)緊急情況時(shí),它才發(fā)出保護(hù)信號。該動(dòng)則動(dòng),不該動(dòng)則不動(dòng),這是ESD的一個(gè)顯著特點(diǎn)。為什么要獨(dú)立設(shè)置ESD系統(tǒng)呢?當(dāng)然一般安全連鎖保護(hù)也可以由DCS來實(shí)現(xiàn)。但是,對于較大規(guī)模的緊急停車系統(tǒng)通常都采用單獨(dú)的ESD來實(shí)現(xiàn),并且與DCS分開設(shè)置比較合適。這樣做主要考慮以下幾個(gè)方面。1)降低控制功能和安全功能同時(shí)失效的概率,當(dāng)需要維修D(zhuǎn)CS部分故障時(shí)也不會(huì)危及安全系統(tǒng)。2)對大型動(dòng)設(shè)備而言,緊急停車系統(tǒng)響應(yīng)速度越快越好。這有利于保護(hù)設(shè)備,避免事故擴(kuò)大,并且有利于分辨事故序列記錄。但DCS有大量的信息處理,因此其響應(yīng)速度難以作得很快。有關(guān)資料數(shù)據(jù)表明,某些系統(tǒng)當(dāng)連鎖信號發(fā)出到控制停車的電磁閥動(dòng)作僅隔75ms。3)DCS系統(tǒng)是過程控制系統(tǒng)。它是動(dòng)態(tài)的,需要不斷地進(jìn)行人為干預(yù),操作人員通過CRT畫面對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)行頻繁的人為操作,這就有可能引起人為的誤動(dòng)作。而ESD是靜態(tài)的,不需要人為干預(yù),這樣獨(dú)立于DCS設(shè)置ESD就可避免人為誤動(dòng)作的發(fā)生2實(shí)現(xiàn)連鎖動(dòng)作時(shí)未發(fā)現(xiàn),電磁閥和壓力開關(guān)在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)揮作用早些時(shí)候設(shè)計(jì)的安全連鎖系統(tǒng)都是采用繼電器線路。比如壓縮機(jī)潤滑油壓力低于大降值(主機(jī)潤滑油壓力過低連鎖跳閘值)引起壓縮機(jī)停機(jī)這樣一個(gè)連鎖,按過去設(shè)計(jì)通常如圖1所示。當(dāng)潤滑油壓力處于正常值時(shí),用于控制潤滑油壓力的壓力開關(guān)的觸點(diǎn)PSALL這種設(shè)計(jì)基于這樣一個(gè)原則,即當(dāng)工藝參數(shù)正常時(shí),事故觸點(diǎn)是常開的,繼電器線圈是失電的,用于連鎖動(dòng)作的電磁閥也是失電的。這種設(shè)計(jì)由于絕大多數(shù)時(shí)間生產(chǎn)是正常運(yùn)行的,壓力開關(guān)又是安裝在現(xiàn)場,其常開觸點(diǎn)的觸頭時(shí)間一長,觸頭受空氣中雜質(zhì)腐蝕、材料老化、觸頭磨損等因素影響,事故一旦出現(xiàn),將造成常開觸點(diǎn)不能準(zhǔn)確閉合,導(dǎo)致連鎖不動(dòng)作。這種連鎖時(shí)該動(dòng)作拒動(dòng)作的故障通常稱為隱性故障。同樣,連鎖電磁閥絕大多數(shù)時(shí)間都處于失電狀態(tài),而當(dāng)事故發(fā)生時(shí),電磁閥帶電,但因長時(shí)間不動(dòng)作,電磁閥也可能在事故發(fā)生時(shí)卻動(dòng)作不了,同樣也會(huì)出現(xiàn)隱性故障。這種隱性故障一旦發(fā)生時(shí),對生產(chǎn)裝置的影響是十分危害的,后果不堪設(shè)想。于是人們就想從設(shè)計(jì)角度出發(fā)如何來防止隱性故障的發(fā)生。目前設(shè)計(jì)ESD系統(tǒng)時(shí),通常采用故障安全設(shè)計(jì)原則,我們?nèi)砸陨鲜鲞B鎖為例來加以說明。如圖2所示。1)采用壓力開關(guān)的常閉觸點(diǎn)。