Evonik exploiteert een installatie met een waterstofzuigercompressor op zijn vestiging in Antwerpen, België.
In 2020 werd op twee cilinders van deze compressor een systeem voor het monitoren van de zuigerstangafwijking geïmplementeerd om slijtage aan de zuigerstangband te detecteren. Hiervoor werd gebruikgemaakt van een Istec RecipSys 200-systeem, ter vervanging van een verouderde oplossing voor het monitoren van de zuigerstangafwijking. Na een aantal jaren van stabiele en betrouwbare werking is de RecipSys 200 uitgegroeid tot het standaard monitoringplatform voor de verplaatsing van de zuigerstang op deze installatie.
Om een volledige bewakingsdekking te realiseren, besloot Evonik de bestaande bewaking van de stangval uit te breiden naar alle vier de cilinders van de compressor. Istec kreeg de opdracht om deze uitbreiding te ondersteunen door middel van de installatie, configuratie en inbedrijfstelling van sensoren, evenals daaropvolgende systeemverbeteringen, volledig in lijn met de bestaande meetfilosofie.
Uitdaging: Volledige conditiebewaking voor alle compressorcilinders
De bestaande bewaking van de stangval had slechts betrekking op een deel van de compressorinstallatie. Aangezien twee cilinders al werden bewaakt, was voor de overige cilinders hetzelfde niveau van Conditiebewaking nodig om consistente meetresultaten, alarmafhandeling en interpretatie door de operator over de gehele machine te waarborgen.
De uitdaging bestond erin de bewaking van de stangval zodanig uit te breiden dat:
- Istec heeft het bestaande meetconcept voor de stangval gehandhaafd
- naadloos geïntegreerd in de bestaande besturings- en beveiligingsinfrastructuur
- zorgde voor betrouwbare bewaking van de zuigerstangverplaatsing als indicator voor slijtage van de glijband
- zorgde voor een correcte communicatie en visualisatie van alle signalen in het DCS
Het doel was niet om een nieuw bewakingsconcept te introduceren, maar om een beproefde en betrouwbare oplossing die al in gebruik was, uit te breiden.
Oplossing: Uitbreiding van de stangvalbewaking met RecipSys 200
De bewaking van de stangval werd uitgebreid door een tweede RecipSys 200 toe te voegen, waardoor het bewakingsbereik van de waterstofzuigercompressor werd vergroot van twee naar vier cilinders.
De RecipSys 200-hardware werd door Evonik geïnstalleerd als onderdeel van de algehele systeemintegratie. Istec heeft de uitbreiding volledig afgestemd op de bestaande bewakingsarchitectuur en meetfilosofie die al op de locatie in gebruik waren.
Door dezelfde configuratieaanpak en meetprincipes toe te passen, konden de extra cilinders op precies dezelfde manier worden bewaakt als de bestaande, zonder dat er aanpassingen nodig waren voor operators of onderhoudspersoneel. Alle informatie over de stangval werd beschikbaar gesteld via het bestaande DCS van de fabriek.
Uitvoering: Installatie en inbedrijfstelling van het toezichtsysteem voor stangval
Istec heeft ter plaatse de stangdalingssensoren geïnstalleerd en het bewakingssysteem geconfigureerd en in bedrijf gesteld.
Tijdens de inbedrijfstelling werden de metingen van de stangval geconfigureerd door voor elke cilinder een mechanisch referentiepunt vast te stellen aan de hand van de bestaande fasereferentie op het vliegwiel. Dit referentiepunt werd gebruikt om de nulpositie van de meting te bepalen.
Op basis van deze referentie werden alarm- en uitschakelwaarden geconfigureerd om een te grote verplaatsing van de zuigerstang als gevolg van slijtage aan de geleidingsband te detecteren. Er werd een resterende slijtagemarge van 4 mm gehanteerd voordat contact tussen de zuiger en de cilinder zou optreden.
Tijdens de inbedrijfstelling zijn alle metingen, alarmen en uitschakelfuncties getest. De signaaloverdracht en visualisatie zijn gecontroleerd vanaf het bewakingssysteem tot aan het DCS.
Tijdens het testen werd op het DCS-scherm een visuele omkering tussen twee metingen van de stangval vastgesteld, die na het locatiebezoek werd gecorrigeerd.
Tijdens deze fase constateerde Istec ook dat de indeling van de schakelkast niet volledig overeenkwam met de oorspronkelijke ontwerpdocumentatie. Het ging hierbij onder meer om ongebruikte bedrading en onvoldoende afstand tussen ATEX- en niet-ATEX-componenten. Deze bevindingen werden vastgelegd als aanbevelingen voor verbetering.
In een later stadium keerde Istec terug naar de locatie en voerde de aanbevolen verbeteringen door, waardoor de indeling van de schakelkast in overeenstemming werd gebracht met het oorspronkelijke ontwerp en de ATEX-scheidingsvereisten.
Belangrijkste resultaten: Resultaten van de uitbreiding van de bewaking
- Uitbreiding van de dekking van de stangvalbewaking van twee naar vier cilinders
- Installatie van sensoren voor stangval op de extra cilinders
- Configuratie en inbedrijfstelling van de op RecipSys 200 gebaseerde stangvalbewaking
- Bepaling van het meetnulpunt met behulp van een op fasortriggering gebaseerde referentie
- Configuratie van alarm- en uitschakelwaarden op basis van de toegestane slijtage van de glijband
- Controle van de signaaloverdracht en visualisatie in het DCS
- Identificatie en documentatie van de indeling van de schakelkast en problemen met betrekking tot de naleving van de ATEX-voorschriften
- Implementatie van verbeteringen aan de indeling van de schakelkasten in overeenstemming met de aanbevelingen
Resultaat: Betrouwbare en consistente compressorbewaking
De uitbreiding voor de bewaking van de stangval is met succes in bedrijf gesteld en geïntegreerd in het bestaande besturingssysteem. Alle metingen, alarmen en uitschakelfuncties zijn getest en geverifieerd, en de correcte weergave van de signalen in het DCS is bevestigd.
Na de uitbreiding en de daaropvolgende verbeteringen aan de schakelkast is de compressorinstallatie nu uitgerust met een uniforme en onderhoudsvriendelijke opstelling voor het bewaken van de stangval in alle vier de cilinders, gebaseerd op een beproefd en bekend bewakingsconcept.
Conclusie: Schaalbare uitbreiding van een beproefd bewakingsconcept
Dit project toont aan dat Istec in staat is om beproefde oplossingen voor de bewaking van de stangval op een gecontroleerde en consistente manier uit te breiden naar in bedrijf zijnde zuigercompressorinstallaties.
Door voort te bouwen op een beproefd bewakingsplatform en de installatie, configuratie en inbedrijfstelling van sensoren te combineren met vervolgverbeteringen, heeft Istec een technisch robuuste uitbreiding geleverd die naadloos aansluit op de bestaande installatie- en bewakingsfilosofie.
