В условиях современного производства, где требуется регулирование потоков жидкостей или газов, «умные» или «интеллектуальные» регулирующие клапаны уже давно являются необходимым инструментом. Сегодня большинство производителей регулирующей арматуры предлагают цифровые позиционеры на приводе регулирующего клапана, что позволяет использовать протоколы цифровой связи, например HART. При использовании цифровой связи конечный пользователь может управлять работой, конфигурировать регулирующие клапаны удаленно и контролировать их состояние. Эта информация может быть использована и для прогнозирования потенциальных отказов, которые часто вызывают незапланированные простои в производственном процессе. И хотя эти технологии уже доступны в течение длительного времени для регулирующей арматуры, ситуация в автоматизации отсечной арматуры совершенно отличается.
Отсечная арматура с пневмоприводом является одним из наиболее распространенных компонентов в современных технологических установках, но «интеллектуальность» этого типа арматуры ― явление крайне редкое. Одной из возможных причин этого может быть то, что отсечная арматура всегда рассматривалась, как очень простой элемент в системе технологического оборудования. Тем не менее, во многих случаях отсечная арматура является наиболее важным узлом в процессах производства.
Эта статья предлагает взглянуть по-новому на те возможности и преимущества, которые могут дать «интеллектуальные» решения в автоматизации данного типа арматуры.
«ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ» ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА
«Интеллектуальность» арматуры определена тем, что это позволяет, как минимум, обеспечить наличие двусторонней связи и возможности удаленной калибровки. В прошлом, цифровой позиционер пневматического регулирующего клапана сделал это возможным, предлагая использовать цифровые протоколы связи для бесперебойной работы производства. Соблюдая эти минимальные требования, в настоящее время большинство производителей и поставщиков арматуры предлагают и дополнительную функциональность.
Мотивация использования «интеллектуальных» клапанов возникает, главным образом, из-за желания использовать диагностическую информацию и возможности удаленного конфигурирования. Комбинация удаленной связи с проведением диагностики значительно снижает трудоемкость при проведении пусконаладочных работ и упрощает поиск и устранение неисправностей. Данные возможности делают более эффективным процесс планирования циклов профилактического обслуживания арматуры. Узлы, которые нуждаются в обслуживании, могут быть определены заранее. Запасные части и объем ремонтных работ также можно заказать и организовать заблаговременно, что позволяет избежать дополнительных хлопот во время плановой остановки производственного процесса.
ДИАГНОСТИКА АРМАТУРЫ
Компания Metso давно находится в авангарде разработчиков трубопроводной арматуры и добилась значительных успехов в технологическом развитии клапанов, приводов и позиционеров для удовлетворения потребностей клиентов по всему миру во многих современных отраслях промышленности. Компания успешно внедряет уникальную технологию онлайн-диагностики, которая является основополагающим элементом работы «интеллектуального» контроллера современной арматуры.
Возможности мониторинга состояния арматуры, предлагаемые компанией Metso, обеспечивают эффективную реализацию стратегии профилактического обслуживания технологического оборудования. Очевидно, что профилактическое обслуживание является наиболее экономически выгодной стратегией, чем другие решения, такие, как, например, обслуживание по обнаружению и устранению неисправностей. В том случае, когда профилактическое обслуживание реализуется как часть программы управления материальными ресурсами, может быть обеспечено эффективное распределение средств технического обслуживания. Появляется возможность прогнозировать отказ и предотвратить внеплановый простой оборудования. Профилактическое обслуживание помогает направить все мероприятия технического обслуживания на узлы, которые действительно требуют ремонта. Согласно исследованиям, почти 50% всего объема работ, выполняемых в ходе капитального ремонта при аварийной остановке производственного процесса, являются необязательными.
НЕОБХОДИМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ В СОВРЕМЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПРОЦЕССЕ
Созданное на базе технологии FDT, Metso FieldCare ― это полностью открытое программное обеспечение. Оно обеспечивает точную передачу информации по работе оборудования при вводе в эксплуатацию, непосредственной эксплуатации или ремонте оборудования. Metso FieldCare ― это единое средство, которое дает возможность следить за любым прибором с любым протоколом передачи данных. Интернет-интерфейс программы позволяет передавать информацию по сети пользователя в режиме реального времени. В связи с возможностью отображать как стандартные параметры конфигурации, так и специфические функции отдельного прибора, исключается необходимость в специальных инструментах для приборов разных производителей.
