Comment le dispositif électrique de soupape rotatif partiel de type Q atteint-il une tolérance à la défaut?

Dans les industries de processus telles que le pétrole, l'industrie chimique et l'énergie électrique, les dispositifs électriques de valve sont des actionneurs clés pour contrôler l'écoulement et la pression moyennes. Si la valve perd le contrôle sous haute pression, à haute température ou à des conditions inflammables et explosives, elle peut provoquer des accidents catastrophiques tels que la fuite moyenne et l'explosion. Prenant l'exemple de la fuite du pipeline d'éthylène, le rayon de dommage de son explosion de nuages ​​de vapeur (VCE) peut atteindre des centaines de mètres, et la perte économique directe peut atteindre des dizaines de millions de yuans. Par conséquent, la tolérance aux défauts des dispositifs électriques de la valve est devenu un indicateur central de la sécurité industrielle.

Le dispositif électrique de soupape rotatif partiel de type Q (ci-après dénommé dispositif électrique de type Q) atteint une commutation automatique de 10 ms lorsque l'interrupteur principal échoue à travers la conception redondante coordonnée de la limite mécanique et de la rétroaction électrique, empêchant avec succès de nombreux accidents majeurs. Cet article analysera profondément ses principes techniques et ses pratiques d'ingénierie, et révèlera comment il atteint l'objectif de "zéro perte de contrôle" par l'architecture redondante.

La tolérance à la défaut de Dispositif électrique de soupape rotatif partiel de type Q vient de son architecture de contrôle en boucle fermée à double, c'est-à-dire que la limite mécanique est utilisée comme limite dure physique, et la rétroaction électrique est utilisée comme couche de réglage dynamique. Lorsque la limite mécanique échoue en raison des vibrations ou du brouillage, le système de rétroaction électrique devient la dernière ligne de défense.

Le système se compose de trois parties: le groupe d'interrupteur principal, le groupe d'interrupteur de secours et l'interrupteur de coupure d'urgence:

Le groupe d'interrupteur principal: entreprend un contrôle conventionnel d'ouverture et de clôture, surveille la position CAM par micro-contact et a une précision de ± 0,5 °;

Le groupe d'interrupteur de sauvegarde: est indépendant du circuit électrique du commutateur principal, adopte la conception de la logique redondante et le seuil de réponse est défini de manière échelonnée avec l'interrupteur principal;

L'interrupteur de coupure d'urgence: est directement connecté au système d'instruments de sécurité (SIS) et force à s'éteindre lorsque des anomalies telles que la sur-vitesse et la surcharge sont détectées.

Lorsque l'interrupteur principal échoue en raison de l'oxydation des vibrations ou des contacts, le processus de commutation du groupe de commutation de sauvegarde peut être divisé en trois étapes:

Détection de défaut: le groupe de commutateurs de sauvegarde surveille en continu l'état de contact de l'interrupteur principal et identifie les anomalies de résistance de contact grâce à une analyse d'impédance dynamique;

Jugement logique: le contrôleur redondant complète le diagnostic des défauts à moins de 1 ms et démarre le groupe de commutateurs de sauvegarde;

Commutation rapide: les contacts de l'interrupteur de sauvegarde sont fermés avec une résistance à contact nulle via des ressorts préchargés, et le retard de transmission du signal est inférieur à 10 ms.

Architecture redondante: mise en œuvre de l'ingénierie d'une protection quadruple

La conception redondante de l'équipement électrique de type Q se reflète non seulement dans le niveau électrique, mais traverse également la collaboration multidimensionnelle de la mécanique, de l'électronique et des logiciels.

En termes de structure mécanique, le système électrique de type Q adopte une conception à double came. La came principale et la came de sauvegarde sont entraînées par des arbres de transmission indépendants pour garantir qu'une défaillance d'un point unique n'affectera pas l'autre système. L'interrupteur de voyage adopte également une structure à double contact. Même si un seul contact échoue, l'autre contact peut toujours maintenir la transmission du signal.

Au niveau électrique, le système électrique de type Q est équipé d'une alimentation à double puissance (principale alimentation d'alimentation de l'alimentation de secours) et des contrôleurs doubles (contrôleur principal redondant). Lorsque le contrôleur principal échoue, le contrôleur redondant prend le contrôle dans les 5 ms par détection du signal de rythme cardiaque pour éviter l'interruption du signal.

Au niveau du logiciel, le système électrique de type Q adopte un algorithme de contrôle à double mode:
Mode principal: contrôle conventionnel basé sur la réglementation PID;
Mode redondant: contrôle robuste basé sur la logique floue, changeant automatiquement lorsque le mode principal échoue.
De plus, le système dispose d'un mécanisme d'auto-guérison intégré. Lorsque l'usure de contact ou un mauvais contact est détectée, la pression de contact est automatiquement ajustée ou basée au contact de sauvegarde pour prolonger la durée de vie de l'équipement.