Proses ekipmanlarının modüler entegrasyonu

Elektrik, Enstrüman ve Kontrol Ekipmanlarının Proses Ekipmanlarıyla aynı platformda bütünleşmesi ile üst düzey bir modüler bütünleşmeye erişilir.

Proses Çözümleri 10.02.2020, 08:15 11.02.2020, 15:50 SERKAN KIRAÇ
44
Proses ekipmanlarının modüler entegrasyonu

Roxtec Türkiye
Bu makalede proses ekipmanlarının modüler entegrasyonu açıklanmıştır. Elektrik, Enstrüman ve Kontrol Ekipmanlarının Proses Ekipmanlarıyla aynı platformda bütünleşmesi ile üst düzey bir modüler bütünleşmeye erişilir. Modüler entegrasyon ile saha ekipmanlarının geçişleri ve öndevreye alma kurulum maliyetlerini oldukça azaltmaktadır. Bu entegrasyondazone sınıflandırması, kurulum ve geçiş bariyerleri gerekliliklerine nasıl yaklaşılması gerektiği incelenmiştir.

Skid sistemlerinde prefabrik modüler binalar petrol-doğalgaz endüstrisinde sıklıkla kullanılmaktadır. Tipik bir skid sistemi proses tankları, kompresörler, manifoldlar gibi çeşitli yanıcı malzemeler içerebilir. Çoğu vakada bina içleri NFPA 70’in NFPA 500/505başlığına göre Class I Tehlikeli alan olarak sınıflandırılır Eğer bir proses modülü tehlikeli alan olarak sınıflandırılırsa, elektriksel ekipmanlar ve kablolama buna göre etkilenmektedir. Normalde Şalt, MCC ve proses kontrol odaları ekipmanları tehlikesin ortamlarda var olacak şekilde kurulum için dizayn edilmektedir. Bu ana enstrümantasyon, koruma ve kontrol ekipmanlarınınoff-skid bölümde, uzak bir bina lokasyonunda yer almasını gerektirir. Elektriksel donanım bağlantıları ise skidmodülleri sahaya kurulduğunda yapılır. Bu yaklaşım iç bağlantıların, devreye almanın ve testlerin sahada yapılmasını gerektirir. Bu işlem pahalı olduğu kadar, zaman alan ve prosesten anlayan yetkin çalışanlarla yapılabilecek bir işlemdir. Bunun yerine proses ekipmanları ve koruma, enstrümantasyon ve kontrol ekipmanlarının aynı skid sisteminde kurulumu yapılsaydı ne olurdu? Bu işlem sistemin kendi içindeki kablo bağlantılarının ve proses ekipmanlarının devreye almalarının fabrikada yapılmasına olanak sağlardı. Bu da saha işçiliğinin azalmasına, kolay kuruluma, ana işlemler fabrika ortamında yapıldığı için kalitenin artmasına olanak sağlardı. Bunların hepsi toplanınca ise kurulum masraflarıyla beraber toplam maliyet azalmaktadır.

Entegre Dizayn Konseptinin gerçekleştirilebilmesi için Zone sınıflandırması, Bina planı ve imalat metotlarıyla ilgili olarak birkaç alternatif ortaya çıkar. Bu makale proses ekipmanları ve elektrik, enstrüman, kontrol ekipmanlarının aynı skid sisteminde nasıl entegre dizaynlar yapılabileceği alternatiflerini açıklamaktadır.

STANDART MODÜLER PROSES PAKET KONSEPTİ
Tipik bir Petrol Doğalgaz Skid Sistemi genelde sadece proses ekipmanlarını içerir. Bu da proses ekipmanı çevresinin tehlikeli alan olarak sınıflandırır. Yanıcı maddelerin ortaya çıkma ihtimaline göre, prosesskid sistemi Class I, Zone 1, 2 olarak sınıflandırılabilir.

Proses skidi sınıflandırmasına göre elektrik enstrüman ekipmanları tehlikeli alan sınıfına göre sertifikalandırılır. Tehlikeli alan için sertifikalanmış ekipmanlar çoğu zaman maliyetli ve bulunması zordur. Bu sebeple elektrik-enstrüman ekipmanları off-skid olarak olarak sınıflandırılmamış bir alana yerleştirilir. Bu da yüksek miktarda kablolama işlemi ve/veya ekstra saha toplayıcı ekipmanlarının( Junction Box vs.) kullanımını gerektirir.

ENTEGRE MODÜLER PROSES PAKETİ KONSEPTİ
Entegre Modüler Dizayn Konsepti, Proses Elektrik,Enstrüman ekipmanlarının aynı skidde olması demektir. Tehlikesiz alanda çalışan elektrik, enstrüman paketleri için güvenli bir alan oluşturulmalıdır. Bu aşağıdaki 3 yöntemden biri ile oluşturulur.

