- Евгений Владимирович Ефимов, директор ООО «Арматура ГмбХ»
- Славко Цанюга, технический директор Hydromat d.o.o.
Требования к безопасности насосов и других жизненно важных компонентов основной системы охлаждения современных электростанций постоянно возрастают. Какой ответ на это предлагают комбозатворы?
Электрические и гидравлические компоненты, такие как микропереключатели положения, соленоиды и пилотные клапаны, используемые в системе управления комбозатворами, должны быть очень надежными компонентами.
Они выполняют чрезвычайно важную функцию, запуская гидравлическую систему, которая защищает насос системы охлаждения от сильного обратного давления (противодавления) или при открытии арматуры в случае внезапного скачка давления (избыточного давления), что защищает установку от разрыва, взрыва или других серьезных повреждений.
Например, в случае остановки насоса по любой причине, чтобы предотвратить сильное противодавление или гидроудар, компания HYDROMAT® предлагает несколько вариантов надежного закрытия комбозатворов с помощью рычага и грузов или аккумулятора.
Например, используя картриджную конструкцию электромагнитных клапанов и других гидравлических компонентов, компания HYDROMAT® самостоятельно производит гидравлические блоки управления из нержавеющей стали. Это обеспечивает максимальную надежность и срок службы, а также устойчивость гидравлического управления приводом к негативным воздействиям окружающей среды (пыль, влага, морская среда, низкие или высокие температуры и т. д.).
Про логику используемых соленоидов НЗ (NC), НО (NO) мы рассказывали в предыдущем, 93-м, номере журнала. Включая информацию про схемы резервирования, когда соленоиды и маслопроводы дублируются для исключительной надежности.
Новые требования от потребителей по функционалу и надежности заставляют HYDROMAT модернизировать системы управления типа HAWL комбозатворов, расширяя функционал и возможности ТПА, чтобы соответствовать духу времени. Как это происходит у любого серьезного изготовителя, модернизация и апгрейд HAWL происходят по принципу модульности. У систем HAWL открытая архитектура. Это означает, что любое изделие можно модернизировать путем установки дополнительного модуля в существующую систему управления HAWL, что, безусловно, очень удобно для потребителя, как говорят на Западе – user-friendly (концепция, предполагающая во всем максимальные удобства для потребителя).
В свете повышенных, новых требований предполагается, что комбозатворы основной системы охлаждения должны быть способны работать в следующих режимах:
Описание типовых режимов работы
Режим 1. Насосы запускаются для заполнения контура (напорная труба пуста).
Для арматуры основной системы охлаждения этот режим работы не требуется, поскольку заполнение контура будет осуществляться вспомогательными насосами системы охлаждения, однако каждая арматура, поставляемая в соответствии с данной спецификацией, будет обладать такой возможностью.
Положение комбозатвора: привод будет открыт под определенным углом, определяемым минимальным расходом насоса.
Принцип работы: при запуске соответствующего насоса положение диска начинает меняться – из положения «полностью закрыто» переходит в заданное положение и фиксируется приводом. Комбозатвор должен быть способен оставаться в этом состоянии при фактическом расходе и давлении, создаваемыми насосом, в течение как минимум одного часа после каждого запуска насоса.
После выполнения критериев по заполнению исполнительный механизм будет установлен в положение, соответствующее номинальному рабочему расходу.
Режим 2. Насосы запускаются с заполненным контуром (запуск в нормальном режиме).
Положение комбозатвора: те же критерии, что и для режима 1, с той лишь разницей, что в этом случае заданное значение открытия (угол) будет больше из-за большего противодавления, создаваемого столбом воды в напорной линии.
Принцип работы: при запуске соответствующего насоса положение диска начинает меняться – происходит открытие из положения «полностью закрыто» и переход в заданное положение, фиксируемое приводом. Комбозатвор должен оставаться в этом состоянии при фактическом расходе и давлении, создаваемых насосом. Учитывая, что критерии заполнения фактически уже выполнены, привод будет установлен в режиме 1 в положение, необходимое для открытия арматуры в положение, соответствующее номинальному рабочему расходу.
Режим 3. Регулирование диапазона потока / защита насосов.
Положение комбозатвора: в соответствии с заданными критериями работы привод будет полностью открываться/закрываться или оставаться постоянно в положении дросселирования потока в зависимости от работы насоса. Для подтверждения фактического положения клапана используется датчик положения вала арматуры (обычной токовый 4…20 мА, резистивный).
Принцип работы: привод меняет положение диска арматуры в соответствии с процентом его открытия, определяя режим работы арматуры (закрытие/открытие, включение/выключение или регулирование потока) в промежуточных положениях.
Режим 4. Функция обратной арматуры – автоматическое предотвращение обратного потока рабочей среды и гидроудара.
Положение арматуры: любое из положений, определенных в режимах 1–3, что означает любое положение – процент открытия арматуры.
Принцип работы: когда соответствующий насос останавливается с помощью специального механизма – пилотного клапана, спроектированного и произведенного компанией HYDROMAT®, без необходимости получения какого-либо внешнего удаленного сигнала, происходит закрытие арматуры максимально надежным способом – контргрузом на рычаге.
Высокопроизводительный пилотный клапан активируется путем установки давления протекающей жидкости. Изменение положения пилотного клапана приводит к его закрытию или открытию. Комбозатвор автоматически срабатывает без какого-либо внешнего дистанционного сигнала. Это самый надежный способ защитить насосы независимо от причины остановки, включая их защиту в случае избыточного давления (сброс давления при гидроударе) и т. д. Это ноу-хау компании на 2026 год в системах управления комбозатворами.
Решение с установкой спилотного клапана в качестве дополнительной меры безопасности при остановке насоса может быть интегрировано в сочетании с электромагнитными клапанами (соленоидами) с логикой NO или NC. Что в итоге дает возможность увеличения контроля и расширение функциональности комбозатвора.
Режим 5. Положение для технического обслуживания насосов.
Комбинированные затворы (клапаны) могут быть установлены в положение «полностью закрыто» для изоляции насосов или в положение для слива жидкости из контура-дренажа на время ремонтов. Либо в дистанционном режиме с помощью привода, либо в ручном режиме с помощью устройства для аварийного управления приводом. Включение режима происходит только на отключенных насосах, так как закрытие арматуры при насосах, работающих в нормальном режиме, – это аварийная ситуация, ее допускать нельзя. Эта функция не является запорной, так как перекрытие потока рабочей среды не происходит (насосы не работают), речь идет не о функции, а о запорном устройстве – ограничении хода запирающего элемента.
Предполагается, что управление арматурой будет осуществляться через распределенную систему управления (DCS).
Как мы видим из описанного выше, новые требования от конечных потребителей, заставляют изготовителя предлагать дополнительные возможности со стороны комбозатворов, помимо основного классического функционала, чтобы обеспечить решение всех вопросов на уровне защитной арматуры и обязательно одной комбоарматурой.
Описанные возможности и функционал будут реализованы на одном из крупных проектов – строящейся ТЭС, уже в первом полугодии 2026-го.
P. S. Как любит неустанно повторять технический директор HYDROMAT г-н Цанюга, перефразируя Льюиса Кэролла: «Чтобы стоять на месте, нам надо бежать изо всех сил. Но ведь наша цель – не стоять, а идти вперед».
