用於洩漏補償的正壓防爆控制系統的製作方法
2023-09-20 01:26:10 1
專利名稱：用於洩漏補償的正壓防爆控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型渉及一種用於洩漏補償的正壓防爆控制系統,適用於海洋石油鑽 井平臺上使用的綜合錄井儀房內，屬於防爆控制系統技術領域。
背景技術：
海洋石油鑽井平臺上使用的綜合錄井儀處於可燃及危險氣體環境中，採用對 洩漏進行補償的正壓防爆技術,達到使綜合錄井儀即使處於危險環境之中也能安 全正常運轉。
為了能排除綜合錄井儀房內可能存在的可燃性氣體以及危險性硫化氣氣體， 正壓防爆系統首先使增壓鼓風機得電，將新鮮的乾淨空氣送入綜合錄井儀房內， 對可燃性氣體及危險氣體進行衝洗換氣，使綜合錄井儀房內空氣達到安全標準 時，才向其他用電設備供電。
正壓防爆控制系統將綜合錄井儀房內用電設備區分為一次得電設備及二次 得電設備，並依據對環境變量(可燃氣、煙霧、硫化氫、室內壓力、溫度等)的監 測結果,決定二次得電的通與斷。更為重要的在於始終維持綜合錄井儀房內正壓， 使外部的可燃性氣體以及危險性氣體無法迸入綜合錄井儀房內。
傳統的正壓防爆控制系統，如
圖1所示，由20KVA隔離變壓器、1. 5KM隔 離變壓器，JX交流接觸器、JY交流接觸器、鼓風機、避雷器、正壓防爆控制回 路和檢測模塊組成，三相交流輸入L1、 L2、 L3和N通過JX交流接觸器與20KVA 隔離變壓器連接，由正壓防爆控制迴路控制，三相交流輸入L1、 L2、 L3通過融 斷器a、 b、 c與1.5KVA隔離變壓器連接，1.5KVA隔離變壓器輸出三相通過JY 與鼓風機連接，JY交流接觸器由正壓防爆控制迴路控制，正壓防爆控制迴路和 檢測模塊連接，20KVA隔離變壓器、1.5KVA隔離變壓器，JX交流接觸器和避雷 器組成1號隔爆箱，JY交流接觸器、正壓防爆控制迴路和檢測模塊組成2號隔 爆箱，由於三相交流輸入電壓為22W/38W/440V可選，為保證增壓風機正常工 作，霜要一隻l. 5KVA隔離變壓器，向鼓風機供電，屬於一次得電設備。20KVA隔離變壓器屬於二次得電設備。
正壓防爆控制迴路根據微差壓、硫化氫、可燃氣體、煙霧濃度等環境指標進 行檢測，並以此為基礎，控制綜合錄井儀儀器房的一次得電及二次得電過程。 正壓防爆控制迴路的控制邏輯為繼電器和時間繼電器。 其不足之處
1) 受控制箱內低壓電器的局限，避雷器只能選擇抗感應雷型。
2) 鼓風機功率選擇受到隔爆箱體積限制，無法滿足用戶需求。
3) 正壓防爆控制迴路的控制邏輯為繼電器和時間繼電器。修改控制邏輯比 較困難。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種用於洩漏補償的正壓防爆控制系統。 為實現以上目的,本實用新型的技術方案是提供一種用於洩漏補償的正壓防 爆控制系統，25KVA隔爆變壓器、JX交流接觸器、JY交流接觸器、隔爆鼓風機、 避雷器、正壓防爆控制迴路和檢測模塊，其特徵在於，25KVA隔爆變壓器位於 三相交流輸入端,正壓防爆控制迴路通過JX交流接觸器與配電箱的三相交流電 源的連接,正壓防爆控制迴路通過JY交流接觸器與鼓風機的三相交流電源連接， 正壓防爆控制迴路和檢測模塊連接，隔爆鼓風機與25KVA隔爆變壓輸出端連接， 設有前置融斷器的避雷器a、 b、 c、 d端分別和三相交流輸入端的Ll、 L2、 L3 和N連接。
所述的正壓防爆控制迴路由檢測模塊和PLC可編程控制器組成,所述的避雷 器為抗直擊雷型避雷器，設於隔爆變壓器接線腔內
