一种现代化的超速保护方案

旋转机械领域的领先标准(API 670)规定,(关键)旋转机械必须配备最先进的超速保护系统。自电气超速保护系统取代机械超速保护成为行业标准以来,其应用范围便持续扩大。 市场上的产品主要由高度复杂的系统构成,这些系统集成了完整的保护/检测和监控套件。因此,安装此类系统不仅对工厂产生巨大的经济和技术影响,还限制了可受其保护的机械范围。本文探讨了一种现代方法,该方法能够为更广泛的旋转机械提供高端超速保护。

超速保护的核心

机械标准要求旋转设备的最终用户必须配备最先进的超速保护系统。一个普遍的误解是:系统越复杂,功能就越好。监控功能和其他附加功能不仅意味着更频繁的测试和更长的生产 downtime,还会增加系统对错误的敏感度。

现代方法将核心保护层与其他功能完全隔离。一个系统,一个核心目标:超速保护。这简化了系统结构,同时提高了工厂的运行时间。

日益提高的SIL要求

近年来,对SIL认证系统的需求大幅增长。无论是原始设备制造商(OEM)还是终端用户,都在寻找适用于高度关键型及要求较低的旋转设备的SIL认证超速保护系统。将保护功能与监控功能分离,使得以更高的SIL等级对超速保护系统进行认证变得更加可行,同时还能保持系统的经济性。通过这种方式,可由此类系统提供保护的机械范围得以扩展。

功能性 proof-tests

与任何安全系统一样,超速保护系统必须定期进行验证测试( proof-tests ),以确定其是否正常运行并维持其SIL认证。这些验证测试的频率取决于系统的复杂程度;功能越多、复杂度越高,验证测试的频率就越高。验证测试频率越高,潜在的停机时间 downtime就越长。

这主张严格区分监测与保护功能,并回归超速保护系统的核心。此类方法允许比复杂系统更长的 proof-test 间隔。其 proof-test 间隔甚至可能等同于系统的整个使用寿命,对于“按设计认证”而非“经使用验证”的系统而言尤其如此。

进一步了解“设计认证”与“使用验证”之间的区别 »

系统架构

许多超速保护系统采用机架式架构。对于关键性较低的机械设备而言,此类系统通常在经济上难以负担。 采用transmitter方案可实现经济上更可行的超速保护系统,这类系统具有模块化且易于扩展的特点,因此适用于更广泛的旋转机械。该方案符合“单一系统”理念:基于 transmitter 的系统既可作为独立系统用于规模较小且关键性较低的应用,也可通过扩展配置,采用2oo3投票结构来保护大型涡轮机械。

SpeedSys

SpeedSys 是一款针对旋转机械的 SIL 等级超速保护系统。它采用紧凑型架构,提供核心保护层。其技术 footprint 小、安装影响小,可为广泛的应用场景提供高级保护。SpeedSys 提供两个版本:SpeedSys 200 适用于要求较低的 SIL 2 应用,SpeedSys 300 则适用于要求严苛且关键的 SIL 3 应用。

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