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摘要：
電動機泵是石油化工裝置內的常用動設備，對煉化裝置的安全穩定運行有著重要作用。在煉化裝置的各類安全聯鎖、順序控制等關鍵控制方案中，會涉及到很多對電動機泵的聯鎖啟?？刂?。電動機泵的聯鎖啟停控制比較復雜并且方案很多，通過總結最近幾年煉化裝置電動機泵啟停聯鎖控制的工程設計經驗，簡要闡述了電動機泵聯鎖啟停的常用控制方案，提出了互為備用機泵的聯鎖啟動的推薦方案，同時對中間繼電器布置、信號線布置等相關內容進行了說明。本文通過相關論述和探討，為煉廠工程設計人員合理設計電動機泵電氣聯鎖控制提供一點啟示。
關鍵詞：
電動機泵；聯鎖；繼電器；控制
0引言
機泵在石油化工煉油及煤化工裝置中占有重要地位。泵是石化生產裝置中用量最大的傳動設備，把各種液體介質如原油、成品油、化工原料、中間產品和成品輸送到其他地方。煉油化工裝置中，流體輸送主要采用泵，例如：常減壓裝置有60多臺，催化裂化裝置有60多臺，加氫處理裝置有40多臺，加氫裂化裝置有40多臺，芳烴抽提裝置有50多臺，烷基化裝置有50多臺，焦化裝置有60多臺等等，這些機泵絕大多數采用電機驅動。在各類安全聯鎖、順序控制等關鍵控制方案中，會涉及到很多對電動機泵的聯鎖啟?？刂?，機泵啟停聯鎖功能設計的優劣對整個裝置的安全長周期運行具有重要的意義。電動機泵的電氣聯鎖控制涉及到工藝、電氣、儀表以及機械等多個專業，只有充分理解各專業的需求，各個專業團結協作，才能做好電動機泵的電氣聯鎖控制。石油化工煉油及煤化工裝置中的機泵的電機根據電壓等級主要有兩類：低壓電機（工作電壓為220VAC、380VAC）和中高壓電機（工作電壓大于或等于6000VAC）。下面本文結合工程設計實際，對這兩類電機的啟停聯鎖控制以及相關問題進行分析闡述，供各位同行參考。
1聯鎖停泵
對于低壓電機的聯鎖停機，自控專業經過聯鎖邏輯程序后給電氣專業的停機觸點是無源觸點，觸點容量一般不小于220VAC、5A，觸點打開使機泵停止運行。對于中高壓電機的聯鎖停機，自控專業經過聯鎖邏輯程序后給電氣專業的停機觸點是無源觸點，觸點容量一般不小于220VDC、5A，觸點閉合使設備停止運行。對于自控專業給電氣專業的觸點目前習慣上有兩種，脈沖信號或持續信號。一般煉油化工裝置屬于高溫、高壓、高火災風險的裝置，因此建議自控專業給電氣專業的觸點信號為持續信號。在觸發聯鎖后，自控專業接入電氣專業的觸點為持續性動作，只要聯鎖未解除（即未復位），至電氣的停機信號會一直存在，現場操作人員無法將電機開啟，可避免出現安全事故。但當存在自控專業至電氣專業的允許啟機信號時，則自控專業給電氣專業的停機觸點信號宜為脈沖信號。
2聯鎖啟泵
一般情況下對于低壓電機的聯鎖啟機，自控專業經過邏輯程序判斷后給電氣專業的啟機觸點是無源觸點，觸點容量一般不小于220VAC、5A，觸點閉合使機泵啟動運行一般來講低壓電機驅動的機泵沒有過程控制系統給出的允許啟動信號，直接輸出啟動信號至電氣專業的控制回路啟動電機。對于中高壓電機驅動的機泵，往往比較關鍵，不允許通過儀表信號直接自動啟動，而是綜合其它因素、條件，通過電氣專業設施人工啟動主機。從自控專業給出信號到人工啟動主機的時間不能確定，因而自控專業給出的啟動信號僅為允許啟動條件。允許啟動信號為無源觸點，觸點容量一般不小于220VDC、5A，觸點閉合使機泵處于允許啟動狀態。目前電氣專業所設計的低壓電機控制回路對自控專業提供的聯鎖啟機觸點習慣上帶有自鎖功能，因此自控專業提供的聯鎖啟機觸點可以為點動方式（即自控專業提供脈沖信號，脈沖寬度一般設置為1s）。對于中高壓電機驅動的電機允許啟動信號，自控專業觸點均為持續方式（即自控專業提供持續信號），即觸點閉合后保持，等到機泵的運行狀態信號返回后，通過邏輯關系，使該觸點變為打開狀態。在煉化裝置中往往存在兩臺機泵互為備用的工況，一臺故障時自動啟動另一臺，比較典型的是壓縮機組潤滑油系統的主備輔助油泵自啟動。在該工況中，一般設計為當潤滑油壓低時啟備泵，但有時如果僅設計成油壓低啟備泵，會存在備泵啟動相對滯后，導致機泵還沒有開起來，油壓已低于聯鎖停機值，引起壓縮機停機。