2)電磁閥采用正常通電方式。當(dāng)潤滑油壓力正常時(shí),壓力開關(guān)觸點(diǎn)PSALL采用上述原則后,可有效地防止連鎖該動(dòng)作時(shí)拒動(dòng)作的穩(wěn)性故障發(fā)生。事物總是一分為二的,采用以上原則后雖然有效地防止隱性故障的發(fā)生,但是對儀表可靠性要求高,儀表接線松動(dòng),電磁閥和壓力開關(guān)的故障都會(huì)引起壓縮機(jī)停機(jī)。我們把在生產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)由于儀表故障、線路松動(dòng)所引起的連鎖動(dòng)作,也就是連鎖時(shí)不該動(dòng)時(shí)發(fā)生的誤動(dòng)作稱之為顯性故障。如何從設(shè)計(jì)角度來考慮消除這種可能發(fā)生的顯性故障呢?二取二“與門”連鎖動(dòng)作就是為了防止這種顯性故障而設(shè)計(jì)的。仍以上述連鎖為例來加以說明。如圖3所示。原先潤滑油壓力只用一臺表檢測,現(xiàn)改為用兩臺儀表同時(shí)檢測,即PSALL當(dāng)潤滑油壓力低于大降值時(shí),用來檢測潤滑油壓力的壓力開關(guān)PSALL當(dāng)生產(chǎn)正常時(shí),其中一臺壓力開關(guān)故障而引起觸點(diǎn)斷開,如PSALL只有當(dāng)兩臺壓力開關(guān)同時(shí)檢測到壓力低,連鎖才能動(dòng)作,即“與門”動(dòng)作,采用這種“與門”邏輯后,有效地防止了儀表誤動(dòng)作———顯性故障的發(fā)生。但仔細(xì)推敲起來,這種“與門”邏輯動(dòng)作也有可能產(chǎn)生連鎖動(dòng)作不及時(shí),比如說其中一臺壓力開關(guān)已檢測到了壓力低的信號,而另一臺壓力開關(guān)其連鎖整定值由于某種原因變化了,因而未及時(shí)動(dòng)作,這時(shí)連鎖就不能及時(shí)動(dòng)作。為解決上述情況,在我廠的連鎖中,對一些尤為重要的參數(shù)采用了三取二邏輯線路,如圖4所示。當(dāng)然這樣做可靠性增加了,但投資也相應(yīng)上去了。用3臺壓力開關(guān)(即PSALL3潤滑壓力過低造成的停機(jī)為了確保機(jī)組的安全運(yùn)行,潤滑油是十分重要的。在我廠大機(jī)組中潤滑油通常由主油泵供給,使?jié)櫥蛪毫_(dá)到正常值(比如0.2MPa以上),而當(dāng)驅(qū)動(dòng)主油泵電機(jī)故障或者泵本身故障時(shí),造成潤滑油壓力低于小降值(比如0.07MPa)時(shí),ESD連鎖動(dòng)作,啟動(dòng)備用油泵,使?jié)櫥蛪毫ρ杆倩謴?fù)到正常數(shù)值,從而保證機(jī)組的安全正常運(yùn)行。然而在實(shí)際運(yùn)行過程中,我廠某些裝置都曾發(fā)生過如下情況:當(dāng)潤滑油壓力低于小降值后,雖然備用油泵也自啟動(dòng),但是在一個(gè)很短暫的時(shí)間內(nèi),由于潤滑油壓力繼續(xù)下降,越過了大降值(比如0.05MPa)———使機(jī)組停機(jī)的連鎖值,此時(shí)ESD產(chǎn)生連鎖停機(jī)信號送至電氣停主機(jī),相應(yīng)的連鎖閥全部動(dòng)作,從而對生產(chǎn)造成很大的損失。首先我們應(yīng)該分析清楚是什么原因造成上述事故,然后才能找出相應(yīng)的對策予以解決。圖5是我廠某裝置主風(fēng)機(jī)由于電網(wǎng)晃電造成主油泵停車,潤滑油壓力下降,電機(jī)跳閘,使整個(gè)裝置全面停工時(shí)記錄下來的潤滑油壓力p與時(shí)間t的關(guān)系圖。