DCS失电故障安全隐患预防措施
近年来,火电机组由于DCS失电故障引起非计划停运事故多有发生,有些机组甚至由于控制电源系统以及与机组安全相关的设备配置不合理,造成了设备损坏事故。DCS失电故障已成为影响机组安全可靠运行的一个重要因素。
对此,湖南省电力试验研究院根据文献[1,2]的相关要求,对湖南省内主要火电机组进行了专项的DCS失电故障预防、处理及安全措施的调查和研究,掌握了湖南省内火电机组DCS及其它主要控制系统电源的配置情况,分析了发生各种失电故障情况下的机组安全隐患,并从UPS供电结构、DCS内部电源配置、操作台按钮配置、热工主保护和DCS的安全可靠性等多方面提出了具有针对性的建议,以减少机组的非计划停运和由于DCS失电故障引起的设备损坏事故。
一、主要问题分析
调查发现,各火电厂的DCS电源系统目前总体情况较好,但是由于基建设计和理解上的差异,还存在以下共性的问题。
(1)大多机组DCS的电源配置不合理,部分机组采用单个UPS提供2路电源的供电方式(共用一根出口馈线应认为是单个UPS),还有部分老机组采用2台机组UPS互为备用的供电方式。这样,当1台机组的UPS检修时,另1台机组控制电源则为单路供电。
(2)部分机组抽汽逆止阀、燃油跳闸阀等设备采用双线圈控制电磁阀,当控制系统失电后,汽轮机则存在超速危险,锅炉不能完全切除燃料;个别新投产的机组磨煤机油泵、空气预热器控制采用长信号控制,一旦DCS失电,将导致磨煤机油泵、空气预热器停止运行,造成设备损坏。
(3)部分无DEH功能的老机组汽轮机跳闸系统采用带电动作设计,又没有可靠的电源(如直流电源)和电源回路结构,当控制系统失电时,手动跳闸按钮无法跳闸汽轮机,只能就地打闸停止汽轮机运行。
(4)部分机组不满足操作员站及少数重要操作按钮的配置应能在机组各种工况下的操作要求,特别是紧急故障处理的要求,紧急故障情况的处理手段不完备,有的甚至没有配置MFT跳闸继电器组。
(5)部分机组DCS及主要控制、保护系统的电源监视、报警系统不完善。
二、建议
2.lDCS供电电源配置
对UPS的工作电源、旁路电源、直流电源均应有失电报警功能,且各电源电压信号应进入故障录波装置和DCS,以便监视;DCS应由l路UPS、1路保安电源进行供电,或2路相互独立的UPS进行供电。这2路供电电源应分别取自机、炉工作段;ETS、TSI、火焰检测等系统应采用和DCS相同的电源结构;应对UPS定期进行切换试验,工作电源和备用电源的切换时间应小于5ms。
2.2DCS内部电源配置
DCS内部的电源配置应采用以下2种方式:(1)ZN方式。每个模件柜有2(或4)个电源模件,一半电源模件由主电源供电,另一半电源模件由副电源供电。电源模件输出的直流电源并联,作为I/0模件、主控制器和现场设备工作电源;(2)2路交流进线电源互为切换备用方式。A(B)路电源的主电源为A(B)路交流进线电源,当A(B)路进线电源失去时,切换到B(A)路进线电源供电,当A(B)路进线电源恢复时,又切为A(B)路进线电源供电,切换后的A、B2路电源分别提供控制系统一半的电源模件使用。这样,即使电源切换不成功,也至少有一半的电源模件能够正常工作,以维持DCS正常运行。部分老机组DCS电源不能互为备用,当1路进线电源丧失时,将有一半的电源模件和控制器停止工作,这种电源方式极不安全,必须改造。
火焰检测装置、TSI及热工仪表电源柜等均应由2路不同来源的交流电源供电(可与DCS机柜电源来源相同),或采用经过切换后的电源。
