Studium przypadku Tata Steel: wymiana przestarzałego systemu Jaquet FT3000 na nowoczesny system wykrywania nadmiernej prędkości SpeedSys 200

Wymiana przestarzałego systemu Jaquet FT3000 na nowoczesny system wykrywania nadmiernej prędkości SpeedSys 200

Podczas procesu wielkopiecowego w Tata Steel uwalniane są gazy, które zawierają dużo energii. Gazy te są wykorzystywane do napędzania turbiny rozprężnej (ekspandera), która następnie napędza dwa generatory. Wykorzystanie energii zmagazynowanej w nadmiarze gazów jest opłacalnym sposobem ponownego wykorzystania tych gazów, które w przeciwnym razie nie służyłyby żadnemu innemu celowi. Dlatego też rozprężarka i dwa generatory pełnią ważną funkcję w procesie.

Wyzwanie

Tata Steel zauważyła problem z jednym z czujników prędkości, który jest częścią systemu ochrony przed nadmierną prędkością. Firma Istec została poproszona o wymianę wszystkich czujników prędkości w konfiguracji 2oo3 na nowe czujniki prędkości z efektem Halla, a następnie przetestowanie i zweryfikowanie systemu wykrywania nadmiernej prędkości (ODS) i nowych czujników prędkości.

Podczas tych testów ODS wykazywał nienormalne zachowanie i nie działał tak, jak powinien. Nie było jasne, skąd wzięło się nieprawidłowe działanie ODS. Pozostawiło to Tata Steel dwie opcje: całkowite sprawdzenie systemu nadmiernej prędkości, wewnętrznego okablowania i jego funkcjonalności (1) lub wymiana całego systemu na nowy ODS (2).

Ponieważ producent (Jaquet) zaprzestał produkcji systemu FT3000 ODS, a części zamienne nie są już dostępne, firma Tata Steel zdecydowała się na wymianę obecnego systemu i zakup oraz wdrożenie nowoczesnego systemu ODS: Istec SpeedSys 200.

 

Rysunek 1. Gazowa turbina rozprężna napędzająca dwa generatory wykorzystujące nadmiar gazów z procesu wielkopiecowego.

Ponieważ przestoje są kosztowne, niezbędny był szybki proces; dostawa w ciągu tygodnia, inżynieria w ciągu jednego dnia i instalacja w ciągu jednego dnia. Chociaż jest to dość trudne, Istec ma wewnętrzną zdolność i możliwości, aby to zrobić.

Tata Steel preferowała rozwiązanie zastępcze, które ograniczyłoby niezbędne dostosowania infrastrukturalne do minimum, co wymagało nieco niestandardowej inżynierii ze strony naszych specjalistów.

Rozwiązanie

Aby ułatwić wymaganą inżynierię, Istec zmapował istniejący sprzęt, w tym każdy czujnik oraz wszystkie wejścia i wyjścia, a także wszystkie funkcje (bezpieczeństwa) istniejącego ODS.

Stary system

Przestarzały system FT3000 został skonfigurowany z następującymi kartami 19":

  • Trzy karty detekcji przekroczenia prędkości FTFU3024
  • Karta wyjść analogowych FTW3013 do PLC/DCS
  • Moduł komunikacyjny FTK3072 do komputera PC

 

Rysunek 2. Przestarzała konfiguracja systemu FT3000, która wymagała rozwiązania zastępczego.

Zasilacz 24Vdc został podłączony bezpośrednio z tyłu szafy rack. Nie zastosowano żadnych filtrów ani dodatkowych zasilaczy.

Nowy system

FT3000 został zastąpiony instalacją 2oo3 SpeedSys 200. Zespół szyny DIN, jak pokazano na poniższym obrazku, został przygotowany na 19-calowej aluminiowej płycie w naszym warsztacie, umożliwiając szybką i łatwą instalację w istniejącej 19-calowej szafie, w której wcześniej zainstalowano system FT3000. Instalacja ta obejmuje wszystkie podstawowe funkcje przestarzałego FT3000, który został zastąpiony.

Rysunek 3. Nowa instalacja ODS składająca się z galwanicznie izolowanego zasilacza SELV (1), podwójnej dystrybucji zasilania 24 V dla możliwości redundancji (2) i trzech jednostek SpeedSys 200, połączonych przewodowo w celu utworzenia struktury głosowania 2oo3 (3).

Rezultaty

  • Pełny zakres dostaw i wsparcia w zakresie szybkiego sprzętu i instalacji
  • Inżynieria na zamówienie przez specjalistów Istec
  • Nowa instalacja obejmuje wszystkie podstawowe funkcje poprzedniej instalacji
  • Szybkie rozwiązywanie problemów, dostawa, instalacja i uruchomienie.

Wpływ

Nowa instalacja SpeedSys 200 spełnia wymagania Tata Steel, oferując wszystkie podstawowe funkcje poprzedniego systemu ODS bez konieczności znaczących dostosowań infrastruktury. Ta mało inwazyjna instalacja posiada certyfikat SIL 2, w przeciwieństwie do sprawdzonej w użyciu, dzięki czemu wymagany okres między testami jest znacznie dłuższy niż w przypadku poprzedniej instalacji FT3000. Turbina gazowa może teraz bezpiecznie pracować bez zakłóceń ze strony nieprawidłowo działającego systemu bezpieczeństwa.