A Evonik opera uma instalação de compressores alternativos de hidrogênio em sua unidade de Antuérpia, na Bélgica.
Em 2020, o monitoramento da queda da haste para avaliar o desgaste da faixa de deslizamento foi implementado em dois cilindros desse compressor utilizando um sistema Istec RecipSys 200, substituindo uma solução obsoleta de monitoramento da queda da haste. Após vários anos de operação estável e confiável, o RecipSys 200 tornou-se a plataforma de monitoramento consolidada para o deslocamento da haste do pistão nessa instalação.
Para obter cobertura total de monitoramento, a Evonik decidiu ampliar o sistema existente de monitoramento da queda da biela para incluir todos os quatro cilindros do compressor. A Istec foi contratada para dar suporte a essa ampliação por meio da instalação, configuração e comissionamento de sensores, além de melhorias subsequentes no sistema, em total alinhamento com a filosofia de medição existente.
Desafio: Monitoramento completo das condições de todos os cilindros do compressor
O sistema existente de monitoramento da queda da biela cobria apenas parte da instalação do compressor. Com dois cilindros já monitorados, os cilindros restantes exigiam o mesmo nível de monitoramento de condições para garantir um comportamento consistente nas medições, no tratamento de alarmes e na interpretação pelo operador em toda a máquina.
O desafio consistia em ampliar o monitoramento da queda da biela de forma que:
- A Istec manteve o conceito existente de medição da queda da haste
- integrada perfeitamente à infraestrutura existente de controle e proteção
- forneceu um monitoramento confiável do deslocamento da haste do pistão como indicador do desgaste da faixa de deslizamento
- garantiu a comunicação e a visualização corretas de todos os sinais no DCS
O objetivo não era introduzir um novo conceito de monitoramento, mas ampliar uma solução comprovada e confiável que já estava em operação.
Solução: Ampliação do monitoramento da queda da biela com o RecipSys 200
O monitoramento da queda da biela foi ampliado com a adição de um segundo RecipSys 200, aumentando a cobertura do monitoramento de dois para quatro cilindros no compressor alternativo de hidrogênio.
O hardware RecipSys 200 foi instalado pela Evonik como parte da integração geral do sistema. A Istec alinhou a extensão totalmente com a arquitetura de monitoramento existente e a filosofia de medição já em uso na unidade.
Ao aplicar a mesma abordagem de configuração e os mesmos princípios de medição, os cilindros adicionais puderam ser monitorados exatamente da mesma forma que os já existentes, sem a necessidade de alterações para os operadores ou a equipe de manutenção. Todas as informações sobre a queda da haste foram disponibilizadas por meio do sistema DCS existente na fábrica.
Execução: Instalação e comissionamento do sistema de monitoramento da queda da haste
A Istec realizou a instalação dos sensores de queda da haste e executou a configuração e o comissionamento do sistema de monitoramento no local.
Durante o comissionamento, as medições da queda da biela foram configuradas por meio do estabelecimento de um ponto de referência mecânico para cada cilindro, utilizando a referência de fase existente no volante. Esse ponto de referência foi utilizado para definir a posição zero da medição.
Com base nessa referência, os níveis de alarme e desligamento foram configurados para detectar deslocamento excessivo da haste do pistão causado pelo desgaste da faixa de apoio. Foi aplicada uma margem de desgaste restante de 4 mm antes do contato entre o pistão e o cilindro.
Todas as medições, alarmes e funções de desligamento foram testadas durante o comissionamento. A transmissão e a visualização de sinais foram verificadas desde o sistema de monitoramento até o DCS.
Durante os testes, foi identificada uma inversão visual entre duas medições de queda da haste no visor do DCS, que foi corrigida após a visita ao local.
Nessa fase, a Istec também constatou que o layout do gabinete não estava totalmente alinhado com a documentação original do projeto. Isso incluía fiação ociosa e separação insuficiente entre componentes ATEX e não ATEX. Essas constatações foram documentadas como recomendações de melhoria.
Posteriormente, a Istec retornou ao local e implementou as melhorias recomendadas, alinhando o layout do gabinete à intenção original do projeto e aos requisitos de separação da ATEX.
Principais resultados: Resultados da ampliação do monitoramento
- Ampliação da cobertura do monitoramento da queda da biela de dois para quatro cilindros
- Instalação de sensores de queda da biela nos cilindros adicionais
- Configuração e comissionamento do sistema de monitoramento de queda da haste baseado no RecipSys 200
- Definição do ponto zero de medição utilizando referência baseada em acionamento por fasor
- Configuração dos níveis de alarme e desligamento com base no desgaste permitido da faixa do guia
- Verificação da transmissão e visualização de sinais no DCS
- Identificação e documentação do layout do gabinete e de questões relacionadas à conformidade com a ATEX
- Implementação de melhorias no layout do gabinete, de acordo com as recomendações
Impacto: Monitoramento confiável e consistente do compressor
A extensão para monitoramento da queda da haste foi colocada em operação com sucesso e integrada ao sistema de controle existente. Todas as medições, alarmes e funções de desligamento foram testadas e verificadas, e a exibição correta dos sinais no DCS foi confirmada.
Após a ampliação e as melhorias subsequentes no painel de controle, a instalação do compressor está agora equipada com um sistema de monitoramento de queda da biela consistente e de fácil manutenção em todos os quatro cilindros, baseado em um conceito de monitoramento comprovado e familiar.
Conclusão: Ampliação escalável de um conceito de monitoramento comprovado
Este projeto demonstra a capacidade da Istec de ampliar soluções comprovadas de monitoramento da queda da biela em instalações de compressores alternativos em operação, de maneira controlada e consistente.
Com base em uma plataforma de monitoramento já consolidada e combinando a instalação de sensores, a configuração, o comissionamento e melhorias posteriores, a Istec entregou uma ampliação tecnicamente robusta que se integra perfeitamente à instalação existente e à filosofia de monitoramento.
