Prozessautomation & Messtechnik Brandschutz für den Cracker

Pepperl+Fuchs SE


Im Steamcracker, dem Herzen jeder Chemie-Verbundproduktion, entstehen Basisprodukte wie Ethylen, ein hochentzündliches, explosives Gas.

22.03.2013

In der Ethylenproduktion müssen Brandschutzanlagen selbstverständlich explosionsgeschützt ausgeführt werden. Doch die Ventile für die Löschmittelzufuhr kann man nicht mit eigensicheren Signalen betreiben. Remote-I/O-Systeme ermöglichen nicht nur die geforderten Leistungskreise - ferngesteuert entlasten sie auch das Bedienpersonal.

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Vorsicht vor der Obstschale! Dort entsteht Ethylen, ein sehr leicht entzündliches, farbloses Gas. �?pfel zum Beispiel setzen das sogenannte Reifegas frei - zum Glück in einer explosionsunverdächtigen Konzentration, gerade ausreichend, um das restliche Obst faulen zu lassen. Ethylen in sehr viel größeren Mengen entsteht in Steamcrackern, zum Beispiel aus Naphtha, und wird zu Kunststoffen wie Polyethylen und PVC oder auch zu Waschmittel verarbeitet. Das Gas bildet bei einem Luftvolumenanteil von 3 bis 36 Prozent explosive Gemische. Daher benötigt man bei seiner Produktion und Verarbeitung eine Brandschutzanlage, die im explosionsgefährdeten Bereich betrieben werden kann. Solche Brandschutzanlagen werden vollautomatisch gesteuert. Motorbetriebene Ventile (motor operated valves, MOV) geben bei einem Brand das Löschmittel frei. Diese MOVs müssen für den Ex-Bereich geeignet sein, genauso wie deren Ansteuerung. Selbstverständlich gilt, dass so eine Ansteuerung unter keinen Umständen ausfallen darf. Für eine automatische Löschanlage für eine Ethylenproduktion in Zone 2 konnten die verwendeten MOV nicht einfach mit eigensicheren Signalen betrieben werden. Es waren Leistungskreise notwendig. Die Entscheidung fiel auf das LB-Remote-I/O-System von Pepperl+Fuchs - insbesondere, weil die Remote I/O die Möglichkeit der Fernsteuerung und Diagnose von I/Os bietet. Dies ist eine echte Arbeitserleichterung, denn das Bedienpersonal muss dazu während des Betriebs weder den Ex-Bereich betreten, noch den Schaltschrank öffnen. Alle Tätigkeiten können bequem per Software-Fernzugriff erledigt werden. Zudem ist der Verdrahtungsaufwand einer Remote-I/O-Lösung minimal, was den Aufwand bei Inbetriebnahme und Wartung reduziert.

Schnelle Wartung ohne Feuererlaubnisschein

Die Signale zur Motorsteuerung wurden einfach auf MFTs (Multifunktionsklemmen) gelegt. Damit ist es möglich, Leistungskreise ohne Feuererlaubnisschein zu unterbrechen. Denn eine Steckverbindung mit druckfester Kapselung an der MFT stellt sicher, dass auch bei Trennung von Leistungskreisen eventuelle Funken in der Kapselung erlöschen, bevor diese in die explosionsgefährdete Atmosphäre gelangen können. Dadurch sind die Stromkreise spannungsfrei und die Anschlüsse von Ventilen und Remote I/O zur MFT können im laufenden Betrieb abgeklemmt werden. Das spart Zeit bei der Wartung, verringert damit die Stillstandszeiten und erhöht die Verfügbarkeit der gesamten Produktionsanlage. Die Ansteuerung der Löschanlage ist redundant mit Modbus-Buskopplern und Netzgeräten ausgelegt. Um die Distanz zum Honeywell-Leitsystem C300 zu überbrücken, wurden redundante Fiber Optic Converter verwendet. Diese wurden in einer Ringstruktur aufgebaut. Der Status der Fiber Optic Converter wird auch über die LB Remote I/O überwacht. Dazu hat man das Alarmsignal der Fiber Optic Converter einfach auf einen Binäreingang der LB Remote I/O verdrahtet. Weiter Binäreingänge wurden genutzt, um die Stellungsrückmeldung und den Status der MOV zu überwachen. Die ganze Steuerung wurde in ein Edelstahlgehäuse eingebaut. Eine weitere Anforderung war es, die Möglichkeit der manuellen Steuerung der motorbetriebenen Ventile zu ermöglichen. Dazu gibt es einen druckfest gekapselten Hauptschalter, der die LB Remote I/O zur automatischen MOV-Steuerung deaktiviert. Dann wird die Steuerung manuell über ein separates Terminal gesteuert. Die Leuchten zur Anzeige des Status der MOV werden wiederum über die LB-Remote-I/O-Station gesteuert. Die gesamte Komplett-Lösung wurde von Pepperl+Fuchs konzipiert, produziert und montiert. Während der Inbetriebnahme war ein Service-Mitarbeiter vor Ort. Inzwischen setzt der Anwender die Lösung sowie die bewährten Produkte von Pepperl+Fuchs auch in weiteren Anlagen ein.Pepperl+Fuchs auf der Hannover Messe: Halle 9 Stand F28

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