從圖5可知,由于液體的不可壓縮性,所以在19.186s時(shí),主油泵停車后,潤滑油壓力呈指數(shù)曲線很快衰減;在19.980s時(shí),潤滑油壓力降到0.07MPa(小降值),此時(shí)ESD發(fā)出訊號,啟動(dòng)備用油泵,由于備用油泵從接到啟動(dòng)訊號至到達(dá)額定輸出功率尚需一定的時(shí)間間隔Δt,這個(gè)時(shí)間間隔Δt的長短和諸多因素有關(guān),我們要求Δt越小越好。然而在實(shí)際運(yùn)行中由于Δt影響,使?jié)櫥蛪毫^續(xù)下降;在20.214s時(shí),潤滑油壓力低于0.05MPa(大降值),ESD發(fā)出連鎖停機(jī)訊號停主風(fēng)機(jī)。隨后在20.828s,壓力回升到0.05MPa,在20.922s,壓力回升到0.07MPa,在21.524s時(shí)油壓恢復(fù)正常(見圖5)。整個(gè)過程極為短暫,從潤滑油壓力低于0.07MPa即從發(fā)出啟動(dòng)備用油泵信號19.980s算起,到壓力低于大降值0.05MPa,再到油壓恢復(fù)到0.05MPa,即20.828s止,時(shí)間間隔為0.848s,而出現(xiàn)低于大降值的時(shí)間間隔僅為0.614s,正是這個(gè)0.614s間隔內(nèi),潤滑油壓力低于大降值(0.05MPa),造成連鎖停機(jī)我廠有的機(jī)組也發(fā)生過在機(jī)組停機(jī)后,儀表維護(hù)人員現(xiàn)場實(shí)地反復(fù)試驗(yàn)主、輔油泵的切換時(shí),潤滑油壓力往往都跟得上,并沒有發(fā)生在切換過程中因潤滑油壓力低于大降值而造成連鎖停機(jī)的情況。但是當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行一段時(shí)間后,突然發(fā)生主油泵故障,輔助油泵自啟動(dòng),而此時(shí)潤滑油壓力卻跟不上,出現(xiàn)在切換過程中因潤滑油壓力低于大降值而造成連鎖停機(jī)的事故。如何來避免主、輔油泵切換過程中潤滑油壓力過低造成連鎖停機(jī)的故障呢?我們的主導(dǎo)思想主要是從兩個(gè)方面來考慮:首先是如何提早發(fā)出啟動(dòng)備用油泵的訊號?其次是在一定的條件下延緩?fù)Ｖ黠L(fēng)機(jī)信號的發(fā)出。根據(jù)以上指導(dǎo)思想,并結(jié)合一些具體的實(shí)際問題逐個(gè)進(jìn)行分析。1)檢測儀表的選擇為了檢測潤滑油壓力的高低,我們可以采用觸點(diǎn)式壓力開關(guān),也可以采用變送器加設(shè)定器的方法。壓力開關(guān)其接收信號元件通常是由波紋管組成。如圖6所示。當(dāng)潤滑油壓力變化時(shí),引起波紋管的伸縮,從而產(chǎn)生一定的位移,其位移量通常達(dá)幾個(gè)毫米的變化,然后推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)或使水銀開關(guān)翻轉(zhuǎn),從而發(fā)出觸點(diǎn)訊號。而變送器其接收信號元件是膜盒,基于力平衡原理,所以膜盒內(nèi)元件幾乎沒有位移,或者說位移很微小,只有微米級。對比以上兩種方法可知,當(dāng)壓力變化時(shí),壓力開關(guān)的發(fā)訊由于受機(jī)械慣性的影響要來得慢些,為了在潤滑油壓力一旦低于小降值時(shí),儀表立即發(fā)出訊號啟動(dòng)備用油泵,建議還是采用變送器為好。此外壓力開關(guān),特別是國產(chǎn)開關(guān)的元器件穩(wěn)定性差,連鎖整定值重復(fù)性不好、回差大等缺點(diǎn),所以宜采用電子式儀表取代機(jī)械式儀表。2)變送器的安裝位置采用壓力變送器來測量潤滑油壓力時(shí),我們還要注意變送器安裝的位置。