Refinaria reduz o risco de paradas e aprimora a segurança da planta com diagnósticos avançados​

Cliente

Grande refinaria na América do Norte​​

 

Aplicação

Detecção de instabilidade da chama do aquecedor acionado

 

Desafio

Esta refinaria instalou queimadores de NOx ultrabaixo em seus aquecedores acionados existentes para manter a conformidade com os novos regulamentos de emissão da Agência de Proteção Ambiental (EPA). Como parte do projeto de emissão de NOx ultrabaixo inerente, os queimadores operam com o mínimo essencial e estão constantemente à beira do apagamento de chama. Portanto, é necessário um sistema de detecção de apagamento de chama para garantir que o gás combustível não continue a ser carregado na câmara do queimador e crie um ambiente onde existe o risco de explosão. De preferência, a refinaria queria um sistema de aviso antecipado para detectar a instabilidade da chama antes de uma parada completa da unidade. ​

A refinaria tentou anteriormente duas soluções diferentes para resolver este problema. A primeira solução era um detector óptico (FIREYE) para detectar a presença de uma chama. Essa solução funcionou razoavelmente bem, mas o custo era proibitivo porque cada queimador de baixo NOx exigia um detector óptico dedicado para garantir a presença de uma chama. Isso significava várias centenas de detectores para uma grande fornalha o que era muito caro para implementar. ​

O segundo sistema que a refinaria testou foi um transmissor de pressão diferencial (DP) muito sensível e muito rápido fabricado por outro fabricante. Embora os testes de oficina tenham sido positivos, os testes de campo reais revelaram alto desvio e falta de confiabilidade. ​

A ausência de um sistema de aviso antecipado para detectar a instabilidade da chama não proporcionou aos operadores nenhuma oportunidade de tomar medidas corretivas (ou seja, adicionar mais gás combustível para enriquecer a alimentação do queimador) para evitar o desligamento do aquecedor acionado em caso de situação de apagamento da chama. Isso aumentou o risco de paradas não planejadas da unidade, reduziu a disponibilidade da planta e diminuiu a taxa de produção. Além disso, também aumentou o risco à segurança devido à possibilidade de criar um ambiente onde existe o risco de explosão no aquecedor acionado durante uma condição de apagamento da chama. ​ ​

 

Solução

O cliente resolveu esse problema instalando um Rosemount^TM 3051S Transmissor de pressão com diagnóstico avançado. A capacidade de diagnóstico avançado foi bem adequada para essa detecção de instabilidade da chama que exigia monitoramento do processo de alta frequência. O Rosemount 3051S Transmissor de pressão mediu a amplitude do ruído do processo por amostragem 22 vezes por segundo e forneceu uma variável secundária (desvio padrão) para detecção antecipada de instabilidade da chama. Além disso, esse transmissor é muito preciso e confiável, mesmo nas faixas de baixa pressão, que são típicas para pressões de tiragem em aquecedores acionados. Um Tri-Loop HART® foi usado para fornecer a variável de desvio padrão ao sistema host legado para monitoramento de diagnóstico contínuo da instabilidade da chama. ​

A capacidade de diagnóstico avançado do Rosemount 3051S Transmissor de pressão forneceu à refinaria um meio viável de reduzir o risco de apagamento da chama em queimadores de baixo NOx e evitar desligamentos não planejados do aquecedor. Além disso, ele também diminuiu o risco à segurança de criar um ambiente onde existe o risco de explosão no aquecedor acionado.