各操作员站和工程师站应采用2路切换后的电源,或者将2路供电电源、切换后的电源分别向不同的操作员站供电,以保证一路电源丧失时,至少有1台操作员站可用。
DI模件的查询电压建议为直流+48V,以增加信号的抗干扰能力。
此外,还应对DCS及ETS、TSI、火焰检测装置等的任意1路电源进行监视,如有条件还可设计DCS电源电压超限、2路电源偏差大、风扇故障以及隔离变压器超温等报警信号,以便及时发现DCS电源系统故障。
2.3操作台按钮配置
手动停炉和停机按钮应各配置2个,每个按钮提供多对常开(闭)触点,2-2串(并)联输出,即只有2个按钮同时按下时,才发出手动停炉或停机指令。其中部分触点作为DI信号进入FSSS和ETS构成触发停炉、停机的软件跳闸信号,部分触点串联接入MFT跳闸继电器、紧急跳闸系统(AST)跳闸电磁阀的控制回路中,实现硬件跳闸信号。
给水泵汽轮机手动停机按钮和交、直流润滑油泵的起动按钮均必须设置为:给水泵汽轮机的手动停机信号,可以采用1路进入DCS参与逻辑运算,1路串联接入跳闸电磁阀的控制回路中,保证失去电源也能够可靠停机;交、直流润滑油泵的起动按钮,应直接接入润滑油泵电气起动回路中,同时润滑油压力低的信号也应串联接入电气起动回路。这样,一旦发生DCS失电停机,润滑油泵在没有DCS控制的情况下也能够自动起动,保证汽轮机的安全运行。
2.4热工主保护系统的配置
对于采用DCS实现MFT保护的机组,应配置独立的MFT跳闸继电器组。该跳闸继电器组可以采用带电动作或失电动作设计:如果设计为带电动作,应使用由2路不同电源(1路交流220V,直流1lOV)构成并联回路,即任意回路动作都应停炉。交流220V和直流1lOV2路电源都应有失电报警信号。如果设计为失电动作,则不能使用2路交流电源(交流电源切换时可能造成短暂失电),可使用FSSS公用机柜本身提供的直流电源。MFT跳闸继电器组的输出应不通过DCS,直接接入就地设备的跳闸回路。
ETS采用失电动作设计。危急遮断系统无论是和ETS一体化布置,还是和DEH一体化布置,均应将手动停机按钮输出接点在危急遮断回路中与控制系统发出的软件跳闸信号并联。
2.5其它相关设备的配置
抽汽逆止阀、疏水阀、燃油跳闸阀等建议从热工仪表电源柜中取电源,并采用单线圈电磁阀失电动作的设计。机组最好配有空气引导阀,当DCS失电引起汽轮机跳闸后,切断抽汽逆止阀和疏水阀的压缩空气,使抽汽逆止阀能够关闭,疏水阀能够打开。目前大多机组在疏水阀后串联了1个电动阀,若该电动阀在失电时不能改变状态,则根据汽轮机防进水保护的要求,在机组正常运行中该电动阀必须打开。
受DCS控制且在停机停炉后不应马上停运的设备,如空气预热器电机、重要辅机的油泵、火焰检测冷却风机等,必须采用脉冲信号控制,以避免当DCS失电引起停机停炉后,这些设备停运可能损坏重要辅机甚至主设备。
2.6制定DCS失电故障的反事故措施
由于机组设备的复杂性,DCS失电的故障情况有多种,有些可能是部分失去,有些只是短暂失去(小于1s),有些可能长时间失去甚至全厂失电。为了防止DCS失电故障处理不当而扩大事故,需要制定可靠的DCS失电故障的反事故措施,并经常预演和不断完善。
三、结语
DCS失电故障的预防和处理,关系着火电机组的安全可靠运行,若有不慎,很可能引发辅机甚至主设备损坏事故。通过对湖南省内多台新老火电机组现状的调查和分析表明,在DCS失电的故障情况下,大多数火电机组均存在或多或少的安全隐患。通过一系列技术改进措施,以及制定可靠的反事故措施,是能够消除这些隐患,从而更可靠地保障机组的安全运行。
