3. VẬN HÀNH GIÀN
1.1.3 Cảm biến báo nhiệt Addressable (HD – heat detector)
Nguyên lý làm việc:
Cảm biến báo nhiệt HD (Heat Detector) sử dụng một nhiệt điện trở để cảm nhận nhiệt độ mơi trường xung quanh vị trí lắp cảm biến. Nhiệt điện trở được gắn với
59
màng điện trở, khi nhiệt độ mơi trường thay đổi dẫn đến điện trở của màng thay đổi và dẫn đến điện áp ra thay đổi. Điện áp được qua mạch điện tử xử lý chuyển đổi thành tín hiệu dịng điện mA. Khi tín hiệu dịng điện này vượt quá ngưỡng là 54 mA thì tín hiệu báo cháy được kích hoạt.
Hinh 3.3: Cảm biến báo nhiệt Addressable (HD – heat detector) 1.1.4 Cảm biến báo khí S4000CH (GD – gas detector)
60 Nguyên lý của cảm biến báo khí
Cảm biến phát hiện nồng độ khí cháy nổ dựa vào nguyên lý xúc tác của khí cháy nổ. Khi cĩ khí cháy nổ trong mơi trường, dưới tác động của khí cháy nổ làm thay đổi nhiệt độ mơi trường, từ đĩ làm thay đổi điện trở của hạt tích cực (active bead). Sự thay đổi điện trở của “hạt tích cực” sẽ làm lệch cầu điện trở, từ đĩ sẽ nhận biết được nồng độ khí cháy nổ trong mơi trường.
Cấu tạo của cảm biến báo cháy gồm:
- Hạt điện trở tích cực (Active Bead): điện trở của hạt sẽ thay đổi phụ thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ.
- Hạt điện trở mẫu (reference bead): Mang giá trị điện trở cố định và khơng phục thuộc vào nhiệt độ mơi trường.
1.1.5 Cảm biến đầu chì - fusible plug panel
Cảm biến đầu chì được lắp trên bảng điều khiển khí như hình dưới. Bảng điều khiển khí được cung cấp bởi nguồn khí nuơi, nên được duy trì áp suất từ 7-8bar. Trên panel cĩ lắp rơle áp suất tác động xuống cĩ dải làm việc là 2.5bar↓.
Đầu chì được lắp quanh các bình tách và quanh khu vực nguy hiểm cháy. Đầu chì bị chảy khi nhiệt độ xung quanh nĩ lên đến 70-74oC, khi đĩ áp suất khí trong đường ống sẽ bị giảm đột ngột dẫn đến rơle áp suất PSL tác động, tín hiệu báo cháy được kích hoạt. Cấu tạo của đầu chì như hình dưới.
61
1.1.6 Nút nhấn cảm biến báo cháy MAC.
Nút nhấn cảm biến báo cháy MAC (Manually Alarm Call-point) Trên giàn 2 trang bị các nút nhấn cảm biến báo cháy, bao gồm:
Nút nhấn báo cĩ cháy tại block cơng nghệ FAS (Fire Alarm Station) Nút nhấn báo sự cố tại block cơng nghệ EAS (Emergency Alarm Station)
Nút nhấn báo cĩ cháy tại block nhà ở FAS (Fire Alarm Station)
EAS FAS
Hình 3.6:Nút nhấn báo cháy
Nguyên lý làm việc: các nút nhấn trên đều cĩ chung đặc điểm là được tác động khi mặt kính (glass break) bị làm vỡ. Khi phát hiện cĩ cháy hoặc sự cố, con người sẽ tác động làm vỡ mặt kính của nút nhấn, từ đĩ gửi tín hiệu báo động lên hệ thống báo cháy tại phịng điều khiển trung tâm.
1.2 HỆ THỐNG HIỂN THỊ SCADA,MIMIC
1.2.1 Hệ thống hiển thị MIMIC.
Hệ thống MIMIC là bảng các đèn tín hiệu báo trạng thái của hệ thống báo cháy, được phân chia theo các block cơng nghệ. Thơng tin về tình trạng hệ thống tại mỗi block cơng nghệ bao gồm:
62
- Xác nhận cĩ tín hiệu báo cháy: Đèn đỏ sáng lên biểu thị tại block cơng nghệ đĩ đang cĩ xác nhận tín hiệu báo cháy (tín hiệu từ đầu bịt chì, tín hiệu từ các nút nhấn báo cháy FAS, tín hiệu từ 2 trong tổng số các kênh dị cháy (Flame detector) trong block đĩ tác động.
