Minimierung von gefährlichen Leckagen in großen Ölraffinerien mit der ICP DAS ZigBee Wireless-Lösung

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Einführung:

Im Kontext von Industrie 4.0 und dem Industrial Internet of Things (IIoT) ist die Notwendigkeit, "Industrielle Sicherheit durch intelligente Technologie zu verbessern", von größter Bedeutung. Diese Fallstudie von ICP DAS veranschaulicht die Nutzung der ZigBee-Wireless-Technologie zur Implementierung einer Gaslecküberwachungslösung für den größten Erdölzulieferer Taiwans. Durch die effektive Bewältigung der Herausforderungen, die durch umfangreiche Anlagenlayouts entstehen, und die Minderung potenzieller Gefahren in Ölraffinerien unterstreicht diese Lösung das Engagement für industrielle Sicherheit.

Der Kunde betreibt drei Ölraffinerien, die mit der Verarbeitung von Rohöl zur Herstellung wesentlicher Rohstoffe für die petrochemische Industrie beauftragt sind. Zusammen verfügen diese Raffinerien über eine tägliche Rohölverarbeitungskapazität von 720.000 Barrel, was erheblich zur nationalen Ölversorgung Taiwans beiträgt. Diese Fallstudie konzentriert sich auf eine Anlage in Kaohsiung, Taiwan.

Herausforderungen bei der Gasleck-Erkennung in einer großen Ölraffinerie

Die Ölraffinerie erstreckt sich über etwa 170 Hektar und umfasst 26 große Ölspeichertanks mit jeweils einer Kapazität von 6.000 Kubikmetern sowie 8 massive Tanks mit 50.000 Kubikmetern. Die gleichzeitige Überwachung zahlreicher Speichertanks und die Übertragung von Gasdaten zum Kontrollzentrum über große Entfernungen stellen erhebliche Herausforderungen dar, die umfangreiche Verkabelungsarbeiten erfordern und hohe Kosten verursachen. Zusätzlich erschweren die durch maximale Kabellängen auferlegten Einschränkungen die Komplexität der Situation weiter.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, entschied sich der Kunde für die ICP DAS ZigBee-Gasdetektionslösung. Durch die Nutzung der einzigartigen Eigenschaften der ZigBee-Wireless-Kommunikationstechnologie bewältigt diese Lösung die identifizierten Herausforderungen effektiv und erfüllt die betrieblichen Anforderungen mit Effizienz und Zuverlässigkeit.

ICP DAS ZigBee Gas Detektionslösung: Verbesserung von Flexibilität und Effizienz

Innerhalb dieser "ICP DAS ZigBee Wireless-Lösung" ermöglicht das ZT-2017C ZigBee Current Input Module die Umwandlung von Stromsignalen aus Sensoren in den Ölspeichertanks in lesbare digitale Werte für Gas-Konzentrationen. Diese Daten werden dann über ZigBee-Wireless-Kommunikation an den ZT-2510 ZigBee Repeater übertragen, um die Reichweite der ZigBee-Signale zu erweitern und eine stabile Übertragung über die Raffinerie hinweg zu gewährleisten. Anschließend werden die Daten an den ZT-2570 ZigBee Converter weitergeleitet und über Ethernet an das Kontrollzentrum übertragen. Das SCADA-System ermöglicht die Überwachung der Gaskonzentrationen und warnt das Personal vor potenziellen Gefahren. Die Systemarchitektur ist unten dargestellt.

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ZigBee, basierend auf der IEEE 802.15.4 Spezifikation, dient als ideales drahtloses Kommunikationsprotokoll für Automatisierungssteuerungen und verteilte Steuerungssysteme. Es zeichnet sich durch Einfachheit, starke Störfestigkeit, niedrige Kosten und hohe Sicherheitsmerkmale aus. Durch die Unterstützung einer großen Anzahl von Knoten und verschiedener Netzwerktopologien ermöglicht ZigBee die Nachrichtenübertragung über Multi-Hop-Mesh-Netzwerke, was eine unterbrechungsfreie Datenübertragung über große Entfernungen sicherstellt.

Das ICP DAS ZT-2017C ZigBee Current Input Module ist speziell für die analoge Signalumwandlung konzipiert und verfügt über ein 8-Kanal-Analog-Eingangsmodule, das Stromsignale in lesbare digitale Werte für Gaskonzentrationen umwandelt. Diese Daten werden dann über ZigBee-Wireless-Kommunikation an den ZT-2510 ZigBee Repeater übertragen.

Der ZT-2510 ZigBee Repeater erweitert die ZigBee-Signalübertragungsdistanz und -reichweite, um eine reibungslose Kommunikation über das Mesh-Netzwerk trotz Hindernissen zu gewährleisten. Durch die Bewältigung von Herausforderungen wie Verkabelungsschwierigkeiten und Datenübertragungsproblemen, die durch die große Größe der Raffinerie entstehen, erleichtert der ZT-2510 die Signalausdehnung vom ZT-2017C ZigBee Current Input Module.

Der ZT-2570 ZigBee Converter unterstützt sowohl Modbus RTU als auch Modbus TCP Protokolle, empfängt Daten über ZigBee-Wireless-Kommunikation und überträgt sie über Ethernet an das SCADA-System im Kontrollzentrum. AVEVA Edge dient als umfassende Plattform zur Entwicklung voll ausgestatteter HMI- und SCADA-Anwendungen, ausgestattet mit wesentlichen Werkzeugen wie OPC UA und OPC Classic, Trends, Alarme, Berichte, Rezepte und eingebauter SQL-Datenbankunterstützung. AVEVA Edge überwacht effektiv Gasleck-Ereignisse in der Ölraffinerie und bietet Integrations- und Berichtsoptionen zur Sammlung und Analyse von Big Data.

Verbesserung der Sicherheit in Ölraffinerien mit der ICP DAS Umweltüberwachungslösung

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ICP DAS bietet eine ganzheitliche Umwelt- und Stromüberwachungslösung, die auf branchenspezifische Bedürfnisse zugeschnitten ist, einschließlich intelligenter Stromzähler für Energiemonitoring, Luftqualitäts-Datenlogger-Module für die Messung der Luftqualität, Flüssigleck-Erkennungs-Module zur Überwachung von Flüssigleck-Ereignissen und digitale Eingangs- & Leistungsschalter-Module für die Zugangskontrolle. Diese umfassende Lösung erleichtert das Umwelt- und Sicherheitsmanagement innerhalb der Anlage.

Fazit:

Die Sicherheit von petrochemischen Anlagen ist von größter Bedeutung für industrielle, öffentliche Sicherheits- und Umweltbelange. ICP DAS bleibt bestrebt, neue Technologien zu entwickeln und maßgeschneiderte Lösungen mit Fokus auf Umweltüberwachung und Sicherheit bereitzustellen, um die spezifischen Anforderungen jeder Anwendung zu erfüllen. Durch kontinuierliche Innovation und Engagement für Sicherheit strebt ICP DAS danach, die industrielle Sicherheit zu verbessern und potenzielle Gefahren in petrochemischen Anlagen zu mindern.

ICP DAS ZigBee Wireless Lösung