篇2:工程项目安全设施设备投入对安全隐患预防措施
工程项目安全设施、设备投入及对安全隐患的预防措施
1安全设施、设备的投入
1.1施工现场对施工全过程实行实施监控。
1.2现场所有管理人员人手一部低频便携式通讯设备,纵向从项目经理到各专业工程师进行工程指挥,横向各部门、各分区负责人、各专业工程师进行联系、协调。
1.3施工现场所有临边均采用统一定制的安全防护栏。
2安全隐患的预防措施
2.1建立健全安全生产保证体系。
2.2建立安全管理小组,对危险源辨识、风险评价进行综合分析,制定事故预案应急措施。
2.3逐月组织安全管理及其相关人员进行安全检查,将安全隐患消灭在萌芽之中。
2.4定期进行安全教育培训。
2.5定期召开安全工作会议,总结安全生产情况,布置安全生产工作。
2.6严格执行安全生产技术交底制度。
2.7编制安全生产专项方案,并严格按照方案实施。
2.8现场设立配电室,配电室使用非易燃材料搭设,配电室出线全部采用三相五线制。
2.9编制临时用电施工专项方案,建立内业档案资料,对现场线路、各级配电箱定期检查。
2.10各级配电箱均安装漏电保护装置,定期采用漏电测试仪对每个漏电开关进行测试。
2.11施工用其中设备的安装、使用、保养、拆除均由专业队伍进行。
2.12施工用钢丝绳根据用途保证足够的安全系数,表面磨损、断丝超标的不使用。
2.13施工车辆交通运行有专人指挥。
2.14中小型施工机械在进场前进行维修保养,安全装置齐全有效。
2.15施工现场设专职机械管理人员,机械设备操作保证专机专人,持证上岗,严格落实岗位责任制。
2.16各种机械设备要有安装验收手续,严禁超载和带病运行。
2.17各类施工机械的电气装置应实行专人负责制,定期检查,并设有防雨设施。
2.18现场易燃油料储存使用符合安全防火管理规定。
2.19现场消防设施任何人不得移作他用或损坏。
2.20明火作业必须执行两级审批,作业点配备灭火器材。
2.21加强重点要害设备、人员作业的安全管理和监控,搞好均衡生产。
2.22注意劳逸结合,使作业人员保持充沛的精力,从而避免产生不安全行为。
2.23采取新工艺、新技术、新设备,改善劳动条件。
2.24定期对作业条件(环境)进行安全评价,以便采取安全措施,保证符合作业的安全要求。
2.25加强安全技术措施实施情况的检查。
篇3:电气火灾隐患早期预防措施报告
随着gg开放的深入,经济的发展,电能已成为人们生活中必不可少的能源,也成为决定经济发展速度的重要因素之一。电力事业的发展虽然为人类生活提供了方便,但是,如果使用、管理或维护不当,电能也会给人类带来灾难。
电气火灾现状及发展趋势
1985年,我国电气火灾5214起,占火灾总数的14.9%;1990年,我国电气火灾7486起,占火灾总数的23.9%;1995年,我国电气火灾10598起,占火灾总数的28%;2000年,我国电气火灾31933起,占总数的26.1%。十五年来,我国的电气火灾不断增加,其占火灾总数的比率也居高不下。
1993-2000年,全国发生一次死亡30人以上的火灾共18起,其中电气火灾就有6起。
