摘要：目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)化控制技術(shù)已得到蓬勃發(fā)展， 為實(shí)現(xiàn)各單元生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制， 對(duì)夾持式電磁流量計(jì)機(jī)泵的全自動(dòng)控制，提高設(shè)備自動(dòng)化程度， 進(jìn)一步優(yōu)化人力資源配置， 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度， 提高工作效率和管理水平， 是今后工廠運(yùn)行管理發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。 主要介紹經(jīng)過(guò)消防泵改造的成功經(jīng)驗(yàn)，設(shè)想對(duì)其他機(jī)泵進(jìn)行自控系統(tǒng)改造的可行性分析。
1 概況
我廠有水源井5口、轉(zhuǎn)水泵3臺(tái)及1 000m 3 儲(chǔ)水罐2具，廠內(nèi)2 000m 3 儲(chǔ)水罐3具，消防泵2臺(tái)、新鮮水泵2臺(tái)、循環(huán)水泵4臺(tái)、基地泵2臺(tái)。主要為廠內(nèi)各生產(chǎn)單元提供循環(huán)冷卻水、消防用水，并承擔(dān)著為生活基地、各*站提供生活、生產(chǎn)用水。2012年，我廠對(duì)消防泵進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控及監(jiān)控。
2 運(yùn)行現(xiàn)狀
2.1 消防泵改造實(shí)施
2012年，對(duì)我廠夾持式電磁流量計(jì)兩臺(tái)消防水泵啟、停控制方式進(jìn)行改造，將消防泵狀態(tài)反饋和出口壓力檢測(cè)信號(hào)，以及啟停操作控制信號(hào)接入 DeltaV 自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控及監(jiān)測(cè)。
（1）消防泵工藝改造
在兩臺(tái)消防泵出口管線上拆除原有單流閥和蝶閥，并在此基礎(chǔ)上各增加一套多功能水泵控制閥，具體安裝位置見圖1。

（2）多功能水泵控制閥的成功利用
多功能水泵控制閥是一種新型水力控制閥門，一閥可替代電動(dòng)蝶（閘）閥、止回閥和水錘消除器三種裝置。它能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟泵時(shí)的緩開，停泵時(shí)的速閉與緩閉操作，而無(wú)需任何電氣控制與其他動(dòng)力和人力介入，也無(wú)需油壓裝置等。
多功能水泵控制閥（結(jié)構(gòu)見圖2）的工作原理 ：
①停泵狀態(tài)，閥板在出口端及隔膜上腔靜壓作用下全部關(guān)閉。
②水泵啟動(dòng)時(shí)，水壓從旁通管傳入下腔，主閥板及緩閉閥板在進(jìn)口端及下腔水壓作用下緩慢開啟。
③在進(jìn)水端壓力作用下，閥板上升到*大開口狀態(tài)，開口高度由流量決定。
④停泵瞬間，流量及壓力突然降低，主閥板在重力作用下開始向下滑。
⑤當(dāng)流量接近于零時(shí)，主閥被關(guān)閉，主閥板上留有泄流孔以減弱水錘沖擊力 ；主閥板上、下形成壓力差，閥門出口水壓從旁通管進(jìn)入上腔推動(dòng)膜片壓板，使下腔水排入閥門進(jìn)口，閥板開始緩閉。
⑥緩閉閥板完全關(guān)閉泄流孔，閥門回到停泵初始狀態(tài)。

多功能水泵控制閥的主要優(yōu)點(diǎn) ：
①無(wú)需操作控制。利用水泵啟停時(shí)閥門前后的水壓差作為控制動(dòng)力。
②閥門啟閉動(dòng)作過(guò)程能有效地防止水錘壓力波升高而產(chǎn)生的事故。
③無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，適用工況范圍廣。
2.2 消防泵改造運(yùn)行效果
消防泵在運(yùn)行過(guò)程中出口壓力保持在1.0MPa，員工可在中控室進(jìn)行啟、停操作，且啟泵時(shí)間由原來(lái)的4~5min 縮短到10幾秒，有效快捷地為下游單元提供消防水，減少了可能因消防水供給不及時(shí)而造成的損失，提高了整個(gè)消防系統(tǒng)運(yùn)行的安全、可靠性。
操控過(guò)程 ：
消防泵啟停通過(guò)信號(hào)檢測(cè)、DCS 控制，多功能水利泵的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作完成消防泵的啟停以及機(jī)泵的在線監(jiān)測(cè)。
啟泵過(guò)程 ：
（1）中控室操作員調(diào)出相應(yīng)消防泵操作模塊面板（1# 泵為 PI3627、2# 泵為 PI3628），點(diǎn)擊面板上，把信號(hào)傳給控制器，控制器輸出啟動(dòng)消防泵信號(hào)，啟動(dòng)電機(jī) ；
（2）電機(jī)啟動(dòng)后，返回信號(hào) ；
（3）消防泵電機(jī)電流降至正常值，且消防泵出口壓力值達(dá)到要求，返回信號(hào) ；
