Système d'extinction d'incendie pour réservoirs à toit flottant : surveillance d'état centralisée avec WLAN

Point d'accès WLAN 5100 pour la transmission d'informations d'état via PROFINET

Siège Saval BV  

Siège Saval BV

L'entreposage et la transformation en toute sécurité du pétrole brut ainsi que d'autres matières premières fossiles sont sans aucun doute d'une importante capitale en raison du risque élevé d'explosion. Pour cette raison, l'entreprise hollandaise Saval BV a conçu un dispositif d'extinction d'incendie spécifique pour les réservoirs à toit flottant.

Les automates et les modules d'E/S associés aux points d'accès WLAN de Phoenix Contact permettent une surveillance de l'état du système basée sur le Web.

Application

Dans certaines zones des réservoirs de pétrole brut, le risque d'explosion est tellement élevé que les bâtiments sont classés dans la zone dangereuse maximale 0 pour les gaz suivant la directive ATEX.

Les réservoirs à toit fixe utilisés généralement sont caractérisés par le fait que, lors de leur remplissage, une atmosphère explosive est générée entre la matière à stocker et le toit fixe.

Réservoirs d'extinction sur le réservoir à toit flottant  

Les réservoirs d'extinction sont montés sur le bord du toit flottant

Les réservoirs à toit plat constituent une solution alternative puisque leur toit flotte sur le liquide déposé. Étant donné qu'une telle structure de toit est mobile, elle doit être étanchéifée avec un matériau flexible au niveau de la paroi du réservoir.

Toutefois, un interstice se crée entre la paroi du réservoir et l'étanchéité, et une petite quantité de gaz de la matière entreposée s'y accumule. Si le gaz se mélange à l'air environnant, on obtient un mélange inflammable. L'énergie statique, qui peut provenir d'un coup de foudre ou d'étincelles, peut provoquer un incendie qui, dès son démarrage, reste encore maîtrisable. Néanmoins si le feu n'est pas détecté, il peut devenir un foyer de feu incontrôlable.

Pour de tels cas, Saval a conçu un système d'extinction d'incendie, composé d'un réservoir d'extinction, qui, associé à un dispositif de sprinklers peut protéger une circonférence de réservoir de 40 mètres. Les réservoirs à toit plat qui ont en moyenne un diamètre de 120 mètres nécessitent plusieurs systèmes d'extinction, dans certains cas.

Dans le cadre de l'automatisation du système d'extinction, on prévoit la surveillance de deux signaux numériques, qui donnent des informations sur l'état du système d'extinction d'incendie. Chaque système d'extinction d'incendie a besoin d'un capteur de niveau qui contrôle le niveau de remplissage dans le réservoir d'extinction d'incendie, et d'un pressostat qui donne des informations sur la pression dans le système.

La zone située à proximité de l'étanchéité du toit flottant est identifiée comme une zone 0. Les deux signaux numériques sont collectés dans des coffrets de distribution, installés en zone 1. Si un incendie survient, le capteur de niveau et le pressostat s'activent simultanément. S'il s'agit, en revanche, d'une fuite dans le dispositif de sprinklers, seul le pressostat s'active. C'est la même chose pour le capteur de niveau qui s'active alors lorsque le réservoir d'extinction d'incendie présente une fuite.

 

Des modules E/S à sécurité intrinsèque se juxtaposent sans discontinuer sur le bus local

La solution centralisée est conçue de telle manière que les signaux numériques sont câblés en dur et sont acheminés sur un panneau de surveillance monté en zone non explosive. Le panneau de surveillance est composé d'un automate modulaire ILC 171 ETH ainsi que de modules E/S Ex-i à sécurité intrinsèque conçus pour une zone explosive de la gamme de produits Inline de Phoenix Contact.

Les blocs de jonction sont aliments en courant via un module spécifique Inline. Ils se juxtaposent sans discontinuer sur le bus local Inline de l'automate et enregistrent les signaux numériques des capteurs de niveau et du pressostat.

Boîtier EXD SK 3100  

Point d'accès WLAN 5100 avec automate modulaire Inline PROFINET et modules E/S dans boîtier EXD SK 3100

Transmission des signaux via PROFINET et WLAN

Si aucune infrastructure de communication disponible au niveau des réservoirs de pétrole ne peut être utilisée, la pose de nouveaux chemins de câblage s'avère difficile. Dans ce contexte, Saval a conçu une solution décentralisée avec le boîtier de protection SK 3100. Un automate modulaire PROFINET avec des modules à sécurité intrinsèque est monté dans le boîtier de protection.

Chaque poste décentralisé SK 3100 surveille jusqu'à quatre systèmes d'extinction d'incendie et transmet les signaux par WLAN à un panneau de surveillance centralisé SK 3000, dans lequel est monté un automate modulaire haute performance ILC 330 PN. Pour la transmission des données entre SK 3100 et SK 3000, des points d'accès WLAN ont été mis en place.

Les appareils répondent à la norme IEEE 802.11e et sont compatibles avec le mode Assistance de PROFINET, de telle sorte que les deux automates Inline peuvent communiquer ensemble via le protocole PROFINET. En outre, certains paquets PROFINET peuvent être considérés comme prioritaires. Les paquets dotés de la priorité maximale sont alors échangés de préférence via l'interface WLAN, par rapport aux autres paquets Ethernet.

Écran tactile WP10 avec visualisation WEBVISIT  

L'IHM accède à la visualisation WEBVISIT en tant que client Web

Visualisation basée sur le Web de l'état des appareils et des dysfonctionnements

Le logiciel de surveillance basé sur le Web WEBVISIT de Phoenix Contact est utilisé pour la surveillance de la solution. Pour cela, l'automate doit disposer d'un serveur Web intégré comme c'est le cas sur les contrôleurs Inline utilisés.

Pour avoir accès à la visualisation sur le serveur Web de l'API, seule votre adresse IP est nécessaire. Les données s'affichent ensuite sur l'appareil à fonction utiliser et surveiller. La visualisation développée par Saval donne des informations sur l'état du pressostat et du capteur de niveau ainsi que l'alimentation en tension du système de commande.

Par ailleurs, elle signale une alarme correspondante en cas de dysfonctionnements. Pour l'affichage des données, Saval utilise les écrans tactiles WP10.

PHOENIX CONTACT SAS

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