Technologia ABB Omni-Measurement eliminuje niewidoczne zagrożenia w przemyśle procesowym
Tradycyjne sieci czujników pozostawiają krytyczne luki
Większość zakładów procesowych korzysta z rozproszonych czujników. Urządzenia te mierzą tylko pojedyncze punkty. Operatorzy widzą fragmentaryczne dane. Ukryte ryzyka rosną bez ostrzeżenia. W efekcie drobne problemy przekształcają się w poważne incydenty. ABB Omni-Measurement wypełnia te luki. Tworzy pełny obraz procesu. Ten zintegrowany widok eliminuje niebezpieczne martwe pola.
Omni-Measurement łączy środowiska PLC i DCS
Automatyka przemysłowa oddziela szybką logikę od ciągłej kontroli. Systemy PLC obsługują zadania dyskretne. Systemy DCS zarządzają procesami analogowymi. To rozdzielenie tworzy silosy danych. ABB łączy oba światy. Technologia pobiera dane z wielu warstw czujników. Następnie synchronizuje je z istniejącymi systemami sterowania. Inżynierowie mają dostęp do jednego wiarygodnego źródła decyzji dotyczących bezpieczeństwa procesu.
Analiza predykcyjna zastępuje reaktywne modele bezpieczeństwa
Tradycyjne zakłady reagują dopiero po uruchomieniu alarmów. Ta metoda daje niewiele czasu na zapobieganie. ABB Omni-Measurement umożliwia predykcyjne bezpieczeństwo. System analizuje trendy drgań, temperatury, ciśnienia i przepływu. Wykrywa anomalie zanim przekroczą progi bezpieczeństwa. Na przykład reaktor chemiczny wykazał dryf temperatury na 4 godziny przed warunkami niekontrolowanego wzrostu. System zasygnalizował dryf. Operatorzy dostosowali chłodzenie. Zakład uniknął przestoju wartego 2,3 miliona dolarów.
Wzajemnie weryfikowane pomiary wzmacniają pętle bezpieczeństwa funkcjonalnego
Bezpieczeństwo funkcjonalne zależy od dokładnych danych wejściowych. Jeden uszkodzony czujnik może przerwać całą pętlę bezpieczeństwa. ABB Omni-Measurement krzyżowo weryfikuje każdy krytyczny pomiar. Porównuje poziom radarowy z radarem fal prowadzonych. Każda rozbieżność wywołuje natychmiastową diagnostykę. Ta redundancja spełnia wymagania SIL 3. Europejska rafineria zmniejszyła fałszywe alarmy o 62 procent. Produkcja przebiega bezpiecznie, bez niepotrzebnych przerw.
Efektywność energetyczna idzie w parze z redukcją ryzyka
Bezpieczeństwo i oszczędność energii często stoją w sprzeczności. Operatorzy ograniczają monitorowanie, by oszczędzać energię. ABB obala ten kompromis. Technologia wykorzystuje niskoprądowe czujniki i inteligentne cykle pracy. Utrzymuje wysoką gęstość pomiarów przy minimalnym zużyciu energii. Lepsze dane o bezpieczeństwie zmniejszają też odpady produkcyjne poza specyfikacją. Chiński zakład chemiczny obniżył zużycie energii o 12 procent. Jednocześnie pokrycie bezpieczeństwa wzrosło o 28 procent.
Praktyczne wdrożenie predykcji ryzyka przemysłowego
Wielu dostawców mówi o predykcji ryzyka. Nieliczni dostarczają działające systemy. ABB oferuje sprawdzone wdrożenia. Architektura omni-measurement obejmuje węzły edge computing. Węzły te samodzielnie uruchamiają lokalne modele ryzyka. System przenośników w kopalni przewidział awarię łożyska rolki podporowej na 6 godzin przed zdarzeniem. Zespół wykonał planowaną wymianę. Ryzyko pożaru z przegrzania spadło do zera. Koszty utrzymania zmniejszyły się o 41 procent rocznie.
Przykład z życia: monitorowanie sprężarki wodoru w rafinerii
Rafineria w Azji Południowo-Wschodniej miała częste nieplanowane wyłączenia. Sprężarki recyrkulacji wodoru zatrzymywały się bez ostrzeżenia. Same czujniki drgań nie rozróżniały nagłego wzrostu procesu od zużycia mechanicznego. ABB zainstalowało węzły omni-measurement na każdej platformie sprężarki. Każdy węzeł łączył drgania, dynamiczne ciśnienie i tempo wzrostu temperatury. System nauczył się normalnych wzorców rozruchu w ciągu 14 dni. Po trzech miesiącach przewidział zacięcie zaworu ssącego. Ostrzeżenie pojawiło się 48 godzin przed awarią. Rafineria zaplanowała niedrogie czyszczenie zaworu. Jednostka uniknęła całkowitego demontażu sprężarki. Roczne koszty utrzymania spadły o 35 procent. Martwe pola bezpieczeństwa zniknęły całkowicie.
Scenariusze zastosowań Omni-Measurement
Egzotermiczne reaktory chemiczne: Ciągłe mapowanie gradientu temperatury zapobiega niekontrolowanemu wzrostowi ciepła. Jeden zakład zmniejszył liczbę zdarzeń bliskich wypadkowi o 53 procent.
Duże zespoły urządzeń obrotowych: Korelacja położenia wału i rozszerzalności obudowy zapobiega tarciom. Elektrownia przedłużyła żywotność turbiny o 18 miesięcy.
Zdalne stacje rurociągowe: Niskoprądowe pomiary z predykcją edge zmniejszają częstotliwość patroli. Wizyty operatorów spadły o 67 procent.
Strefy spalania kotłów: Wielopunktowe wykrywanie płomienia i ciśnienia zatrzymuje rozprzestrzenianie się cofki. Nieplanowane przestoje zmniejszyły się o 44 procent.
Autor: Fang Zekai, inżynier specjalizujący się w automatyce procesowej i systemach sterowania dla globalnych klientów z branży naftowej i gazowej.