（4）新鮮水進(jìn)入泵體內(nèi)，從出口流出，在水壓的作用下，多功能水泵控制閥自動(dòng)打開，開始給下游供水。
停泵過(guò)程 ：
（1）中控室操作員調(diào)出相應(yīng)消防泵操作模塊面板（1# 泵為 P3627、2# 泵為 P3628），點(diǎn)擊面板上，把信號(hào)傳給控制器 ；
（2）控制器輸出停運(yùn)電機(jī) ；
（3）電機(jī)停運(yùn)后，返回信號(hào) ；
（4）新鮮水流量減少，多功能水泵控制閥緩慢關(guān)閉，停止給下游供水。
2.3 人員管理現(xiàn)狀
（1）目前夾持式電磁流量計(jì)基地泵、循環(huán)水泵、新鮮水泵均為員工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行啟、停操作，全廠因突發(fā)情況停電后，由于車間管轄區(qū)域較分散，用電設(shè)備無(wú)法順利的迅速恢復(fù)，嚴(yán)重影響了鍋爐房供氣單元安全平穩(wěn)運(yùn)行。
（2）夾持式電磁流量計(jì)基地泵承擔(dān)著向靖邊基地提供生活用水，基地值班人員通過(guò)基地新鮮水罐液位通知我廠值班員工啟、停基地泵，啟、停泵次數(shù)較頻繁，特別是夜間作業(yè)，給值班員工帶來(lái)諸多不便。
（3）隨著我廠人員流出，在崗員工嚴(yán)重短缺，新調(diào)入轉(zhuǎn)崗人員還需進(jìn)一步現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)實(shí)踐操作才能逐漸適應(yīng)新的崗位。夾持式電磁流量計(jì)機(jī)泵的現(xiàn)場(chǎng)啟、停一定程度上加重了現(xiàn)場(chǎng)操作員工缺乏的困難。
3 改造思路
3.1 工藝流程改造
根據(jù)消防泵改造的成功經(jīng)驗(yàn)，可將夾持式電磁流量計(jì)其余機(jī)泵也進(jìn)行改造，由于1＃、2＃基地泵出口已增加多功能水泵控制閥，本次改造無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)工藝改造，分別割除立式循環(huán)出口 A-B、C-D段、臥式循環(huán)泵出口 E-F、G-H 段、新鮮水泵 I-J、L-M 段，增加多功能水泵控制閥。
3.2 自控系統(tǒng)改造
改造流程如下 ：
（1）在夾持式電磁流量計(jì)在基地泵、循環(huán)水泵、新鮮水泵的供電柜上增加繼電器。
（2）從新增繼電器引兩組信號(hào) KVVP 4*1.5電纜，分別控制基地泵、循環(huán)水泵、新鮮水泵的啟停，電纜線經(jīng)過(guò)自用配氣站旁電纜橋架接入1# 鍋爐房控制室 DO 卡鍵上。
（3）從新增繼電器引兩組信號(hào) KVVP 4*1.5電纜，分別監(jiān)測(cè)消防泵的啟停狀態(tài)，接入1# 鍋爐房控制室 DI 卡鍵上。
（4）在中控室工控機(jī)消防泵操作畫面上增加相應(yīng)操作模塊。
4 預(yù)期效果評(píng)價(jià)
（1）人員勞動(dòng)力減少
改造后，員工可在中控室直接操作，無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)啟、停，提高了設(shè)備自動(dòng)化程度，進(jìn)一步優(yōu)化人力資源配置，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了員工工作效率。
（2）安全性的提升
改造后，減少員工現(xiàn)場(chǎng)操作閥門的頻次，避免誤操作，防止運(yùn)行事故發(fā)生，同時(shí)增加多功能水泵控制閥門，閥門啟閉動(dòng)作過(guò)程能有效地因防止水錘壓力波升高而產(chǎn)生的事故。
（3）自動(dòng)化管理水平的提高
改造采用自控系統(tǒng)后，員工可在中控室直接啟、停操作，可以在線監(jiān)控泵運(yùn)行狀況，保證了夾持式電磁流量計(jì)安全平穩(wěn)供水的同時(shí)，提高了凈化廠運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度，每周只需要對(duì)夾持式電磁流量計(jì)進(jìn)行定期衛(wèi)生清理。
（4）執(zhí)行力大大提高
中控人員接到啟、停機(jī)泵通知后，可在中控室立即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控，避免現(xiàn)場(chǎng)操作人員因裝置其他操作而影響啟、停機(jī)泵速率。
5 結(jié)束語(yǔ)
消防泵的改造成功為夾持式電磁流量計(jì)數(shù)字化改造提供了依據(jù)和樣本，根據(jù)預(yù)期的效果以及費(fèi)用預(yù)算，在提高自動(dòng)化管理水平的同時(shí)，減少員工勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了夾持式電磁流量計(jì)安全平穩(wěn)供水的保障。在今后的工作中應(yīng)加大對(duì)新技術(shù)的投入，進(jìn)一步提高自動(dòng)化管理水平。