gototopgototop

УДК 62

Разработка системы противоаварийной защиты ProSafe-RS фирмы «Yokogawa» установки сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами

Мотыгуллин Динар Завдатович – студент магистратуры Казанского национального исследовательского технологического университета.

Нургалиев Рустам Карлович – кандидат технических наук, доцент, директор Института управления, автоматизации и информационных технологий Казанского национального исследовательского технологического университета.

Аннотация: В данной статье рассмотрено цель противоаварийной защиты (ПАЗ) установки сернокислотного алкилирования изобутана бутиленами. Перечислены основные задачи и функции систем ПАЗ, решения которых обеспечит защиту персонала, оборудования и окружающей среды. Также произведен сравнительный анализ с другими системами противоаварийной защиты.

Ключевые слова: Алкилирования, установка, противоаварийная защита, ProSafe-RS фирмы «Yokogawa», SIL3.

Установка предназначена для алкилирования изобутана бутиленами в присутствии серной кислоты. Сырьем процесса служит бутан-бутиленовая фракция с газофракционирующей установки. В качестве продуктов процесса алкилирования получают авиационный и автомобильный алкилаты и отработанную фракцию, которая представляет собой в основном смесь пропана и м-бутана. [1]

Данная установка относится к категории опасных производственных объектов, способная нанести серьезный вред здоровью населения, заводского персонала и окружающей среде, а также значительный ущерб имуществу предприятия. Поэтому важную роль играют задачи обеспечения промышленной безопасности противоаварийной систем. [2]

Основная задача систем ПАЗ – предупреждение возникновения аварий при выходе параметров технологического процесса за пределы допустимых значений. Основной функцией безопасности, для выполнения которой предназначена любая система ПАЗ технологического объекта, является автоматическое изменение его состояния в сторону более безопасного, выполняемое рассматриваемой системой в случае появления потенциально опасного события (например, выхода параметров процесса за безопасные пределы). Содержанием этой функции является совокупность действий, включающих измерительное преобразование или контроль соответствующих параметров состояния объекта, а также формирование и передачу на объект такой последовательности заранее определенных управляющих воздействий, которые направлены на предотвращение или снижение вреда.

После изучения рынка систем ПАЗ было произведен сравнительный анализ основных технических характеристики контроллеров фирм Siemens, Yokogawa, Emerson и сведен в таблицу ниже.

Таблица 1. Сравнения технических характеристик.

Технические

характеристики

Siemens AG

Yokogawa Electric Corporation

Emerson

Наименование

Simatic PCS 7 с F-модулям

Prosafe-RS

DeltaV-SIS

Сертифицированы для применения в контурах безопасности с уровнем

не ниже SIL2

Да

Да

Да

Модульная конструкция

Да

Да

Да

Количество модулей в стойке

До 12

До 12

До 12

Функция самодиагностики

есть

есть

есть

Скорость выполнения

логических операций

0. 1 мкс

0. 1 мкс

0. 1-0.2 мкс

Количество поддерживаемых контроллером (процессором) каналов ввода/вывода

дискретных/аналоговых.

Не более 65536/4096

Более 100000

Более 100000

Поддерживаемые

 протоколы и интерфейсы.

Industrial Ethernet,

PROFINET, PROFIBUS,

\ AS-Interface, MPI.

OPC DA, OPC A&E, Modbus TCP,

Modbus RTU,

EtherNet/IP, Vnet/IP

Industrial Ethernet, PROFINET, PROFIBUS,

 Modbus TCP, Modbus RTU,

Эксплуатационные характеристики: Температура окружающей среды, °C; относительная влажность, %; атмосферное давление,кПа.

От 0 до 55;

До 95 без конденсации;

От 84.0 до 106,0.

От 0 до 55;

От 5 до 95 без конденсации;

От 84.0 до 106,7.

От 0 до 60;

До 95;

От 84.0

до 106,0.

Внешнее питание

24В DC/220В AC

24В DC/220В AC

24В DC/220В AC

Степень защиты

IP20

IP20

IP20

Программное обеспечение

(языки программирования)

STEP 7

СHS5100

Brochure

Резервирование

Есть (но не у всех моделей)

Есть

Есть

Горячий резерв

Есть (но не у всех моделей)

Есть

Есть

Уровень безопасности

SIL 3

SIL 3

SIL 3

По таблице сравнения технических характеристик видно, что мы можем использовать ПАЗ любой из представленных фирм, все они удовлетворяют нашим требованиям. Все фирмы являются ведущими в своих направлениях, все достаточно хорошо зарекомендовали себя в России и в мире.

По личному опыту использования и по отзывам организаций, эксплуатирующих продукцию фирмы Yokogawa можно сказать, что у них одно из самых понятных и многофункциональных ПО.

По сравнению с DеltaV, контроллеры фирмы Yokogawa обладают большей скоростью обработки данных. Так же Prosafe-RS позиционируется как самая надежная система из всех выше представленных, они имеют возможность резервирования всех составных частей системы и обладает функцией горячего резерва в отличае от фирмы Siemens.

ProSafe-RS является SIL3-сертифицированной системой. Резервирование уже встроено в каждую ультра компактную плату вводов, выходов и процессора. Этот простой, модульный подход делает возможным простую разработку систем. При потребности в дополнительном уровне эксплуатационной готовности системы, пользователи могут добавить резервирование, функция за функцией, на базе простого подключения соответствующего модуля.

Список литературы

  1. Чистая химия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://e-him.ru/?page=static&section=17 - Установка сернокислотного алкилирования изобутана бутиленам.
  2. Системы автоматизации в нефтяной промышленности: учебное пособие / [ Прахова М. Ю. и др.]; под общ. ред. М. Ю. Праховой. – Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2019. – 304 c.
  3. Каталог продукции фирмы Yokogawa [Электронный ресурс]http://www.yokogawa.ru/products.
  4. Каталог продукции фирмы Krohne [Электронный ресурс] https://ru.krohne.com/ru.
  5. Каталог продукции фирмы Элемер[Электронный ресурс] https://www.elemer.ru.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail