Azienda produttrice di energia utilizza il monitoraggio wireless Rosemount™ per prevenire le interruzioni di corrente

Cliente

Una azienda produttrice di energia nella parte nord-orientale degli Stati Uniti.

Applicazione

Monitoraggio remoto di stazioni turbina, serbatoi di caldaie ed edifici per la protezione antigelo.

Problema

L'azienda stava sperimentando fino a cinque interruzioni di corrente ogni inverno, quando le apparecchiature si congelavano. Ogni volta che l'alimentazione dell'impianto si interrompeva e doveva essere ripristinata, poteva costare fino a $ 250.000, tutto perché l'azienda non monitorava la temperatura. L'installazione di strumentazione cablata era troppo costosa, ma i trasmettitori di temperatura wireless hanno risolto il problema. L'installazione iniziale di cinque trasmettitori di temperatura wireless ha funzionato così bene che l'azienda ora dispone di oltre 60 dispositivi wireless installati per misurare temperatura, pressione, portata, vibrazioni e livello in tutto l'impianto. L'impianto di produzione di energia è stata costruita 60 anni fa, ha una strumentazione esistente limitata e il cablaggio per i nuovi strumenti non è prontamente disponibile. L'installazione di trasmettitori cablati e della relativa infrastruttura di supporto era troppo costosa. L'impianto è vasto e la misurazione della temperatura doveva avvenire in diversi edifici a turbina diffusi. A complicare il problema si aggiungeva la presenza di due sistemi di controllo non Emerson e di un sistema comune di movimentazione dati (DHS) per il bilanciamento del funzionamento dell'impianto.

Soluzione

L'installazione iniziale ha utilizzato cinque trasmettitori di temperatura wireless Rosemount 648 e un gateway Emerson 1420. L'uscita Modbus® del gateway ha semplificato la connessione al DHS. L'impianto ora monitora continuamente le stazioni turbina remote, i trasmettitori di livello dei tamburi delle caldaie e le temperature degli edifici remoti per la protezione antigelo. I dati del trasmettitore vengono trasmessi attraverso il Gateway al DHS per il monitoraggio in tempo reale, l'andamento e l'attivazione di allarmi. Questa capacità di monitoraggio in tempo reale, combinata con la funzione di invio di allarmi alla sala quadri controllo, consente all'operatore di intraprendere azioni correttive per evitare un evento.

Lo stesso gateway viene ora utilizzato per connettere 60 apparecchiature WirelessHART® aggiuntive al sistema di controllo per il monitoraggio dello stato dei macchinari. Queste apparecchiature includono trasmettitori di pressione Rosemount 3051S, trasmettitori di temperatura wireless Rosemount 648, trasmettitori di vibrazioni CSI 9420, trasmettitori di pressione differenziale e trasmettitori di portata Micro Motion™ a effetto Coriolis. Le apparecchiature Emerson Wireless THUM™ vengono installate su vari trasmettitori cablati a 4-20 mA per convertire i segnali HART® a 4-20 mA a due o quattro cavi in WirelessHART. Gli adattatori THUM vengono installati anche come unità ripetitrici indipendenti per espandere la rete wireless in tutto l'impianto. "Le apparecchiature wireless THUM di Emerson sono così flessibili che le utilizzo anche su apparecchiature cablate non Emerson", afferma il Supervisore strumentazione e controllo della centrale elettrica. "Un esempio è un trasmettitore di livello radar ad onda guidata conforme a HART su un serbatoio di ceneri volatili".

La centrale elettrica ha appena acquistato uno strumento di livello radar ad onda guidata Rosemount 3308 wireless per un serbatoio dell'olio di accensione per integrare i giri di ispezione manuali. "Avremo sempre bisogno di persone per monitorare le apparecchiature, ma gli strumenti wireless Emerson inviano i dati allo schermo della sala quadri controllo, cosa che prima non avevamo", osserva il Supervisore I&C. "Possiamo mettere strumenti wireless su qualsiasi apparecchiatura che attualmente viene controllata in modo manuale. Invece di ottenere i dati una volta ogni sei ore da un giro manuale, quei dati sono ora disponibili in tempo reale, continuamente. Se voglio sapere cosa c'è nel serbatoio, posso accedere e controllare. È tutto disponibile su richiesta. Considero il wireless come un supporto che mi aiuta e mi fornisce informazioni sugli aspetti su cui devo concentrarmi. Ora, grazie al wireless, posso ottenere queste informazioni a un prezzo ragionevole".

La centrale elettrica ha molti motori, alcuni dei quali arrivano a 1500 CV, che non sono dotati di sonde di monitoraggio delle vibrazioni. Dispone inoltre di centinaia di altre apparecchiature in cui sarebbero utili sensori di temperatura, pressione e altri tipi di rilevamenti. Il Supervisore I&C ha ideato un modo unico per decidere dove giustificare l'installazione di monitor wireless. "Sono in grado di collegare al gateway qualsiasi apparecchiatura compatibile con HART e registrare tali informazioni sul DHS dell'impianto. Allo stesso modo, quando il settore tecnico valuta miglioramenti delle prestazioni e richiede un monitoraggio a breve termine, utilizzo la configurazione wireless di Emerson per trasmettere queste informazioni al DHS dell'impianto", afferma. La configurazione wireless è ora diventata uno strumento di risoluzione dei problemi quando apparecchiature o aree non monitorate presentano problemi intermittenti o comunque insoliti.

Risultati aziendali

"L'uso del wireless mi costa $ 2500-$ 3500 per punto contro i $ 10.000-$ 15.000 per una versione cablata", spiega. "Installare uno strumento da $ 10.000- $ 15.000 è difficile da giustificare. E se queste informazioni non sono ritenute necessarie al 100% e per tutto il tempo, $ 10.000 sono un sacco di soldi per dati che non abbiamo avuto per 30 anni. Tuttavia, installare un dispositivo wireless che può essere spostato e costa solo $ 2500-$ 3500 per punto è molto più fattibile. Se i dati si rivelano abbastanza importanti, prenderemo in considerazione la possibilità di rendere permanente l'installazione. Ho configurazioni per il rilevamento di temperatura, pressione e vibrazione che possono essere installate ovunque e in qualsiasi momento. I dati vengono inviati al sistema SCADA e noi valutiamo i risultati."

L'installazione di trasmettitori wireless si è rivelata un successo fin dalla prima installazione nel 2010. "Da allora abbiamo avuto molti allarmi e ora siamo in grado di identificare i problemi prima che un'unità si blocchi", spiega il Supervisore I&C . "I trasmettitori di temperatura sono in funzione da cinque inverni ormai, quindi il loro tempo di funzionamento è piuttosto elevato. Individuiamo i problemi quando sono piccoli, prima che si trasformino in problemi enormi".

Dalla prima installazione nel 2010, l'impianto non ha subito interruzioni correlate al gelo. "Con cinque possibili interruzioni all'anno a seconda della rigidità dell'inverno e con un costo di $ 250.000 per ogni interruzione, si tratta di un risparmio di fino a $ 1.250.000 all'anno", afferma.