當(dāng)測量液體壓力時(shí),變送器安裝位置通常低于取壓口,而避免安裝位置高于取壓口如圖所示若變送器位置高于取壓口時(shí),當(dāng)設(shè)備停車檢修時(shí),潤滑油管道內(nèi)壓力為零,這時(shí)候從潤滑油管道引至變送器的導(dǎo)壓管內(nèi)貯存的潤滑油就會(huì)漏掉,等到設(shè)備檢修完后重新開車時(shí),導(dǎo)壓管內(nèi)充有氣體,而氣體是可壓縮的,這樣當(dāng)潤滑油壓力低于小降值時(shí)由于氣泡存在就會(huì)延遲了變送器發(fā)出啟動(dòng)備用泵的訊號。根據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,九江石化總廠一套催化裝置,老D800主風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)也曾發(fā)生過因主油泵停,油壓下降,輔助油泵啟動(dòng),但油壓繼續(xù)降到停機(jī)值(大降值),導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。輔助油泵啟動(dòng)的壓力開關(guān)是裝在潤滑油集合管上的。分析研究認(rèn)為主油泵停運(yùn)后,需要經(jīng)過一個(gè)短暫的時(shí)間間隔壓力開關(guān)觸點(diǎn)才能翻轉(zhuǎn),因此輔助油泵啟動(dòng)滯后時(shí)間較長。為了克服這一弱點(diǎn),該廠決定在油泵出口處增加一個(gè)壓力開關(guān),其設(shè)定值為0.4MPa,與原安裝在集合管上的壓力開關(guān)進(jìn)行“或”運(yùn)算,只要主油泵一停運(yùn),油泵出口處壓力開關(guān)反應(yīng)快,立即使輔助油泵啟動(dòng),油壓及時(shí)得到回升。從而保證機(jī)組繼續(xù)正常運(yùn)行。對照他們的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我廠具體情況,制定了切實(shí)可行的方案。4)提高小降值上面已提到圖5所顯示的我廠某裝置主風(fēng)機(jī)由于電網(wǎng)晃電造成主油泵停車,潤滑油壓力下降,電機(jī)跳閘的例子。當(dāng)時(shí)小降值為0.07MPa,而大降值為0.05MPa,為了提早發(fā)出啟動(dòng)備用油泵的信號,經(jīng)分析和反復(fù)試驗(yàn),將小降值由0.07MPa提高到0.15MPa,這樣圖5的曲線就變成如圖8所示。壓力曲線上移,這樣就可以避免低油壓連鎖動(dòng)作。反復(fù)試驗(yàn)的結(jié)果也證實(shí)了上述分析預(yù)測。當(dāng)然小降值也不能無限制地提高,否則潤滑油壓力稍有下降就會(huì)引起備泵自啟動(dòng),也會(huì)影響機(jī)組正常運(yùn)行,因此提高小降值是有限的。5)增加延時(shí)邏輯大機(jī)組潤滑油系統(tǒng)通常都設(shè)置高位油槽,一般高位油槽底部離機(jī)組中心線約6m高,高位油槽直徑約1.5m,儲油量約2500L。在正常情況下,機(jī)組消耗潤滑油大約5L/s左右。當(dāng)主油泵停后,備用油泵自啟動(dòng),但在這交替的很短時(shí)間內(nèi),由于備用泵輸出功率未達(dá)到額定值,這時(shí)主機(jī)高位油槽的潤滑油液面下降來補(bǔ)充潤滑油供給,以保證機(jī)組正常運(yùn)行。假如在主油泵停止后造成低油壓時(shí)開始計(jì)算2s內(nèi),不考慮備用油泵的輸出功率,消耗的潤滑油完全由高位油槽供給,經(jīng)估算,高位油槽液面下降不超過10mm。所以說在主油泵停后2s鐘內(nèi)即使輔助油泵輸出功率為零,高位油槽液面的下降也很少,不會(huì)影響機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)。鑒于以上分析,我們可以設(shè)想,在保證備用泵已啟動(dòng)的前提下增加一個(gè)2s鐘的延時(shí)邏輯,也就是說,潤滑油壓力低于大降值(0.05MPa)需持續(xù)2s鐘,才能發(fā)出停主機(jī)的邏輯信號,如果在2s鐘內(nèi)油壓又恢復(fù)超過大降值,此時(shí)就不會(huì)發(fā)出停主機(jī)的邏輯信號。