- Xác nhận cĩ tín hiệu báo khí hoặc sự cố: Đèn vàng sáng lên khi cĩ tín hiệu từ nút nhấn báo sự cố EAS hoặc cĩ tín hiệu báo khí từ 2 trong tổng số các cảm biến báo khí trong block đĩ tác động.
- Xác nhận hệ thống chữa cháy đã kích hoạt: Nếu trong block cơng nghệ cĩ trang bị hệ thống chữa cháy tự động (phun CO2 hoặc phun mưa) thì sẽ cĩ đèn đỏ báo “discharged” để xác nhận hệ thống chữa cháy đã kích hoạt.
- Tín hiệu báo lỗi của các bộ điều khiển báo cháy cục bộ.
Hệ thống MIMIC được phân chia thành 28 khi vực khác nhau giúp người vận hành nhanh chĩng xác định chính xác vị trí và tình trạng của hệ thống báo cháy khi cĩ sự cố xẩy ra. Ngồi ra, trên MIMIC cịn 2 tín hiệu xác nhận cĩ cháy và xác nhận cĩ khí gửi sang hệ thống điều khiển cơng nghệ PCS.
Bảng tín hiệu MIMIC do hệ thống điều khiển PLC quản lý và hiển thị.
63
1.2.2 Hệ thống hiển thị SCADA – HMI.
Hệ thống SCADA – HMI (Human Machine Interface) là giao diện giữa người vận hành và hệ thống báo cháy, báo khí trên giàn. Hệ thống bao gồm một máy tính cơng nghiệp, kết nối với hệ thống điều khiển báo cháy, báo khí thơng qua cổng ethernet. Việc trao đổi giữ liệu giữa máy tính và PLC thơng qua phần mềm OPC server của Hima. OPC server là ứng dụng chạy ngầm, nhằm trao đổi thơng tin giữa HMI và PLC. Để hiện thị các thơng tin về hệ thống, người ta dùng phần mềm HMI Cimplicity của hãng FANUC.
Hệ thống báo cháy, báo khí giàn 2 được kết nối với máy tính HMI giúp người vận hành dễ dàng vận hành và bảo dưỡng hệ thống. Chức năng cơ bản của hệ thống Scada – HMI bao gồm:
- Hiển thị tồn bộ sơ đồ bố trí các đầu dị cảm biến báo cháy, báo khí trên giàn
- Hiển thị tình trạng các cảm biến báo cháy, báo khí trên giàn (bình thường, tác động, lỗi...)
- Hiển thị tình trạng hệ thống chữa cháy tự động trên giàn
- Cách ly và bỏ cách ly các đầu dị cảm biến báo cháy (phục vụ bảo dưỡng, sửa chữa....)
- Chuẩn đốn lỗi của hệ thống (system diagnostic): hiển thị tình trạng hệ thống PLC (hiển thị các lỗi về phần cứng như IO, CPU, Nguồn, quạt....)
- Quản lý các tín hiệu alarm (Alarm summary) - Quản lý các lỗi (Fault summary)
- Quản lý các sự kiện (Event history)
- Hiển thị chế độ và trạng thái của hệ thống bơm cứu hoả FP-1/FP-2 - In các sự kiện của hệ thống.
64
2. HỆ THỐNG CỨU HỎA TỰ ĐỘNG
2.1 Hệ thống cứu hỏa CO2
Hệ thống phun CO2 tự động cĩ 2 hệ thống bình hoạt động dự phịng cho nhau, gồm hệ thống bình A và hệ thống bình B. Tuỳ thuộc vào cơng tắc lựa chọn của hệ thống bình (CBS - CO2 Bank Selector) ở vị trí nào thì hệ thống bình tương ứng với hệ thống đĩ sẽ được kích hoạt.