  1. Fiziksel olarak sınıflandırılmamış alanı sınıflandırılmış alandan ayırma
  2. Sınıflandırılmamış alandan alınmış havayı kullanarak pozitif basınç alanı oluşturma
  3. Gaz Geçirmez Bariyer kullanarak sınıflandırışmış bölgeyi sınıflandırılmamıştan ayırmak

    Seçenek 1- Fiziksel olarak Ayırma

Seçenek-1 sınıflandırılmış alanı sınıflandırılmamıştan mesafe koyarak ayrıştırmadır. Proses Ekipmanları ile bağlı, fakat zone sınıflandırması hesaplarına bağlı olarak uygun uzaklıkta bir bina oluşturulur. Bu uzaklık yanıcı buharın boşluğa dağılması için uygun bir uzaklıktır. Resim-2’de bu sistemi inceleyebilirsiniz.

Bu sistemin en büyük dezavantajı sınıflandırılmış bölge ile sınıflandırılmamış bölge arasında uzaklık oluşturduğu için, skid paketinin büyümesidir. Bu genel olarak Modüler Sistemi büyütür ve ağırlaştırır. Dolayısıyla ekstra lojistik maliyetleri ortaya çıkmaktadır.

  1. Seçenek-2 Sınıflandırılmış Alanda Basınçlandırılmış Oda

Seçenek-2 pozitif basınç ile sınıflandırılmamış bir alan oluşturmaktır. Kapalı bir bina normal hava basıncından bir miktar fazla basınç uygulanarak sınıflandırılmış alandan sınıflandırılmamış alana olacak kaçakları önlenir. Bu yöntem NFPA 496’da açıklanmıştır ve bina gereklilikleri aşağıdaki gibidir.

  1. Basınçlandırılmış oda oluşturulurken alınan hava sınıflandırılmamış alandan gelmeli ve eser miktarda yanıcı gazdan fazlasını içermemelidir.
  2. Tahliye borusu yanıcı olmayan maddeden üretilmeli, mekanik darbelere karşı korumalı olmalı ve korozyona dayanabilmelidir. Bu sistem Binanın HVAC sistemi ile ortak çalışabilir
  3. Pozitif basınç sistemi binanın tüm delikleri kapalı haldeyken 25Pa Basınç uygulamalıdır. Bu sistem delikler açıldığında ise 0.305m/sn hava akışı sağlayabilecek güçte olmalıdır. Çoğu durumda ekstra bir hava durdurucu sistemler kullanılmadan bunu gerçekleştirmeden mümkün değildir.
  4. Basınç sistemi akış veya basınç kontağı ile takip edilmelidir. Basınç sisteminin durması halinde Ekipmanları tekrarenerjilendirmeden önce patlayıcı ortama uygun olmayan ürünlerin kullanımı ile ilgili bir test prosedürü devreye sokulmalıdır. Dolayısıyla bu kullanılan ekipmanlar tehlikeli ortamda çalışmaya da uygun olmalıdır.

Eğer Bu oda Class I, Zone 1 veya 2’de ise ekstra önlemler alınmalıdır. Zone 2’de Z tip basınç sistemi kullanılmalıdır. Z tip basınç sisteminin özelliği sürekli online olarak izlenmesidir. Eğer basınç sisteminde bir problem olursa alarm devreye girer. Bu kısımda ise ani bir enerji kapatma işlemine gerek yoktur. Eğer aynı işlem Zone-1’de olursa ve ekipmanlar Zone-1’de çalışmaya uygun değilse enerji kesilmesi gerekir. Bu ekipmanların tekrar çalıştırılabilmesi için 4 kez odanın tamamen hava değişiminin yapılması gerekir. Bu standardın çok benzerine EN 60079-13’de de bahsedilir. Bu basınçlandırma sistemi genel olarak etrafı sınıflandırılmış bölgelerle kaplı olan çok büyük rafineri tesisleri gibi yelerde kullanılır.

SEÇENEK-3 GAZ-BUHAR GEÇİRMEZ BARİYER KULLANIMI
Sınıflandırılmamış oda direkt sınıflandırılmış bölgenin yanına konur ve ayrıştırma buhar-gaz geçirmez bariyer ile sağlanır. Bu bariyer patlayıcı gazın eser miktarda da olsa sınıflandırılmamış bölgeye girmesini engeller. Bu sistemin temel avantajı dizaynın kolaylığıdır. Bu sistemi HVAC ile beraber entegre etmeye, sisteme ekstra bir otomasyon senaryosu olarak eklemeye gerek yoktur.

Yorumlar (0)
Yorum yapabilmek için lütfen üye girişi yapınız!
13°
açık
Günün Anketi Tümü
Sektörel dergiler okunuyor mu?
Sektörel dergiler okunuyor mu?

Gelişmelerden Haberdar Olun

@