本實用新型的25KVA隔離變壓器處於三相交流輸入端，防爆控制箱之前，系 —次得電設備，所以是防爆隔離變壓器。避雷器可選擇抗直擊雷型，更符合綜合 錄井儀對避雷保護的霈求。避雷器及前置融斷器安裝在隔爆變壓器接線腔內，其 遙信控制端接入防爆控制箱。可及時反映避雷器工作狀態。增壓鼓風機可從隔離 變壓器直接獲取所需工作電壓，省去專用1.5KVA隔離變壓器，
本實用新型的控制邏輯採用PLC可編程控制器，在原有可燃氣、煙霧、硫化 教、室內壓力、溫度等環境監測的基礎上，新增鼓風機流量監測，使正壓防爆制更為科學合理。
本實用新型的優點是-
1) 避雷器可選擇抗直擊雷型，更符合綜合錄井儀對避雷保護的需求。避雷器及
前置融斷器安裝在隔爆變壓器接線腔內，節省隔爆避雷器箱。
2) 節省1.5KM隔離變壓器,隔爆鼓風機功率選擇可以滿足用戶需求。
3) 經過優化的PLC控制邏輯更加合理,可以很方便地實現控制邏輯的修改。
4) 節省成本,使得綜合錄井儀電纜布放更加合理。 附國說明
圖1為原洩漏補償的正壓防爆控制系統結構示意圖2為本實用新型用於洩漏補償的正壓防爆控制系統結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一歩說明。
實施例
如圖2所示，為本實用新穎用於洩漏補償的正壓防爆控制系統結構示意圖， 所述的用於洩漏補償的正壓防爆控制系統由25KVA隔爆變壓器、JX交流接觸器、 JY交流接觸器、鼓風機、電機保護器、避雷器、正壓防爆控制迴路和檢測模塊 組成，25KVA隔爆變壓器位於三相交流輸入端,正壓防爆控制迴路通過JX交流接 觸器與配電箱的三相交流電源的連接，正壓防爆控制迴路通過JY交流接觸器與 鼓風機的三相交流電源連接,正壓防爆控制迴路和檢測模塊連接，隔爆鼓風機與 25KVA隔爆變壓輸出端連接，避雷器a、 b、 c、 d端分別和三相交流輸入端的L3U L2、 L3和N連接，所述的避雷器安裝前置融斷器。
所述的正壓防爆控制迴路的控制邏輯由PLC可編程控制器組成。所述的避雷 器可選擇抗直擊雷型避雷器，
JX交流接觸器控制配電箱的三相交流電源的通斷a另外一路3Y連向用於儀
器房增壓的隔爆鼓風機，其中，用於儀器房增壓的鼓風機的三相交流電源直接取 自外部25KVA隔爆變壓器，從而使大功率鼓風機的應用成為可能。
另一方面,增壓鼓風機主迴路中的電機保護器將鼓風機的過流及缺相檢測信 號也送入正壓防爆控制迴路,在環境檢測信號及鼓風機過流及缺相檢測信號全部 合格的情況下，正壓防爆控制迴路輸出AC220V,使JY交流接觸器的控制線圈得電，從而隔爆鼓風機得電，向儀器房內補充新鮮空氣。
所有的傳感器將各自的檢測信號分別送到隔爆控制箱中的PLC進行檢測。當 某項檢測指標合格時，機柜上相應的紅色指示燈點亮，綠色指示燈熄滅；反之， 當某項檢測指標不合格時，機柜上相應的綠色指示燈點亮，紅色指示燈熄滅。當 所有的檢測項目都達到合格時，所有的紅色指示燈點亮，PLC將允許三相交流電 送入配電箱。
配電為TO-S系統，配電進線處的避雷器應滿足防爆要求，本實用新穎採用 將避雷器安裝在隔爆變壓器的接線腔內達到防爆要求。 PLC是防爆控制系統的頭腦，其主要功能如下
1. 二次無供電，則應急燈自動點亮一且二次得電，應急燈自動熄滅
2. 開關撥至手動模式時，手動控制信號措示燈點亮，二次電路得電，所有傳感 器狀態指示燈和自動控制信號指示燈都不亮，電鈴不響
3. 開關撥至自動模式時，自動控制信號指示燈點亮，手動控制信號指示燈滅，
進入自動控制狀態；
4. 進入自動控制狀態後，傳感器一旦檢測到風機故障(過流、缺相、堵轉)、 流速過低、可燃性氣體濃度超過20%LEL、室溫高於57t:、硫化氫濃度超過 15卯ra或出現煙霧超限時，對應的異常信號防爆指示燈閃爍，並且防爆電鈴 報警