Khi cĩ tín hiệu xác nhận cĩ cháy ở các phịng bất kỳ (cĩ ít nhất 02 cảm biến báo cháy thuộc 2 kênh khác nhau tác động đồng thời), thì hệ thống phun CO2 tự động sẽ được kích hoạt sau 30 giây để cung cấp khí CO2 cho phịng tương ứng vối tín hiệu cĩ cháy. Tuỳ theo thể tích khơng gian của từng phịng mà số lượng bình kích hoạt sẽ khác nhau nhằm đảm bảo khơng chế được ngọn lửa.
2.2 Hệ thống phun mƣa
Trên giàn 2 cĩ 03 trạm phun mưa tự động, cung cấp nước cứu hoả cho các block cơng nghệ. Các trạm phun mưa này được điều khiển qua hệ thống báo cháy, báo khí tại phịng điều khiển trung tâm. Khi cĩ tín hiệu xác nhận cĩ cháy tại block tương ứng, sau 30 giây hệ thống phun mưa tại block đĩ sẽ được kích hoạt để cung cấp nước cho hệ thống cứu hoả trang bị xung quanh block cơng nghệ đĩ.
Ngồi ra, tại mỗi trạm cịn cĩ van kích hoạt hệ thống bằng tay trong trường hợp hệ thống tự động làm việc khơng hồn hảo.
65
3. HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG BÁO CHÁY VÀ CỨU HỎA
Sơ đồ khối hệ thống báo cháy báo khí giàn 2:
Bình thường tồn bộ hệ thống ở chế độ trực,trung tâm điều khiển luơn cĩ tín hiệu kiểm tra sự làm việc đến các thiết bị trong hệ thống ,đồng thời các cảm biến,modul,… cũng cĩ tín hiệu hồi báo về trung tâm.
Trong chế độ giám sát nếu trung tâm nhận được tín hiệu báo lỗi từ các thiết bị hoặc khơng nhận được tín hiệu hồi đáp từ các thiết bị thì trung tâm sẽ chuyển sang chế độ sự cố. Mọi thơng tin về sự cố sẽ được hiển thị trên màn hình tinh thể lỏng LCD. Khi lỗi được khắc phục chế độ sự cố sẽ kết thúc và tự đưa hệ thống về chế độ giám sát bình thường.
Khi cĩ cháy ,khí rị rỉ xảy ra,các yếu tố mơi trường sẽ thay đổi (nhiệt độ,ánh sáng,khĩi…),các yếu tố này đạt tới ngưỡng làm việc thì các đầu dị sẽ gửi tín hiệu báo cháy,khí về trung tâm.Hệ thống đèn cịi báo động sẽ được kích hoạt,đồng thời hệ thống sẽ gửi tín hiệu thơng báo trên SCADA.Cán bộ trực vận hành lập tức theo dõi trên SCADA hoặc MIMIC sẽ biết ngay khu vực nào cĩ báo động,đồng thời cử người cĩ trách nhiệm đi kiểm tra. Khi đã biết rõ khu vực nào thì cĩ thể nhấn nút Ack trên cabinet để tạm ngưng hú cịi trong phịng điều khiển. Khi khắc phục xong thì nhấn nút Reset trên
66
cabinet để đưa hệ thống vào làm việc bình thường, đồng thời phải nhấn nút Ack trên SCADA để các cảm biến bị tác động trở lại trạng thái làm việc.
Cần phân biệt các loại báo động:
- Trường hợp chỉ báo báo động mà khơng phun nước, CO2: Khi cĩ 01 cảm biến báo cháy FD, SD, HD, EAS, GD bị tác động, dẫn đến hệ thống báo động PAGA kêu cịi, đèn báo cháy màu đỏ sẽ sáng nếu FD, SD, HD, EAS tác động, đèn màu vàng sáng nếu GD tác động.
