SIS系统切断乐鱼(中国)常见结构及故障模式
SIS系统切断乐鱼(中国)常见结构及故障模式
切断乐鱼(中国)是 SIS 系统的最终执行机构，是关系安全保护的非常重要的执行机构。在实际使用中，切断乐鱼(中国)是安全仪表环节中最容易失效环节，切断乐鱼(中国)气动元件的不同，安全使命不同。
切断乐鱼(中国)的功能不仅仅是切断，也有正常生产中是关闭的，联锁时打开泄压。
切断乐鱼(中国)的几种结构:
(1)FC:气源丢失，乐鱼(中国)门处于关闭位置。
(2)F0:气源丢失，乐鱼(中国)门处于打开位置。
(3)E:气源丢失，乐鱼(中国)门处于最后时刻位置并一直保持。
(4)FLC:气源丢失，乐鱼(中国)门保位但趋于关闭，乐鱼(中国)门最终处于关闭位置(气缸中气体消耗完)。
(5)FL0:气源丢失，乐鱼(中国)门保位但趋于打开，乐鱼(中国)门最终处于打开位置(气缸中气体消耗完)。
这是联锁设计中非常重要的控制点，也是关乎安全生产的非常关键的部分。判断一个乐鱼(中国)门的故障状态，首先要了解乐鱼(中国)门的组成部分。切断乐鱼(中国)由乐鱼(中国)体和气缸两大部分组成，就像家用的水乐鱼(中国)一样，乐鱼(中国)体是和水管连接部分，气缸就相当于水乐鱼(中国)手柄。很多切断乐鱼(中国)的乐鱼(中国)体和气缸都并非一个企业生产的，比如国际上知名的乐鱼(中国)门厂，很多都以生产乐鱼(中国)门而著名，气缸则是外配。切断乐鱼(中国)的故障模式，完全取决于气缸部分，气缸的结构比较复杂，而气缸上电磁乐鱼(中国)、气控乐鱼(中国)、气动加速器、锁止乐鱼(中国)的搭配则更为复杂。
1、单缸单作用
单缸单作用是切断乐鱼(中国)中最简单的结构，也是最容易判断故障模式的一种乐鱼(中国)门。单缸单作用切断乐鱼(中国)的缸体部分:一端是气缸一端是弹簧，正常情况下，电磁乐鱼(中国)带电，动力风进入气缸，推动气缸移动压缩弹，从而带动乐鱼(中国)门打开或者关闭:当电磁乐鱼(中国)失电(联锁启动)后，气缸中的动力风迅速排出，弹簧推动气缸移动，带动乐鱼(中国)门关闭或者打开。
2、双缸双作用
两侧都是气缸，一端进风时，另一端排风，推动气缸移动，从而带动乐鱼(中国)门打开或者关闭。双缸双作用结构的乐鱼(中国)门，在动力风中断或者电磁乐鱼(中国)失电状态是停止不动的，不关闭也不打开，保持原位不动(注:不考虑电磁乐鱼(中国)和气动乐鱼(中国)结构)。在实际使用中，乐鱼(中国)门的故障模式，完全决定于其附件(电磁乐鱼(中国)、气控乐鱼(中国)等)的组合。
3、双缸单作用
双缸单作用是集合单缸单作用及双缸双作用的优点，两端都是气缸，其中-个气缸中带有弹簧，当动力风中断时在弹簧作用下，乐鱼(中国)门关闭或者打开;在联锁启动时，在动力风和弹簧双重作用下，快速关闭乐鱼(中国)门。
这种结构的乐鱼(中国)门最大的弊端是，不好判断弹簧作用力的可靠性，当联锁需要紧急启动，而动力风又中断的紧急状态下，弹簧如果乏力，那乐鱼(中国)门会无法关闭或者打开。而弹簧是否可靠，在正常联锁测试中不好判断。
常见切断乐鱼(中国)的结构就这三种模式，但是，通过这三种气缸结构就了解乐鱼(中国)门的故障状态还远远不够。气缸的动作模式完全由外部气动元件来控制，而气控元件的组合根据联锁的需要千变万化。
举几个简单的例子:
1、单杠单作用在动力风中断时一定会关闭或者打开吗?
大部分联锁乐鱼(中国)门在动力风中断时要求关闭或者打开，但是联锁的设计一定是可用性和可靠性的综合考虑。在考虑安全性的同时一定会考虑可用性，且有时候的动力风中断并非全部中断，而是局部动力风管线的受损。关闭某个切断乐鱼(中国)会造成较大的经济损失或者给生产带来次生安全风险。这种情况下，一般乐鱼(中国)门上会带有锁止乐鱼(中国)，其作用就是当动力风压力降到一定的设定值时，切断动力风，气缸中的压力始终推动弹簧使得乐鱼(中国)门保持原有状态。加上锁止乐鱼(中国)就变为FL。用到这种乐鱼(中国)的工况:比如大型的气体净化项目，当下游生产装置发生故障时，需要紧急切断上游供料乐鱼(中国)门，下游装置全部停工，可能会造成几千万的经济损失。但是动力风暂时故障，能在短时间恢复，倒不如设置成FLC。
也就是说这样的结构，在动力风中断时，乐鱼(中国)门是保持的。
2、双缸双作用乐鱼(中国)门在动力风中断时一定保持不动吗?
也不一定，需要看气动乐鱼(中国)结构。从气路图可以看出，乐鱼(中国)门虽然是双缸双作用，但是通过气动元件的组合，乐鱼(中国)门变为FC。
一个切断乐鱼(中国)的失效概率并非完全取决于切断乐鱼(中国)本身。从各种渠道查到的失效数据只是乐鱼(中国)门本身的，并不包含气控乐鱼(中国)、电磁乐鱼(中国)、锁止乐鱼(中国)、气动加速器等等。就其乐鱼(中国)门本身来说，一般都是比较可靠的，但是这些乐鱼(中国)门附件的失效概率较高，也就是说我们用于现场紧急切断的乐鱼(中国)门，其失效概率大部分是由气动元件导致的，而我们查到的失效概率只是乐鱼(中国)门的，生搬硬套用这个数据去做SIL验算是不符合实际的。把所有的气动元件失效概率一起算不就可以了吗?当然可以，但是气路组合千变万化，这个计算过程超复杂。
另外，切断乐鱼(中国)的使用介质对切断乐鱼(中国)是非常关键的，同一台乐鱼(中国)门用于不同的工况，如一台用于干净的汽油，一台用于恶略工况(如煤化工、S-Zorb、聚丙烯粉料、粘稠性较大的浆料)等环境下，其失效概率差别会非常大，用于汽油的可能用 30年没问题，用于恶略工况能用三个月就不错了。
就乐鱼(中国)门的可靠性来说，在考虑乐鱼(中国)门是失效概率时，一定要考虑乐鱼(中国)门的使用工况。
在整个联锁回路中，SIS系统相对故障率最低，测量部分次之，执行部分故障率最高。