5. 另外室內壓力若小於60Pa,對應的異常信號防爆指示燈也會閃爍；若失壓 持續10s以上時防爆電鈴報警， 本實用新型自動控制模式下的正常工作流程；
1. 自動控制信號指示燈和應急燈點亮，去鼓風機開始工作，為儀器房送入新鮮 空氣，各傳感器正常狀態指示燈和換氣過程指示燈點亮
2. 流速穩定後繼續通風20分鐘後二次得電，換氣過程指示燈和應急燈滅。
3. 首次二次得電過程中出現異常
1)當鼓風機、可燃氣檢測、室溫、硫化氛檢測和煙霧檢測中一個或多個出 現異常時，發出相應的聲光報警，但不影響換氣過程20分鐘的計時，直 至異常恢復解除報瞀。若異常狀態一直持續到換氣20分鐘結束後，二次仍不能得電，直至異常恢復解除報瞀，二次立即得電。
2) 當出現微差壓檢測異常時，對應微差壓異常指示燈W爍，直至異常恢復 解除報警；若持續10s以上時電鈴報蒈，直至異常恢復解除報蒈若再持續10s 以上
則重新開始20分鐘的換氣過程，計時清零，直至微差壓異常恢復解除報瞀 後開始重新計時。
3) 當出現低流速時，發出聲光報警，並且換氣過程20分鐘的計時清零，直 至異常恢復解除報警，開始重新計時。
4. 二次得電正常工作時出現異常-
1) 流速發生異常時，發出相應的聲光報警，但不斷二次電，直至異常恢復 解除報警。
2) 當可燃氣、室溫、硫化氫、煙霧中出現一個或多個異常時，發出相應的 聲光報警並且斷二次電，直至異常恢復解除報警後立即給二次供電。(其中煙霧 傳感器需手動復位)
3) 當出現微差壓異常時，對應微差壓異常指示燈閃爍，直至異常恢復解除 報警若持續10s以上時電鈴報瞀，直至異常恢復解除報警；若再持續10s以上 則斷二次供電；直至異常恢復解除報警後，重新開始換氣過程。
4) 當出現微差壓異常首個10S後，到斷二次供電的時間可以選擇。
權利要求1.一種用於洩漏補償的正壓防爆控制系統，25KVA隔爆變壓器、JX交流接觸器、JY交流接觸器、隔爆鼓風機、避雷器、正壓防爆控制迴路和檢測模塊，其特徵在於，25KVA隔爆變壓器位於三相交流輸入端，正壓防爆控制迴路通過JX交流接觸器與配電箱的三相交流電源的連接，正壓防爆控制迴路通過JY交流接觸器與鼓風機的三相交流電源連接，正壓防爆控制迴路和檢測模塊連接，隔爆鼓風機與25KVA隔爆變壓輸出端連接，設有前置融斷器的避雷器a、b、c、d端分別和三相交流輸入端的L1、L2、L3和N連接。
2. 根據權利要求1所述的一種用於洩漏補償的正壓防爆控制系統，其特徵在於, 所述的正壓防爆控制迴路的控制邏輯由PLC可編程控制器組成。
3. 根據權利要求1所述的一種用於洩漏補償的正壓防爆控制系統,其特徵在於， 所述的避雷器為抗直擊雷型避雷器，設於隔爆變壓器接線腔內。
專利摘要本實用新型涉及一種用於洩漏補償的正壓防爆控制系統，25KVA隔爆變壓器、JX交流接觸器、JY交流接觸器、隔爆鼓風機、避雷器、正壓防爆控制迴路和檢測模塊，其特徵在於，25KVA隔爆變壓器位於三相交流輸入端，正壓防爆控制迴路通過JX交流接觸器與配電箱的三相交流電源連接，正壓防爆控制迴路通過JY交流接觸器與鼓風機的三相交流電源連接，正壓防爆控制迴路和檢測模塊連接，隔爆鼓風機與25KVA隔爆變壓輸出端連接，設有前置融斷器的避雷器a、b、c、d端分別和三相交流輸入端的L1、L2、L3和N連接。本實用新型的優點節省1.5KVA隔離變壓器，隔爆鼓風機功率選擇可以滿足用戶需求，節省成本，使得綜合錄井儀電纜布放更加合理。
文檔編號G05B9/00GK201145837SQ200720074539
公開日2008年11月5日 申請日期2007年9月11日 優先權日2007年9月11日
發明者畢東傑, 沈亞光 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司;上海神開石油科技有限公司