- Trường hơp vừa báo động vừa phun nước, hoặc CO2: Khi cĩ 02 cảm biến FD, SD, HD, GD cùng khu vực bị tác động, 01 cảm biến FP tác động, 01 nút nhấn FAS tại khu vực đĩ tác động. Sau thời gian cài đặt là 30s thì hệ thống dập lửa bằng nước hoặc CO2 sẽ làm việc. Đồng thời tín hiệu báo cháy, báo khí được hiển thị trên Mimic.( đèn màu đỏ: báo cháy, đèn màu vàng: báo khí, đèn discharge: báo đã phun). Bên cạnh kích hoạt hệ thống báo động thì hệ thống F&G cịn gửi sang PCS 3 tín hiệu (Fire, Gas, Abandon) để shutdown cơng nghệ theo Cause & Effect nhằm mục đích an tồn.
3.1 Hệ thống báo cháy tự động MFP-2:
Mơ tả hệ thống:
- Hệ thống báo cháy tự động MFP-2 cĩ nhiệm vụ tự động phát hiện các tín hiệu báo cháy, xuất các tín hiệu cảnh báo cháy và đồng thời phun nước hoặc CO2 ở các khu vực cĩ tín hiệu cháy tướng ứng. Vì lý do an tồn cho cơng nghệ nên tất cả các tín hiệu báo cháy đều được gửi về hệ thống PCS và hệ thống này cĩ nhiệm vụ là tuần từ shutdown theo safe-chart tương ứng với vùng báo cháy. Hệ thống chữa cháy này ngồi phun nước, nĩ cịn cĩ hệ thống tạo bọt đi kèm theo với đường ống phân phối tuỳ người vận hành cĩ muốn sử dụng bọt hay khơng.
Hệ thống phun nƣớc cho các block cơng nghệ:
- Nước biển được bơm từ dưới biển lên và chảy qua deluge valve. Van này được mở dưới sự điều khiển của hệ thống MFP-2. Khi hệ thống này nhận được tín hiệu báo cháy ở ngồi field bởi thiết bị cảm biến báo cháy lắp đặt trên vùng cần được bảo vệ thì nĩ tác động mở van solenoid và deluge valve được mở. Khi van này mở thì nước
67
chảy qua hệ thống đường ống phun vào vùng cháy. Trong trường hợp muốn phun bọt thì đường nước này sẽ kết hợp với đường chất tạo bọt và phun vào vùng bị cháy. Nguồn nước được cung cấp bởi 6 bơm là FP1, FP2, FP3, FP4, FP5, FP6, trong đĩ thì FP1 được nối với MCC2 và FP2 thì được nối với máy Diezen đặt tại Block 4. Việc lắp đặt FP2 nhằm trường hợp bơm FP1 khơng khởi động được. Nguồn chất tạo bọt được cung cấp bởi máy bơm FPU1.
Nút báo cĩ cháy theo khu vực cĩ 2 kiểu - loại báo động (call point) và loại tác động van phun nước cứu hỏa. Khi nhấn nút báo cháy thì sẽ phát tín hiệu báo cháy trên tồn giàn đồng thời hệ thống sẽ gửi tín hiệu báo cháy lên hệ thống PCS để báo cho người vận hành biết vùng nào cháy. Khi nhấn nút phun nước thì sẽ phun nước cứu hỏa tại khu vực cĩ tín hiệu cháy.
Khi cĩ tín hiệu báo cháy MFP-2 phát tone báo cháy và MFP-2 gửi tín hiệu báo cháy tương ứng với vùng cháy đến PCS để thực hiện shut-down khẩn cấp theo SAFE chart. Với tín hiệu báo cháy thu thập được thì MFP2 thiết lập một thời gian delay 30s trước khi nĩ thực hiên phun nước. Sau thời gian
- Các loại cảm biến cháy cho hệ thống này là:
Cảm biến cháy dạng tấm đậy bằng chì (Fusible Plugs)
Cảm biến báo cháy loại dây nhiệt gồm 2 lõi (Heat Sensable Wire)
Nút nhấn báo cĩ cháy (FAS) và phun nước cứu hỏa theo từng block (ESD). Nguyên tắc hoạt động:
Cảm biến cháy dạng tấm đậy bằng chì, khi nhiệt độ tác động lên 700C thì dẫn đến nĩng chảy làm áp suất khí nuơi cho hệ thống cảm biến hạ đến mức giới hạn báo cháy ( 2.5 bar) và tín hiệu được xử lí bởi switch áp suất.