Поток данных в реальном времени со всех приборов отображается посредством использования инновационной предупреждающей системы цветовых кодов сообщений и серии отдельных сигналов тревоги, что обеспечивает четкую картину рабочих параметров процесса и позволяет легко и заблаговременно идентифицировать возникающие проблемы. Информация в режиме реального времени, предоставляемая Metso FieldCare о состоянии устройства в рабочих условиях процесса, позволяет просматривать и сохранять данные, достигая тем самым высочайшей точности в прогнозировании состояния прибора. Предоставляемая программой информация позволяет прогнозировать состояние прибора и может быть использована для составления графика планового обслуживания, обеспечивающего заблаговременный заказ запчастей и планирование сервисных мероприятий.
Metso FieldCare снижает общие затраты на оборудование, поскольку она может работать с любым прибором, с любым протоколом передачи данных.
НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ «УМНОЙ» ОТСЕЧНОЙ АРМАТУРЫ
Как отмечалось ранее, «интеллектуальные» технологии ассоциировались прежде всего с регулирующей арматурой. И это удивительно, так как запорная арматура часто занимает немалую долю от общего числа участвующей в процессе производства арматуре. В нефтехимической промышленности эта доля часто достигает 40%. Запорная арматура является одним из наиболее распространенных компонентов в современных технологических установках, но до сих пор не было широкого применения «интеллектуальных» технологий в ее автоматизации.
SwitchGuard дает возможность контролировать открытие и закрытие арматуры при отслеживании линейного изменения нагрузки. Это означает, что потребитель может отдельно определять время открытия и закрытия и изменение нагрузки хода. Данная функция особенно полезна для минимизации воздействий давления на трубопровод (гидравлического удара). Благодаря уникальным возможностям диагностики, которые предлагает SwitchGuard, можно отслеживать состояние отсечной арматуры и вовремя осуществлять профилактическое обслуживание. Применяя технологию FDT в сочетании с инструментом мониторинга состояния и конфигурации полевого устройства FieldCare, ремонтные службы могут использовать полученную информацию для более эффективного планирования графика технического обслуживания и для предотвращения непредвиденных отказов в работе. Это, в свою очередь, гарантирует высокую надежность переключающих устройств и большую экономичность в обслуживании.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРЕВЫШЕ ВСЕГО
Отсечная арматура играет важнейшую роль в обеспечении технологической безопасности современных предприятий. В данном случае диагностика и проверка работоспособности арматуры не просто дополнительная функция, а жизненная необходимость.
Компанией Metso был разработан ValvGuard ― «интеллектуальный» контроллер для проверки запорной арматуры при неполном ходе без риска прерывания производственного процесса. ValvGuard имеет функцию автоматического испытания при частичном ходе (Partial Stroke Test, PST), испытания на аварийное отключение и испытания внутренней пневматики. Состояние предохранительного узла можно постоянно контролировать с помощью диагностических данных, полученных по результатам выполненных испытаний. Теперь нет необходимости в дополнительных инструментах и установке параллельного концевого выключателя, поскольку ValvGuard оснащен не имеющей конкурентов на рынке пневматикой и дополнительными внутренними концевыми выключателями. ValvGuard интегрируется в промышленные сети FOUNDATION и HART. Помимо повышенной безопасности, ValvGuard обеспечивает управление аварийной сигнализацией в режиме реального времени без лишних затрат.
Максимальная эксплуатационная надежность предохранительной арматуры достигается при дополнении функционала устройства функцией диагностики ее работы. Помимо прочего, контроллер обеспечивает меньшее время отклика на информацию о статусе и более простую интеграцию диагностической информации верхнего уровня в централизованную систему. Кроме того, использование устройства стало действительно удобным.
ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ
Мы живем в век технологического прогресса, непрерывности процесса новых разработок в области диагностики трубопроводной арматуры, сотрудничества основных производителей средств автоматизации и растущего спроса со стороны конечных пользователей. Компания Metso поддерживает использование открытых и стандартизированных технологий. Они позволяют выбирать лучшие устройства для работы на современном производстве и обеспечивают доступность и применимость диагностической информации независимо от имеющихся систем управления, безопасности и контроля активов.
Диагностика запорно-регулирующей арматуры играет сегодня ведущую роль в повышении эффективности производственных процессов, сокращении простоев и снижения затрат. А это никогда не было таким необходимым, как в нынешней нестабильной экономической ситуации.
Опубликовано в "Вестнике арматурщика" № 3 (23) 2015
