Sistema de extinción de incendios para depósitos en techos flotantes: control de estado centralizado con WLAN

Punto de acceso WLAN 5100 para la transmisión de información de estado mediante PROFINET

Sede de la empresa Saval BV  

Sede de la empresa Saval BV

El almacenamiento y tratamiento seguros de petróleo crudo así como de otras materias crudas no solo tienen un gran significado debido al elevado peligro de explosión. Por este motivo, la empresa neerlandesa Saval BV ha diseñado un sistema de extinción de incendios especial para depósitos de techo flotante.

Los sistemas de control y los módulos de E/S en combinación con puntos de acceso WLAN de Phoenix Contact permiten un control de estado basado en la web del sistema.

Aplicación

En algunas áreas del depósito de petróleo crudo el peligro de explosión es tan elevado que las instalaciones deben clasificarse en la zona de peligro máxima 0 para gases según la directiva ATEX.

Los depósitos para techos fijos utilizados habitualmente se caracterizan porque durante su llenado se origina una atmósfera explosiva entre el material a almacenar y el techo de montaje fijo.

Depósito de extinción en el depósito para techo flotante  

Los depósitos de extinción están montados en el borde del techo flotante

Una de las posibles soluciones alternativas son los depósitos para techos flotantes, cuyo techo flota sobre el líquido vertido. Puesto que este tipo de construcción de techo es móvil, en el área de la pared del depósito debe obturarse con un material flexible.

Sin embargo, entre la pared del depósito y la obturación existe un espacio libre en el que se acumula una pequeña cantidad de gas del material almacenado. Si el gas se mezcla con el aire ambiente, se genera una mezcla inflamable. La electricidad estática, que puede resultar de una descarga de rayo o chispas, puede provocar un incendio que puede abordarse inmediatamente tras el encendido. Sin embargo, si el fuego permanece sin detectar, puede convertirse en un foco de incendio incontrolable.

Para este tipo de casos de aplicación, Saval ha desarrollado un sistema de extinción de incendios que consta de un depósito de extinción, que en combinación con una instalación rociadora de incendios puede proteger un volumen del depósito de 40 metros. Los depósitos para techos flotantes, que principalmente poseen un diámetro de 120 metros, precisan en ciertos casos varios sistemas de extinción.

En el marco de la automatización del sistema de extinción de incendios se controlan dos señales digitales, que informan del estado del sistema de protección contra incendios. Cada sistema de extinción de incendios dispone de un interruptor de nivel que controla el nivel de llenado en el depósito de extinción de incendios así como un interruptor de presión que informa de la presión en el sistema.

La zona situada junto a la obturación del techo flotante se denomina zona 0. Las dos señales digitales se reúnen en cajas de distribución instaladas en la zona 1. En caso de que se produzca un incendio, estas activan simultáneamente el interruptor de nivel y presión. Si contrariamente se trata de una fuga en la instalación rociadora de incendios, solo se activa el interruptor de presión. Lo mismo ocurre con el interruptor de nivel que se conecta si el depósito de extinción de incendios detecta una fuga.

 

Los módulos de E/S con seguridad intrínseca se alinean sin problemas en el bus local

La solución central se ha diseñado de forma que las señales digitales se cablean con cables y se transfieren a un panel de control montado en una área no explosiva. El panel de control está formado por un sistema de control modular ILC 171 ETH así como por los módulos de E/S Ex-i con seguridad intrínseca desarrollados para el área con peligro de explosión de la línea de productos Inline de Phoenix Contact.

Los bornes con seguridad intrínseca se alimentan con corriente mediante un módulo Inline especial. Estos se alinean sin problemas en el bus local Inline del sistema de control y registran las señales digitales de los interruptores de nivel y presión.

Depósito EXD SK 3100  

Punto de acceso WLAN 5100 con sistema de control Inline PROFINET modular y módulos de E/S en el depósito EXD SK 3100

Transmisión de las señales mediante PROFINET y WLAN

Si en los depósitos de petróleo no hay ninguna infraestructura de comunicación que pueda utilizarse, resulta difícil el tendido de nuevos tramos de cables. En este contexto, con el depósito de protección SK 3100 ha elaborado una solución descentralizada. En el depósito de protección se ha montado un sistema de control PROFINET modular con módulos con seguridad intrínseca.

Cada estación SK 3100 descentralizada controla hasta cuatro sistemas de extinción de incendios y deriva las señales mediante WLAN a un panel de control SK 3000 instalado de forma centralizada, en el que se ha montado un sistema de control de alto rendimiento modular ILC 330 PN. Para la transmisión de los datos entre SK 3100 y SK 3000 se utilizan puntos de acceso WLAN.

Los equipos cumplen el estándar IEEE 802.11e y soportan el modo de asistencia PROFINET, de forma que los dos sistemas de control Inline pueden comunicar entre sí mediante el protocolo PROFINET. Además, puede darse prioridad a paquetes PROFINET individuales. A continuación, los paquetes con la máxima prioridad se cambian preferentemente frente a todo el resto de paquetes Ethernet mediante la interfaz WLAN.

Pantalla táctil WP10 con visualización WEBVISIT  

El equipo HMI accede como Webclient a la visualización WEBVISIT

Visualización basada en web del estado del equipo y fallos de funcionamiento

Para controlar la solución se utiliza el software de visualización basado en web WEBVISIT de Phoenix Contact. Para ello, el sistema de control debe disponer de un servidor web integrado como ocurre en el caso de los controladores Inline utilizados.

Para poder acceder a la visualización en el servidor web del PLC, solo se necesita su dirección IP. A continuación, los datos se muestran en un equipo para operación y monitorización. La visualización desarrollada por Saval ofrece información sobre el estado del interruptor de presión y nivel así como sobre la fuente de alimentación del sistema de control.

Además, en caso de fallos de funcionamiento emite la correspondiente alarma. Para la representación de los datos, Saval utiliza la pantalla táctil WP10.

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