Sistema antincendio per serbatoi a tetto galleggiante: controllo centralizzato dello stato con WLAN

Access Point WLAN 5100 per la trasmissione delle informazioni di stato via PROFINET

Sede dell'azienda Saval BV  

Sede dell'azienda Saval BV

Lo stoccaggio e la sicura raffinazione del petrolio, e di altri combustibili fossili, è molto delicata per l'elevato pericolo di esplosione. L'azienda olandese Saval BV ha così sviluppato uno speciale sistema antincendio per i serbatoi a tetto galleggiante.

I controllori e i moduli I/O, in combinazione con gli Access Point WLAN di Phoenix Contact, permettono un controllo basato su web del sistema.

Applicazione

In determinate aree dei serbatoi del petrolio, il pericolo di esplosione è così grande da essere classificati come massima area di pericolo 0 per la presenza di gas, ai sensi della direttiva ATEX.

I serbatoi a tetto fisso generalmente utilizzati, si contraddistinguono per il fatto che, al loro riempimento, un'atmosfera gassosa esplosiva si sviluppa tra il materiale stoccato e il tetto fissato.

Serbatoio antincendio installato sul serbatoio a tetto galleggiante  

I serbatoi antincendio sono installati sul bordo del tetto galleggiante

Una soluzione alternativa è rappresentata dai serbatoi a tetto galleggiante, il cui tetto galleggia sul liquido contenuto nei serbatoi. Dal momento che una struttura di tetto di questo tipo è mobile, nell'area della parete del serbatoio deve essere utilizzato un materiale flessibile come guarnizione.

Tra la parete e la guarnizione di tenuta è presente tuttavia uno spazio libero in cui si raccoglie una piccola quantità di gas del materiale stoccato. Se il gas si mescola all'aria dell'ambiente, si crea una miscela infiammabile. L'elettricità statica, risultante da una scarica atmosferica o da scintille, può causare un incendio che immediatamente dopo l'innesco è ancora controllabile. Se il fuoco tuttavia rimane scoperto, divampa in modo incontrollato.

Per questi casi Saval ha sviluppato un sistema antincendio, costituito da un serbatoio antincendio che, in combinazione con un impianto antincendio a pioggia, è in grado di proteggere un'area di 40 metri. I serbatoi a tetto galleggiante con un diametro di 120 metri hanno bisogno di più sistemi di estinzione.

Nell'ambito dell'automazione del sistema antincendio vengono monitorati due segnali digitali che forniscono informazioni sullo stato del sistema. Ogni sistema antincendio dispone di un interruttore che controlla il livello del serbatoio antincendio e di un pressostato che fornisce informazioni sulla pressione all'interno del sistema.

L'area circostante la guarnizione di tenuta del tetto galleggiante è contrassegnata come Zona 0. I due segnali digitali vengono raccolti nelle cassette di distribuzione installate nella Zona 1. In caso di incendio, l'interruttore di livello e il pressostato si attivano contemporaneamente. Se invece si tratta di una perdita nell'impianto antincendio a pioggia, si attiva soltanto il pressostato. Lo stesso vale per l'interruttore di livello che si accende in presenza di una perdita nel serbatoio antincendio.

 

I moduli I/O a sicurezza intrinseca si integrano senza soluzione di continuità nel bus locale

La soluzione centrale è concepita in modo tale che i segnali digitali siano collegati via cavo e inoltrati ad un quadro di monitoraggio installato nell'area non esplosiva. Il quadro di monitoraggio è costituito da un controllore modulare ILC 171 ETH e dai moduli I/O Ex-i a sicurezza intrinseca, progettati appositamente per l'area a rischio di esplosione, della serie Inline di Phoenix Contact.

I morsetti a sicurezza intrinseca ricevono corrente tramite uno speciale modulo Inline. Essi si integrano senza soluzione di continuità nel bus locale Inline del controllore e acquisiscono i segnali digitali dell'interruttore di livello e del pressostato.

Serbatoio EXD SK 3100  

Access Point WLAN 5100 con controllore modulare Inline PROFINET e moduli I/O nel serbatoio EXD SK 3100

Trasmissione dei segnali via PROFINET e WLAN

Se il serbatoio del petrolio non dispone di un'infrastruttura di comunicazione, la posa di nuove tracce per i cavi risulta difficile. Per questo motivo Saval ha elaborato una soluzione di serbatoio di protezione SK 3100 decentrata. Nel serbatoio di protezione è installato un controllore PROFINET modulare con moduli a sicurezza intrinseca.

Ogni stazione SK 3100 decentrata controlla fino a quattro sistemi antincendio e inoltra i segnali via WLAN a un quadro di controllo SK 3000 centralizzato, nel quale è installato un controllore modulare ILC 330 PN con prestazioni elevate. Per la trasmissione dei dati tra SK 3100 e SK 3000 si utilizzano gli Access Point WLAN.

I dispositivi sono conformi allo standard IEEE 802.11e e supportano la PROFINET-Assistance Mode, in modo tale che i due controllori Inline possano comunicare tra di loro tramite il protocollo PROFINET. Inoltre è possibile definire le priorità dei singoli pacchetti PROFINET. I pacchetti con priorità massima vengono scambiati tramite l'interfaccia WLAN in maniera privilegiata rispetto a tutti gli altri pacchetti Ethernet.

Touchscreen WP10 con software di visualizzazione WEBVISIT  

L'unità HMI accede come client web al software di visualizzazione WEBVISIT

Visualizzazione dello stato dei dispositivi e delle anomalie di funzionamento basata su web

Per il monitoraggio della soluzione viene utilizzato il software di visualizzazione WEBVISIT di Phoenix Contact. A tale scopo, il controllore deve disporre di un web server integrato, come accade nei controllori Inline integrati.

Per poter accedere alla visualizzazione sul web server del PLC, è sufficiente l'indirizzo IP. I dati verranno quindi visualizzati sul dispositivo di comando e supervisione. La visualizzazione sviluppata da Saval fornisce informazioni sullo stato dell'interruttore di livello e del pressostato, così come sull'alimentazione del sistema di controllo.

Inoltre in caso di anomalie funzionali, mostra il rispettivo allarme. Per la rappresentazione dei dati, Saval utilizza touchscreen WP10.

PHOENIX CONTACT S.p.a.

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