解决检修中机械类设备的防误闭锁问题

卢宝江　李珅

摘要：当前蓄能电厂应用的防误闭锁系统只涉及电气措施操作中，对于机械措施操作中存在的误入操作间隔、误开关阀门、误解除或投入与其它设备的闭锁等所带来的安全问题还是空白，针对电厂具有操作任务多、操作时间紧、操作频繁、闭锁设备地理位置分散、易混，需闭锁设备多而复杂的问题进行研究和开发。

关键词：机械类设备防误闭锁安全隐患

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章編号：1672-3791（2012）08（c）-0091-01

当前蓄能电厂应用的防误闭锁系统均采用通用的电气五防闭锁系统，该系统设计思路和主要应用方向均是针对开关站、变电站等设计的，与抽水蓄能电厂生产实际有较大的差距。

对于电厂来说，厂内的高低压电气设备操作管理工作同样适用该规定要求。但不同于变电站、开关站的是，电厂除了电气设备操作之外，还有大量的机械类设备操作工作。对于机械类设备操作来说，其闭锁逻辑关系虽没有电气设备那样严格和复杂，但涉及到了很多高压油、水、气系统，其操作的危险性很大，如出现误操作则可能酿成严重后果。而对于北京十三陵蓄能电厂这类全地下式厂房的蓄能电厂来说，如对机械类设备操作把关不严，误操作而导致产生水锤、阀门崩损、管路跑水等情况则很可能产生人员伤亡、设备损坏、水淹厂房等恶性重大事故。因此，防范机械类设备的误操作对于电厂安全生产来说非常重要。

1实际应用中的安全隐患

在电厂综合性检修过程中存在大量机械设备。机械设备本身没有实现逻辑闭锁，只能靠人为判断进行操作，设备开启和关闭顺序也存在危险点，检修时做到可控、能控难度较大。造成误入间隔、误开关机械设备等安全隐患。

2解决方法

在充分吸收近几年以来的防误管理工作经验基础上，分析和研究了现有电气五防系统的工作机制和流程控制方法，认为完全可以以此为基础来研制一套更为完善的、能够涵盖机械与电气设备的综合防误系统。

结合蓄能电厂生产实际，对电气、机械等各类设备进行综合分析，形成完整的闭锁逻辑方案。并针对性的分析主要设备情况，研究和设计符合现场应用实际的闭锁装置和闭锁方法，最终形成一套完整的闭锁管理方案。在此基础上，进一步优化现有的防误管理和相关的生产管理流程，将各类主要设备纳入防误管理系统中，实现全厂设备防误功能的集中管理、整体控制、规范流程、标准统一。主要内容如以下几点。

（1）结合抽水蓄能电厂生产实际，建立和完善防误闭锁体系，形成一套完整的机械电气综合防误闭锁系统解决方案，实现对电厂的机械设备和电气设备操作过程的综合防误闭锁功能。

（2）扩展现有电气防误闭锁系统应用范围，研究机械电气综合防误闭锁系统的应用方法，从技术角度和管理方法两方面，解决抽水蓄能电厂安全生产过程中，机械和电气操作环节存在的闭锁逻辑不完整，防误管理不能覆盖全部生产设备的问题，并充分考虑事故应急响应过程中的特殊操作需求。

（3）主要由防误系统、防误主机（含模拟屏）、电脑钥匙、机械编码锁、机械锁具等功能元件组成，防误闭锁装置闭锁的设备安装有阀门、事故闸门、检修闸门、涉及的油、水、气系统的管路，上述设备是通过微机锁具（电编码锁和机械编码锁）实现闭锁的，对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。

（4）在防误闭锁系统的闭锁中加入机械作业逻辑闭锁，首先对电厂内所有阀门、事故闸门、检修闸门、球阀系统、以及涉及的油、水、气系统等逐一增加定义。定义中包括以上设备的实际位置，现场加装唯一编码电编码锁。当模拟操作位置与实际位置不一致时通过防误闭锁装置强制闭锁，禁止操作。以此解决机械措施操作中，误入操作间隔问题。其次对机械措施中设备间存在的操作顺序、操作条件加以干预，由软件编写操作闭锁规则，每项操作必须符合闭锁规则才能操作。以此解决误开关阀门、误解除或投入与其它设备的闭锁的安全问题。

所述机械作业同一对象现场同时悬挂一个警示牌。

所述机械作业同一对象现场同时加挂一把编码锁。

所述机械作业包括所有阀门、事故闸门、检修闸门、球阀系统、以及涉及的油、水、气系统等电厂正常运行的一切机械设备。

在原有防误闭锁系统的逻辑闭锁中加入机械作业逻辑闭锁，同时采取对同一对象现场存在唯一位置标识，从软件模拟到现场都能防止误入间隔和误开关阀门、误解除或投入与其它设备的闭锁，非常直观的对机械措施操作加以控制，有效使检修作业的安全风险控制关口前移。

3具体实施

实施方案如以下几点。

（1）闭锁用具要求：采用防锈材料，防水、防冻、防腐，经久耐用，体积小巧，安装牢固。闭锁器件应提供一定比例的备件。

（2）闭锁范围：在原有电气设备基础上增加机械设备的油、水、气系统。

新防误闭锁系统的组成：由防误主机（含触摸模拟屏）、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。

（3）厂内机械设备，现地采用编码锁具和锁链，具备防锈、防冻、防腐功能，且安装牢固。能实现强制闭锁。应能在操作屏上反映出设备实际状态。

4系统运行使用情况

自2011年9月本项目中的机械电气综合防误闭锁应用系统投入应用以来，已实现了全厂主要的电气设备和机械设备的防误闭锁功能，并在综合性检修项目中能够有效的对交叉措施进行控制，防止因交叉措施管理隐患产生误操作。

投入应用以来在10kV厂用电方式切换、220kV厂高变停送电、变频器定检措施等操作工作中，以及属于综合性检修工作的4#机组C级检修、3#机组D级检修系列操作中，均使用了该系统作为防误保障，从实际应用情况来看，该系统的各功能和设备性能能够达设计要求。

从其设计功能和现场应用情况来看，在现场能够有效地形成电气、机械设备的综合防误体系，并能有效的对交叉措施进行控制。

5总结与展望

由上述介绍不难看出，对电厂工作首位的安全保障作用显著，确保安全是保障电厂各项经济指标的基础和前提，而该系统所产生的安全效益也是显著的。机械电气综合防误闭锁应用系统，是确保电厂安全生产的一个有效手段和技术保障措施，在消除隐患，保障安全方面具备极其重要的作用。同时，也可推广到其他蓄能电厂，为提高行业整体安全保障水平提供支持。

值得一提的是在实践中我们明显体会到，还有针对性的制定相应的规程，需要结合自身设备特点，引进成熟技术并加以专项改进，使之满足电厂安全运行实际要求，消除设备安全防范隐患，保证了人身安全，规范了工作程序，进一步提高了生产管理水平，为五防闭锁的发展提出了新的课题。