Una raffineria ha ridotto il rischio di interruzioni e migliorato la sicurezza dell'impianto grazie alla diagnostica avanzata​

Cliente

Grande raffineria in America del Nord​​

 

Applicazione

Rilevamento dell'instabilità della fiamma del riscaldatore a combustione

 

Problema

Questa raffineria ha installato bruciatori a bassissimo NOx sui riscaldatori a combustione esistenti per la conformità alle nuove normative sulle emissioni dell'Agenzia per la protezione dell'ambiente (EPA). Come parte del design intrinseco a emissioni di NOx ultra basse, i bruciatori funzionano con una miscela molto magra e sono costantemente sul punto di spegnersi. Pertanto, è necessario un sistema di rilevamento dello spegnimento della fiamma per garantire che il gas combustibile non continui a essere immesso nella camera del bruciatore e crei un ambiente esplosivo. Preferibilmente, la raffineria desiderava un sistema di allerta precoce per rilevare l'instabilità della fiamma prima di un arresto completo dell'unità. ​

La raffineria aveva precedentemente provato due diverse soluzioni per risolvere questo problema. La prima soluzione è stata un rilevatore ottico (FIREYE) per rilevare la presenza di una fiamma. Questa soluzione funzionava abbastanza bene, ma aveva costi proibitivi perché ogni bruciatore a basso NOx richiedeva un rilevatore ottico dedicato per garantire la presenza di una fiamma. Questo ammontava a diverse centinaia di rilevatori per un grande forno ed era troppo costoso da implementare. ​

Il secondo sistema provato dalla raffineria era un trasmettitore di pressione differenziale (DP) molto sensibile e molto veloce fabbricato da un altro produttore. Sebbene i test in officina siano stati positivi, i test sul campo hanno rivelato un'elevata deriva e una mancanza di affidabilità. ​

L'assenza di un sistema di allarme precoce per rilevare l'instabilità della fiamma non ha fornito agli operatori alcuna opportunità di intraprendere azioni correttive (ad esempio, aggiungere più gas combustibile per arricchire l'alimentazione del bruciatore) per evitare l'arresto del riscaldatore a combustione in caso di spegnimento della fiamma. Ciò aumentava il rischio di arresti non pianificati delle unità, riduceva la disponibilità dell'impianto e riduceva la produttività. Inoltre, aumentava anche il rischio per la sicurezza dovuto alla possibilità di creare un ambiente esplosivo nel riscaldatore a combustione durante una condizione di spegnimento della fiamma. ​ ​

 

Soluzione

Il cliente ha risolto questo problema installando un trasmettitore di pressione Rosemount^TM 3051S con diagnostica avanzata. La capacità di diagnostica avanzata era adatta per questo rilevamento dell'instabilità della fiamma che richiedeva un monitoraggio del processo ad alta frequenza. Il trasmettitore di pressione Rosemount 3051S misurava l'ampiezza del rumore di processo mediante campionamento a 22 volte al secondo e forniva una variabile secondaria (deviazione standard) per il rilevamento precoce dell'instabilità della fiamma. Inoltre, questo trasmettitore è molto preciso e affidabile anche nei campi di bassa pressione, tipici delle pressioni di tiraggio nei riscaldatori a combustione. È stato utilizzato un Tri-Loop HART® per fornire la variabile di deviazione standard al sistema host preesistente per il monitoraggio diagnostico continuo dell'instabilità della fiamma. ​

La funzionalità di diagnostica avanzata del trasmettitore di pressione Rosemount 3051S ha fornito alla raffineria un mezzo valido per ridurre il rischio di spegnimento della fiamma dei bruciatori a basso NOx e prevenire arresti non pianificati del riscaldatore. Inoltre, ciò ha anche ridotto il rischio per la sicurezza di creare un ambiente esplosivo nel riscaldatore a combustione.