دراسة حالة تاتا ستيل: استبدال جهاز Jaquet FT3000 القديم بنظام SpeedSys 200 الحديث للكشف عن السرعة الزائدة

استبدال نظام جاكيه FT3000 المتقادم بنظام SpeedSys 200 الحديث للكشف عن السرعة الزائدة

أثناء عملية الفرن العالي في شركة تاتا ستيل، يتم إطلاق غازات تحتوي على الكثير من الطاقة. وتستخدم هذه الغازات لتشغيل توربينات التمدد الغازي (الموسع)، والتي تقوم بعد ذلك بتشغيل مولدين. ويُعد استخدام الطاقة المخزنة في الغازات الزائدة طريقة فعالة من حيث التكلفة لإعادة استخدام هذه الغازات التي لا تخدم أي غرض آخر. ولذلك، فإن للموسع والمولدين وظيفة مهمة في العملية.

التحدي

لاحظت شركة Tata Steel وجود مشكلة في أحد مستشعرات السرعة، وهو جزء من نظام الحماية من السرعة الزائدة. طُلب من شركة Istec استبدال جميع مستشعرات السرعة في تكوين 2oo3 بمستشعرات سرعة جديدة ذات تأثير القاعة، ثم اختبار نظام كشف السرعة الزائدة (ODS) ومستشعرات السرعة الجديدة والتحقق منها.

وخلال هذه الاختبارات، أظهر نظام ODS سلوكًا غير طبيعي ولم يكن يعمل كما ينبغي. لم يكن من الواضح مصدر الخلل في نظام ODS. وترك هذا الأمر شركة تاتا ستيل أمام خيارين: فحص نظام السرعة الزائدة والأسلاك الداخلية ووظائفه بالكامل (1)، أو استبدال النظام بأكمله بنظام ODS جديد (2).

ونظرًا لتوقف الشركة المصنعة (Jaquet) عن تصنيع نظام FT3000 ODS وعدم توفر قطع الغيار الخاصة به، قررت شركة Tata Steel استبدال نظامها الحالي وشراء نظام ODS حديث وتطبيقه: Istec SpeedSys 200.

 

الشكل 1. توربينات التمدد الغازي التي تشغل مولدين باستخدام الغازات الزائدة من عملية الفرن العالي.

ونظرًا لأن downtime مكلفة، كان من الضروري إجراء عملية سريعة؛ التسليم في غضون أسبوع، والهندسة في غضون يوم واحد، والتركيب في غضون يوم واحد. وعلى الرغم من أن هذا يمثل تحديًا كبيرًا، إلا أن شركة Istec لديها القدرة والإمكانيات الداخلية للقيام بذلك.

فضلت شركة Tata Steel حلاً بديلاً يحافظ على الحد الأدنى من التعديلات اللازمة للبنية التحتية، الأمر الذي تطلب القليل من الهندسة المخصصة من قبل المتخصصين لدينا.

الحل

لتسهيل الهندسة المطلوبة، قامت Istec بتخطيط الأجهزة الموجودة، بما في ذلك كل أجهزة الاستشعار وجميع المدخلات والمخرجات، بالإضافة إلى جميع وظائف (السلامة) في نظام التشغيل ODS الحالي.

النظام القديم

تم تكوين نظام FT3000 المتقادم ببطاقات 19 بوصة التالية:

  • ثلاث بطاقات الكشف عن السرعة الزائدة FTFU3024
  • بطاقة إخراج تناظرية FTW3013 إلى PLC/DCS
  • وحدة اتصال FTK3072 إلى جهاز كمبيوتر شخصي

 

الشكل 2. تكوين نظام FT3000 المتقادم الذي يحتاج إلى حل بديل.

تم توصيل مصدر الطاقة 24Vdc مباشرة على الجزء الخلفي من الحامل. لم يتم استخدام أي مرشحات أو إمدادات طاقة إضافية.

النظام الجديد

تم استبدال FT3000 بتركيب 2oo3 SpeedSys 200. تم إعداد مجموعة القضبان DIN كما هو موضح في الصورة أدناه على لوحة ألومنيوم مقاس 19 بوصة في ورشتنا، مما يسمح بتركيب سريع وسهل في الحامل الحالي مقاس 19 بوصة، حيث تم تركيب نظام FT3000 سابقًا. يغطي هذا التركيب جميع الوظائف الأساسية لنظام FT3000 المتقادم الذي تم استبداله.

الشكل 3. يتكون تركيب ODS الجديد من وحدة إمداد طاقة SELV معزولة جلفانيًا (1)، وتوزيع إمداد مزدوج 24 فولت لإمكانية التكرار (2)، وثلاث وحدات SpeedSys 200، موصولة أسلاكًا لتشكل هيكل تصويت 2oo3 (3).

المنجزات

  • توريد ودعم كامل النطاق لأجهزة السرعة وتركيبها ودعمها
  • هندسة مخصصة من قبل متخصصين في Istec
  • يغطي التثبيت الجديد جميع الوظائف الأساسية للتثبيت السابق
  • سرعة استكشاف الأخطاء وإصلاحها والتوصيل والتركيب والتشغيل.

التأثير

يتناسب تركيب SpeedSys 200 الجديد مع متطلبات شركة تاتا ستيل، حيث يتميز بجميع الوظائف الأساسية لنظام التشغيل ODS السابق دون الحاجة إلى تعديلات كبيرة في البنية التحتية. هذا التركيب منخفض التأثير معتمد من قبل SIL 2 حسب التصميم، على عكس التركيبات المثبتة في الاستخدام، مما يجعل فترة الاختبار المطلوبة أطول بكثير من التركيب السابق FT3000. يمكن الآن لتوربينات تمدد الغاز أن تعمل بأمان دون تدخل من نظام السلامة المعطل.