我国电气火灾的形式是严峻的,这固然有经济发展的必然趋势。但与发达国家相比,我国电气火灾发生的比率也比较高。从日本86-90年的统计数字看,电气火灾发生起数只占该国火灾总量的2%-3%,电气火灾造成的损失排位是第89位;美国电气火灾发生比率也并不突出。因此,我们必须坚持以“预防为主”,在全国范围广泛开展电气消防安全检测工作,消除电气火灾隐患,遏制电气火灾的上升势头。
从电气火灾发生的情况看,有以下几个特点:
每年电气火灾的比例虽然有波动,但都在30%以上,居各类火灾原因之首;
(2)电气火灾损失所占比例,比火灾起数所占的比例还要高,总损失中电气火灾损失占主导地位;
(3)从电气火灾起源上看,1996-20**年间发生的6041起电气火灾,因配电线路故障造成的电气火灾所占比例最大,共发生2296起,占电气火灾总数的38%;电热器具火灾有1751起,占29%。可见,配电线路和电热器具火灾具有相当大的普遍性;
(4)从电气火灾原因上看,电线短路引起火灾占49%,由于电气设备和电线过负荷引起的火灾占11%,接触不良引起的火灾占8%,其他如忘记断电、电热器具接触可燃物等占23%。
(5)电气火灾起数在全年各月分布较为平均,在每天用电高峰期间起数较多。在居民住宅中发生的电气火灾占全部电气火灾的比例年平均为42%,反映了广大居民的用电安全意识有待提高。
电气火灾虽然随着经济和社会的发展呈逐年上升趋势,但这并不是一个普遍的、不可改变的规律。日本是世界上工业发达国家之一,电力工业也十分发达,但日本的电气火灾仅占火灾总数的2%-3%,这主要是因为日本采取了一系列预防电气火灾事故的强有力的措施,普遍推广使用电气防火监控系统。可见,做好电气火灾事故的预防工作所收到的经济效益和社会效益是巨大的。为预防电气火灾事故的发生,必须进行全面的综合管理,采取有针对性的技术措施,才能收到较好的效果。
我国电气火灾发展的特点
2.1地域特点
经济发展快的省份和沿海地区的电气火灾损失明显高于其他省份和地区。(经济发展快的省份和沿海地区,电气火灾损失明显偏高。)
2.2行业特点
商业、交通运输业、社会服务业等第三产业电气发生起数多,损失大。从今年的火灾统计来看,商业、交通运输业、社会服务业的电气火灾起数和损失在各行业中较为突出,特别是商贸、集市、餐饮、娱乐、宾馆等行业的重、特大电气火灾的发生呈上升趋势。20**年2月18日河北唐山随意电子游艺厅火灾,造成17人死亡。
电气火灾多发的主要原因
电气火灾发生的原因是多种多样的,有的是因为电气线路、设备过旧或线路短路、接触不良以及雷击、静电等因素引起的;有的火灾是人为因素造成的,如违章操作、疏忽管理等。从电气防火管理的角度看,电气设备质量不高、操作者的安全意识不强、电气设备和电气线路安装使用不当、保养不良是造成电气火灾的主要原因。
3.1电气设备质量低劣,严重影响了用电安全
不少单位使用的配电控制系统保护程度低、可靠性能差,不能有效保护用电设备的用电安全,一些设备质量不符合要求或是无名牌的低劣产品,自身保护性能差,当出现用电过负荷等情况时,无法自动保护,随时都有发生火灾的危险。20**年7月15日,汕头市迎宾馆由于房间内的电气保温瓶故障过热,引燃可燃物蔓延成灾,大伙造成10人死亡,直接财产损失536.2万元。火灾发生后,公安部和国家技术监督局工作组对该商厦使用的12家工厂生产的18中规格的电气产品进行检测,结果无一合格。
3.2电气线路设计负载值偏小或与环境不符合