Cảm biến báo cháy loại dây nhiệt gồm 2 lõi. Khi nhiệt độ cao hơn 700
C thì làm nĩng chảy chất cách điện của hai lõi dây ở phía trong, do moment xoắn của hai dây này rất lớn dẫn đến trạng thái chập mạch (báo cháy).
Khi nút báo cháy FAS được ấn thì nĩ lệnh để mở deluge valve, trạng thái đĩng mở của van này được giám sát bởi pressure switch nằm sau deluge valve (PSH setpoint
68
0.5bar). Khi deluge valve mở thì áp lực nước giảm và MFP-2 lệnh mở máy bơm FP1 nhờ PSL-810 A/B (nếu FP1 ưu tiên khởi động trước).
- Hệ thống điều khiển bơm cứu hỏa FP-1 và FP-2 :
FP-1 & 2 cĩ thể chọn chạy theo 2 chế độ TAY / TỰ ĐỘNG và ưu tiên chạy trước.
Khi ở chế độ tay thì FP-1 & 2 cĩ thể khởi động từ MFP-2, tại khu phân phối nước cứu hỏa (block-8) và MCC-2. Khi khởi động FP-2, trước tiên sẽ chạy máy phát dự phịng DGS-1 (block-4).
Máy bơm FP-1 chạy tự động khi :
FP-1 ở chế độ TỰ ĐỘNG, ưu tiên chạy trước và áp suất nước cứu hỏa < 4 bar. FP-2 ở chế độ TỰ ĐỘNG, ưu tiên chạy trước, FP-1 ở chế độ TỰ ĐỘNG hay TAY và áp suất nước cứu hỏa < 2.5 bar.(trong trường hợp này máy FP-1 không thể khởi động được)
Máy FP-2 chạy tự động khi :
FP-2 ở chế độ TỰ ĐỘNG, ưu tiên chạy trước và áp suất nước cứu hỏa < 4 bar.
FP-1 ở chế độ TỰ ĐỘNG, ưu tiên chạy trước, FP-2 ở chế độ TỰ ĐỘNG hay TAY và áp suất nước cứu hỏa < 2.5 bar.
Dừng FP-1 hay FP-2 bằng cách chuyển chế độ về STANDBY hay nhấn nút STOP tại khu phân phối nước cứu hỏa (block-8) hay MCC-2 khi ở chế độ TAY. Hệ thống rơ-le áp suất dùng để khởi động bơm cứu hỏa với điểm đặt 4 bar (PSL- 810 A/B) và 2.5 bar (PSLL –820 A/B).
Máy phát dự phịng cho FP-2.
Nút chuyển chế độ hoạt động của bơm.
Hệ thống báo cháy và phun CO2 cho các phịng tiện, hố nghiệm, KIP, MCC- 2, GRS, CCS, KTP :
Cảm biến báo cháy loại nhiệt, khĩi…
Hệ thống bình CO2 và các van từ phân phối khí CO2 cho vùng cần chữa cháy. Nút nhấn báo cháy và phun CO2 bên ngồi khu vực đặt cảm biến.
69 Nguyên tắc hoạt động:
Cảm biến báo cháy loại nhiệt, khĩi. Khi cĩ tín hiệu báo cháy theo 1 kênh thì chỉ báo hiệu cĩ cháy. Khi báo tín hiệu cháy theo 2 kênh khác nhau thì báo cháy đồng thời sẽ tác động lên van từ mở CO2 vào vùng báo cháy.
Hệ thống bình CO2 và các van solenoid phân phối cho vùng báo cháy. Khi cĩ tín hiệu chữa cháy thì MFP-2 sẽ cảnh báo bằng đèn cịi và cĩ thời gian delay 30s trước khi tác động mở van solenoid để xả CO2 tới vùng cần chữa cháy. Ngồi ra, CO2 sẽ được phun khi nhấn nút CO2 discharge được lắp ở các cửa ra vào của các phịng.
3.2 Hệ thống báo cháy và phun CO2 của TYPHOON: A. Mơ tả hệ thống: A. Mơ tả hệ thống:
- Hệ thống cĩ nhiệm vụ phát hiện tín hiệu cháy, phát tín hiệu báo động và tự động