3中間繼電器布置
為保證自控控制系統的安全，自控專業與電氣專業之間的啟停及狀態信號之間需要加中間繼電器進行隔離。自控與電氣間中間繼電器包括用于反映機泵運行或停止狀態的中間繼電器（簡稱狀態繼電器）和用于聯鎖控制機泵啟停的中間繼電器（簡稱控制繼電器）。狀態繼電器線圈回路電壓24VDC，觸點回路電壓24VDC?？刂评^電器線圈回路電壓24VDC，觸點回路電壓為220VAC或220VDC（高壓電機）。目前由于煉廠電氣專業管理分工問題，中間繼電器一般設在控制室機柜間輔助機柜內，為保護維保人員安全，不同電壓等級的繼電器應分區布置，或分別在機柜兩面布置，中間應設置絕緣板。本文認為從安全、界面管理以及電纜布線等角度出發，中間繼電器布置在配電間側更為合理，這樣布置有如下優點：1）機柜間側均為24VDC電壓，配電間側為高壓側，界面清晰。2）機柜間相關機柜內除電源均為低壓電氣設備，更為安全。3）機柜間與配電間之間的電纜電壓等級均為24V，不再有不同電壓等級電纜在同一路徑敷設干擾的問題。
4信號線布線
當中間繼電器設在控制室機柜間輔助機柜內時，這時就涉及到機柜室與變配電室間的不同電平電纜如何敷設的問題。在煉廠中，一般來說機柜室與變配電室間共有如下4類信號線：1）用于機泵運行狀態信號，觸點信號，電壓等級24VDC。2）機泵變頻控制信號，4~20mA信號，電壓等級24VDC。3）通訊信號。4）用于聯鎖控制機泵啟停信號，觸點信號，電壓等級220VAC或220VDC（高壓電機）。電力電纜敷設時應與上述4種信號敷設時分開，經獨立槽盒、穿管或電纜溝敷設，減少電力電纜對信號電纜的干擾。其中前3類信號線可一起敷設，應與第4類信號線采用分槽、分隔、分管、分溝等措施分開敷設。
5注意事項
根據本文第3節的闡述，在煉化裝置聯鎖啟停電機驅動機泵時，自控專業輸出的聯鎖觸點信號是通過繼電器觸點串接在電氣的電機控制回路中的，對于低壓電機的聯鎖啟停，自控專業一般使用24VDC驅動的常規繼電器，觸點容量一般為220VAC、5A，該繼電器一般安裝在機柜間的控制系統繼電器機柜中，繼電器的觸點通過電纜接入電氣端子柜。但需要特別注意，當過程控制繼電器柜距電氣專業端子柜過遠時（>304m）,根據APIRP552第10條規定，為了避免交流控制回路耦合作用造成機泵誤動作，需要將自控專業的中間繼電器放在電氣專業端子柜內，或者采用直流控制回路。對于中壓電機的聯鎖啟停，由于電氣專業的控制回路是220VDC，所以自控專業需要使用24VDC驅動的大容量繼電器，觸點容量一般為220VDC、5A，目前大多數工程公司也將該大容量繼電器安裝在機柜間的控制系統繼電器機柜中，由于聯鎖時線路會帶有220V直流電，因此需要在控制系統繼電器柜中安裝塑料板加以保護，防止人員觸點。如果業主方能同意，筆者還是認為該中間繼電器其實最好能放在電氣專業的端子柜內，這樣高電壓設備都在電氣側，自控機柜電壓等級都是24VDC，分界清晰，減少儀表工檢修時觸電危險。
6結束語
通過上述分析可以看出，對于機泵的啟停聯鎖，要根據具體問題具體分析，深刻理解工藝的意圖，與自控專業、機械專業緊密合作，結合變配電室與自控機柜間的具體位置，制定合理的方案。只有采用了合理的方案，才能保證電動機泵可靠安全的聯鎖啟停，進而保障裝置長周期安全穩定運行。希望通過本文的相關闡述，能給石化工程設計人員合理設計電動機泵的聯鎖啟停提供一點啟示，為整個煉廠的安全運行保駕護航。
作者：張健敏 馬濤 單位：中國石油工程建設公司華東設計分公司
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