80年代,一些建筑的电气线路在设计上一般只考虑到普通照明用电,所以整个建筑电气线路负载设计值比较小。近年来随着电气设备的增多,原来设计的单一照明线路已远远不能适应现代用电负载的需要,于是出现了电气线路超载运行的状态,潜伏下了火灾危险性。而电气设备或导线的绝缘材料,大都是可燃材料,属于有机绝缘材料的有油、纸、麻、丝或纺织品、树脂、沥青、漆、塑料、橡胶等。只有少数属于无机材料,如陶瓷、石棉和云母等。当线路超负载时,导体中的电能转换成热能,导体和绝缘体局部过热,达到一定温度时,就会引起火灾。电气线路安装与周围环境不符合也是电气火灾的原因之一,导线在应用中,由于生产性质不同,导线所处的环境有很大差别。有的场所潮湿多汽,有的场所高温多尘,有的具有腐蚀性、爆炸性和火灾危险。如果在设计中忽视了这些,火势选型不当,或是出现绝缘线该穿管却没有穿管,该暗敷的变成明敷等现象,时间长了,就会成为电气火灾的诱因。
3.3安全用电意识不强,违章用电现象严重
多年来,在安全用电方面宣传力度不够,致使一些单位和群众安全用电意识薄弱。在实际操作中,只考虑到自身方便,不按照用电管理规定和布线要求,违章私拉、乱接电线或任意切断、拆除已设置的用电设备;熔断器保险丝用铜丝、铝丝、铁丝代替;违章使用电气设备;也有不分单位片面追求经济效益,短期行为严重,不愿花钱解决电气方面的隐患,以致养患成灾,电气火灾频发。2000年1月1日,湘潭市发生该市建国以来最大的一起火灾,造成12人死亡,18人受伤,火灾原因是金泉大酒店320客房的服务员违章用电暖器烘烤毛巾造成的。1994年12月8日,新疆克拉玛依市友谊宾馆发生火灾,死亡348人,伤130人,直接经济损失211万元人民币,其原因就是舞台上方一盏光柱灯安装不合格,与纱幕布距离过近,导致高温灯具长时间烘烤引燃可燃幕布引起火灾。
3.4施工质量低劣埋下“火种”
有许多单位的电气施工安装人员素质差,一无专业电工证;二不懂电气安装规程;三没有一点电气防火知识,大部分人员都是仅能把电灯接亮的“土电工”。有的建筑施工单位将建筑电气安装部分的工程转包给别的单位,转包单位提取一些费用,一个工程几经转包后,安装费用越来越少,最后只有在电气导线和电气设备上动脑筋,偷工减料,以劣充优,不按电气设计图纸标准施工,埋下电气火灾事故隐患。还有的施工队对电气设备的安装不按规程做,甚至不了解国家电气施工规程的标准内容,少数施工单位对隐蔽工程施工马虎,该密封或隔离的没有按规定去做,没有将发热量大的电气设备与易燃材料间用隔离材料隔离。在安装的工艺上很不讲究,该压接的不压接,该连接牢固的、或该用铜铝过渡的接触面,都没按要求去做等。这些电气火灾隐患在验收时不易被发现,所以,施工质量低劣是造成电气火灾的主要原因。****在《责任重于泰山》一文中指出,二轻局大楼火灾就是此单位的电气安装部分的工程由不懂行的农民施工安装而造成的。
3.5电气线路老化引发的电气火灾占相当大的比例
一是导线的正常使用寿命是有年限的,但是导线在被人们使用的过程中,不可避免的受到高温烘烤、阳光照射、自然氧化以及环境中一些腐蚀性气体的作用,导致使用寿命减短,提前老化,使导线还没达到它的使用年限就不能使用;二是导线的老化速度与导线的质量有很大的关系。很多不正规的生产厂家采用劣质材料制作导线线芯,由于材料纯度不高,相同长度的导线其电阻就比合格的导线高出很多。根据发热关系,在相同的电流强度通过导线时,导线的发热与电阻成正比;这样的导线工作时发热量大、温度明显偏高,加快导线老化。另外,少数企业利用回收的废旧塑料重新熔化后利用,表面看起来和新的一样,但使用不长时间就会开裂、发黑、分解,直至绝缘能力下降而被击穿,造成短路。因此在选用导线时,一定要选正规生产厂家生产的带检验合格证的产品,而不要贪图便宜买劣质产品给日后的使用留下火灾隐患。