當(dāng)然這一條需得到機(jī)械技術(shù)人員的認(rèn)可。6)檢查備用泵出口管線內(nèi)是否始終充滿潤滑油主機(jī)正常運(yùn)行時(shí),由于備用泵長期處于停止?fàn)顟B(tài),需檢查備用泵出口管線,包括潤滑油走向、單向閥等是否存在泄漏。如果存在泄漏,由于備用泵停用時(shí)間較長,管道內(nèi)的潤滑油漏掉了,造成一段空隙,這樣當(dāng)備用泵再啟動(dòng)時(shí),由于管道內(nèi)存在的空隙而增加了響應(yīng)時(shí)間。這就是造成檢修時(shí)儀表人員反復(fù)試連鎖,潤滑油壓力跟得上(因?yàn)檫@時(shí)備用泵出口管道內(nèi)充滿油),而當(dāng)主機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后(此時(shí)備用泵出口管道內(nèi)存在空隙)突然發(fā)生主油泵跳車,備用泵自啟動(dòng),但潤滑油壓力卻跟不上而造成主機(jī)停機(jī)的一個(gè)重要原因。另外一個(gè)原因是備用油泵狀態(tài)也不同,反復(fù)試驗(yàn)時(shí),備用泵的狀態(tài)比長期停用后再啟運(yùn)時(shí)為好。7)潤滑油系統(tǒng)配蓄壓器通常大機(jī)組潤滑油路系統(tǒng)都配有蓄壓器。常用的蓄壓器有兩種。一種為密封容器內(nèi)裝有橡皮氣囊,氣囊內(nèi)預(yù)先充滿氮?dú)?其氣壓小于潤滑油正常工作時(shí)的壓力而高于大降值密閉容器裝在潤滑油路上,主機(jī)正常工作時(shí),潤滑油壓力將氣囊壓縮,而當(dāng)主油泵故障時(shí),由于潤滑油液體的不可壓縮性有可能使其壓力很快衰減。然而此時(shí)潤滑油路上安裝了氣囊式蓄壓器,平時(shí)受壓的氣囊此時(shí)就擴(kuò)張,相當(dāng)于不可壓縮性的潤滑油路上串聯(lián)了一個(gè)可壓縮性的環(huán)節(jié)。從而在短時(shí)間內(nèi)可以延緩潤滑油壓力下降的速度。避免機(jī)組因低油壓跳車;另一種蓄壓器為密封容器內(nèi)注油并充氮?dú)?同樣也利用氮?dú)獾目蓧嚎s性來延緩潤滑油壓力的下降。因此在日常維護(hù)中,應(yīng)該定期檢查蓄壓器,確保正常運(yùn)行。8)連鎖電磁閥緊急停車連鎖系統(tǒng)應(yīng)選用單電控電磁閥。由于雙電控電磁閥具有記憶功能,因此無法設(shè)計(jì)成故障安全型電路,并且存在由于信號線開路而不能動(dòng)作的可能性,因而不適用于緊急停車連鎖系統(tǒng)。其次應(yīng)選用高品質(zhì)電磁閥。還有一點(diǎn)要提請注意的是一般采用的24VDC電磁閥,其敷設(shè)距離有限,有關(guān)資料介紹,例如AS-CD-RHB8230型電磁閥,額定功率為9.7W,工作電壓允許范圍為-5%～+10%,在允許最低電壓下的工作電流為0.425A。在24V供電時(shí),導(dǎo)線上允許的壓降僅為1.2V,允許阻抗2.8Ψ,國產(chǎn)截面積為2.5mm當(dāng)敷設(shè)距離較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)考慮采用110VAC電磁閥。9)潤滑油出口壓力調(diào)節(jié)閥為了保證潤滑油壓力恒定,通常都裝有氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥。就目前調(diào)節(jié)閥采用的類型來看,主要有單座閥、雙座閥和籠式閥。單座閥:閥體內(nèi)只有一個(gè)閥芯和閥座。特點(diǎn)是容易關(guān)嚴(yán),全關(guān)時(shí)泄漏量小。但是也由于它只有一個(gè)閥芯,閥門上下游的壓差會(huì)對閥桿產(chǎn)生一個(gè)不平衡力,因此單座閥僅適應(yīng)于閥前、閥后壓差小的場合。