Sistema de extinção de incêndios para tanques de teto flutuante: monitoramento central de estado com WLAN

Ponto de acesso WLAN 5100 para a transmissão de informações de estado via PROFINET

Sede da empresa Saval BV  

Sede da empresa Saval BV

O armazenamento e processamento seguros de petróleo bruto, assim como de outras matérias-primas fósseis, têm uma grande importância também por causa do alto perigo de explosão. A empresa holandesa Saval concebeu por isso um sistema de extinção de incêndios especial para tanques de teto flutuante.

Controladores e módulos I/O em combinação com pontos de acesso WLAN da Phoenix Contact permitem um monitoramento de estado baseado na web do sistema.

Aplicação

Em determinadas áreas do tanque de petróleo bruto, o perigo de explosão é tão grande que as estruturas estão classificadas na zona de perigo mais alta 0 para gases conforme a diretriz ATEX.

Os tanques de teto fixo usados habitualmente se caracterizam pelo fato de durante o seu enchimento se formar uma atmosfera potencialmente explosiva entre o material a armazenar e o teto montado de forma fixa.

Reservatório de extinção no tanque de teto flutuante  

Os reservatórios de extinção estão montados na borda do teto flutuante

Uma solução alternativa representam os tanques de teto flutuante, cujo teto flutua sobre o líquido depositado. Uma vez que este tipo de construção do teto é móvel, ele tem de ser vedado com um material flexível na área da parede do tanque.

Entre a parede do tanque e a vedação forma-se, contudo, um espaço livre no qual se acumula uma reduzida quantidade de gás do material armazenado. Se o gás se misturar com o ar ambiente, forma-se uma mistura inflamável. A eletricidade estática que pode resultar de uma descarga atmosférica ou de faíscas, pode causar um incêndio que ainda é controlável logo após a sua deflagração. Contudo, se o incêndio não for descoberto, poderá transformar-se em um foco de incêndio incontrolável.

Para este tipo de aplicações, a Saval desenvolveu um sistema de extinção de incêndios composto por um reservatório de extinção que, em combinação com um sistema de aspersores, consegue proteger um perímetro de 40 metros do tanque. Os tanques de teto flutuante que poderão ter um diâmetro de 120 metros, poderão necessitar de vários sistemas de extinção.

No âmbito da automação do sistema de extinção de incêndios, são monitorados dois sinais digitais que dão informações sobre o estado do sistema de extinção de incêndios. Cada sistema de extinção de incêndios possui um interruptor de nível que controla o nível de enchimento no reservatório de extinção de incêndios, assim como um pressóstato que informa sobre a pressão no sistema.

A área ao lado da vedação do teto flutuante está identificada como zona 0. Os dois sinais digitais são coletados em caixas de distribuição que estão instaladas na zona 1. Se ocorrer um incêndio, o interruptor de nível e o pressóstato ativam-se simultaneamente. Se, pelo contrário, ocorrer uma fuga no sistema de aspersores, é ativado somente o pressóstato. O mesmo se aplica ao interruptor de nível, que se ativa quando o reservatório de extinção de incêndios apresenta uma fuga.

 

Módulos I/O de segurança intrínseca se alinham sem interrupção ao bus local

A solução central foi concebida de modo a que os sinais digitais sejam ligados de forma rígida com cabos e sejam encaminhados para um painel de monitoramento montado na área não explosiva. O painel de monitoramento é composto por um controlador modular ILC 171 ETH, assim como pelos módulos I/O Ex i de segurança intrínseca desenvolvidos para a área potencialmente explosiva da família de produtos Inline da Phoenix Contact.

Os terminais de segurança intrínseca são alimentados com corrente através de um módulo Inline especial. Eles se alinham sem interrupção ao bus local Inline do controlador e registram os sinais digitais do interruptor de nível e do pressóstato.

Reservatório EXD SK 3100  

Ponto de acesso WLAN 5100 com controlador PROFINET Inline modular e módulos I/O no reservatório EXD SK 3100

Reencaminhamento dos sinais via PROFINET e WLAN

Se não existir nos tanques de petróleo uma infraestrutura de comunicação que possa ser utilizada, torna-se difícil a colocação de linhas de cabos novas. Com base nisso, a Saval desenvolveu com o reservatório de proteção SK 3100 uma solução descentralizada. No reservatório de proteção está montado um controlador PROFINET com módulos de segurança intrínseca.

Cada estação SK 3100 descentralizada monitora até quatro sistemas de extinção de incêndios e encaminha os sinais via WLAN para um painel de monitoramento SK 3000 instalado de forma central, no qual está montado um controlador modular de alta performance ILC 330 PN. Para a transmissão dos dados entre o SK 3100 e SK 3000 são utilizados pontos de acesso WLAN.

Os equipamentos estão em conformidade com o padrão IEEE 802.11e e suportam o modo de assistência PROFINET, permitindo que os dois controladores Inline possam comunicar entre si através do protocolo PROFINET. Além disso, é possível priorizar determinados pacotes PROFINET. Os pacotes com a prioridade máxima são depois trocados de forma preferencial em relação aos outros pacotes Ethernet através da interface WLAN.

Tela tátil WP10 com visualização WEBVISIT  

O equipamento HMI recorre como cliente web à visualização WEBVISIT

Visualização baseada na web do estado do equipamento e de avarias de funcionamento

Para o monitoramento da solução é utilizado o software de visualização WEBVISIT baseado na web da Phoenix Contact. Para isso, o controlador tem de possuir um servidor web integrado, como acontece nos controladores Inline utilizados.

Para poder acessar a visualização no servidor web do PLC, basta o seu endereço IP. Os dados são depois indicados no equipamento de operar e monitorar. A visualização desenvolvida pela Saval dá informações sobre o estado do pressóstato e do interruptor de nível, assim como sobre a alimentação de tensão do sistema de controle.

Além disso, ela exibe um alarme correspondente em caso de avarias de funcionamento. Para a representação dos dados, a Saval utiliza as telas táteis WP10.

PHOENIX CONTACT
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