电气火灾的综合防止对策
4.1建立健全我国的电气法律法规、技术规范
完善法律依据,制定标准规范。要充分发挥电气检测工作在预防和减少火灾事故中的作用,就必须完善法律依据,在《中华人民共和国消防法》中增加电气防火检测相关条款,同时尽快出台《电气防火检测规范》等国家标准,对电气检测工作的范围、内容、检测方法、判断标准等进行规范统一,使电气检测工作步入法制化、规范化轨道;
为制订出满足时代发展要求的电气安全、生命安全法规,在制订的过程中,既要代表国家利益也要照顾企业等各方面利益,需要国家各部委协调组织,广泛吸收不同层次的专家参与电气安全规范制订工作。此外,国家须加大力度,加强电气安全法规的统一管理、实践验证及实效跟踪,并以理论和实践检验为依据,确定修订周期,保持规范相对稳定和连续,以满足社会发展的需要,法律具有严肃性,国外的电气法规都具有很强的约束力。因此,应增强我国电气安全法规的法律效力,依法对设计部门、安装部门、检查验收部门、产品生产和流通部门进行定期的资质评估,对因工程和产品质量原因导致重特大恶性火灾事故的相关单位应进行严肃处理并追究法律责任。
4.2完善我国的电气安全管理体制
第一层,公安部消防局、消防标准化委员会。主要职责:(1)电气安全(防火)法规的制修订,以及与安全法规有关的技术研究和验证性试验工作。(2)防灾(火灾)电气安全法规的制修定、监督和实施。(3)对地方消防局进行电气安全业务指导。(4)火灾预防法规、生命安全法规的制修订。
上述安全法规均为保障电气安全的最低要求制定电气安全评估和认证体系。
第二层,省级消防局。主要职责:(1)防火电气安全法规的宣贯、实施。(2)根据国家电气安全法规制定本地区内规则,可以采用或部分采用国家电气法规,可以建立地方法规。(3)制定电气安全评估程序和规则。(4)制定电气安全检查部门的资质审核和评定。
4.3做好电气防火前期预防与检测工作
电气消防安全检测是防范电气火灾的一项重要手段,它是应用红外线测温、超声波探测等技术手段对电气火灾隐患进行诊断,对发生的隐患要求受检单位采取措施及时予以排除,从而防范和减少电气火灾的发生。有关部门要认真开展安全用电监督检查,督促用电单位及个人严格遵守用电安全规程,充分运用红外热像及可视图像采集、故障分析、数据处理等先进科学技术,加强对电气火灾多发的线路火灾隐患与运行设备故障隐患进行热诊断,及时发现并消除电气火灾隐患,防患于未然。根据安徽省一家电气消防安全检测中心的随机抽样统计,对10家不同性质的受检单位共检测发现电气事故隐患和电气火灾隐患98起。其中,电气事故隐患76起,电气火灾隐患22起,平均每个受检单位存在电气事故隐患8起、电气火灾隐患2起。各地要制定相应的电气消防安全检测规定,督促各消防安全重点单位和公众聚集场所定期进行电气消防安全检测,并要明确规定必须经过消防安全电气检测合格后方可开业经营。通过电气消防安全检测发现电气火灾隐患,并采取积极的措施予以整改,确保安全。
4.4组织电气防火新技术、新设备的推广应用,我们提供整套电气防火解决方案
近年来,电气事业发展较快,但电气防火设备却落后于电气的发展,很多电器控制设备不能达到令人放心的程度。有关部门要加强用电器具的技术改造与新产品开发,积极推广电气防火的新技术、新设备,确保用电安全。