單座閥尤其是在“流閉”狀態(tài)下(見圖9所示)。流體產(chǎn)生不平衡力F。這個(gè)不平衡力F有將閥芯下推,趨于使閥關(guān)閉的作用。假如氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥內(nèi)反力彈簧剛度不大,將導(dǎo)致閥不穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)閥門關(guān)死的可能。雙座閥有兩個(gè)閥芯和閥座(見圖10所示)。這樣閥前閥后的壓差在兩個(gè)閥芯上所產(chǎn)生的不平衡力方向相反,因此相互抵消。由于兩個(gè)閥芯的截面積不可能完全一致,通常下面的閥芯比上面的略小(否則閥芯放不進(jìn)去),所以不平衡力雖不能完全抵消,但與單座閥相比要小得多。這是雙座閥獲得廣泛使用的主要原因。但其缺點(diǎn)是閥門關(guān)不嚴(yán)泄漏量大而籠式閥其閥芯和閥座是由兩個(gè)相對運(yùn)動(dòng)的套筒所代替,作為閥座的套筒上開有窗口,由于閥桿的相對動(dòng)作,其窗口面積即閥開度隨之變化?；\式閥既克服了不平衡力,又可以關(guān)嚴(yán)。我廠某裝置機(jī)組潤滑油出口調(diào)節(jié)閥由于采用單座閥,當(dāng)壓差大時(shí),也曾發(fā)生過因不平衡力造成閥門動(dòng)作不穩(wěn)定,威脅機(jī)組正常運(yùn)行。后經(jīng)加裝閥門定位器后有所改善,但當(dāng)壓差過大時(shí),閥門仍不穩(wěn)定,這種情況下建議改用雙座閥或籠式閥。4主電源失電時(shí)放電后電源時(shí)不穩(wěn)定因素DCS和ESD均屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng),供電的連續(xù)性對系統(tǒng)的正常、安全運(yùn)行極為重要,通常認(rèn)為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)停電超過(10～15)ms,數(shù)據(jù)便會(huì)丟失,CRT也會(huì)失去顯示(如Regent的ESD系統(tǒng)斷電時(shí)間不能超過11ms),因此,DCS及ESD均應(yīng)配置不間斷供電電源裝置———UPS。采用UPS供電至少給DCS和ESD帶來兩個(gè)好處:其一,供電系統(tǒng)瞬時(shí)失電,可以保證連續(xù)供電,不會(huì)造成DCS及ESD數(shù)據(jù)丟失;其二,當(dāng)供電系統(tǒng)因?yàn)槭鹿识袛噍^長時(shí)間時(shí),UPS可利用其本身的蓄電池經(jīng)逆變來維持DCS和ESD的供電,一般UPS的后備時(shí)間可達(dá)15～30min,這樣操作人員就可以有充分的時(shí)間,安全地將裝置停下來,以避免不必要的損失。目前所使用的UPS典型接線圖見圖11所示。圖11中,UPS正常通過電源1(主電源)供給整流器整流,整流后的直流電一路給蓄電池充電,一路經(jīng)逆變器逆變成交流到用戶。當(dāng)主供電源失電時(shí),蓄電池放電繼續(xù)通過逆變器供電,當(dāng)蓄電池容量不足或故障時(shí),立即由電子開關(guān)切換到旁路電源供電,電子開關(guān)切換時(shí)間一般為幾毫秒,不會(huì)影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng),在檢修UPS時(shí),可以切換到檢修通道供電。上面圖例所采用的UPS屬于“在線式”,即UPS內(nèi)部的蓄電池充電和逆變器是一直工作的,在主電源失電時(shí)的輸出沒有切換時(shí)間也就是沒有電源的中斷,這些完全可以滿足DCS等的供電可靠性要求。因此,許多專家都認(rèn)為有了UPS后電源故障停電的影響可不予考