Esempio pratico di applicazione su Gassificatore

MONITORAGGIO TERMICO IR DEGLI IMPIANTI IN

AREE POTENZIALMENTE ESPLOSIVE,

PER LA PROTEZIONI DEI BENI E DELLE PERSONE

MAINTENANCE StoriesSiracusa, 16 giugno 2011

Cos’è un Gassificatore ?

Attraverso una parziale ossidazione il materiale con base organica (e.s: carbone, petrolio, coke o biomasse) viene trasformato in Syngas (gas di sintesi)

Converte scarti di produzione in prodotti di grande utilità

Valida alternativa per la produzione di energia a minor impatto ambientale

Altri prodotti: fertilizzanti, combustibili sintetici, prodotti chimici di sintesi

Cos’è un Gassificatore ?

Carica Slurry

Vapore

Parziale combustione

Ossigeno/H2O

Scorie

Syngas

Condizioni processo

Temperatura

1200-1500 °C

Pressione

25- 85 atm

Il futuro della gassificazione

15%

32%

25%

28%

Americas

Asia

Europe

MEA

L’attuale capacità mondiale è destinata a crescere del

70% entro il 2015 con un 80% in Asia

Perchè misurare la temperatura

Di fondamentale importanza per verificare l’integrità

dei refrattari

In caso di cedimento dei refrattari, i gas caldi

entrano in contatto con il mantello esterno del

reattore.

Le dilatazioni termiche possono creare punti di

perdita specialmente in prossimità delle flange

Se non idividuato prontamente il problema può

causare:

seri danni all’impianto

gravi incidenti agli operatori

costosi e non previsti fermi impianto

Perchè misurare la temperatura

Esempio: Incidente Terre Haute, Indiana – Aprile 2008

A coal gasification plant north of TerreHaute faces a potential $27,000 in fines forserious safety violations in connection withan explosion that killed two people.

It did not have a written program thatcontained the safe operating limits for thecoal gasification process, including but notlimited to, the safe operating temperaturesand pressures…

Its process hazard analysis of the coalgasification process did not include all thehazards such as, but not limited to, breaksin the refractory materials, hot gas flowingpast refractory plug, effect of heat onmanway fasteners

Metodi tradizionali di controllo a contatto

I primi gassificatori utilizzavano tubi riempiti con sali

eutettici.

A una data temperatura il sale fonde

Il flusso genera un allarme

Successivamente cavi termosensibili, sensori F. O.,

termocoppie, etc.)

Saldati direttamente sulla superficie del reattore

Collegati con trasmettitori ad un sistema di allarme hot spot

Svantaggi legati alla tecnologia a contatto

Scarsa copertura superficiale

Temperature medie su aree

relativamente estese >250 cm2

Richiedono continua manutenzione

Installazione costosa e complicata

Distacchi dal mantello generano falsi

contatti o perdita della segnalazione del

pericolo

Vita operativa breve (di media 3 anni)

Il nuovo metodo:

Sistema termografico I.R. in continuo

Aumento della copertura rispetto ai metodi tradizionali

Riduzione dei costi di gestione

Bassa manutenzione

Semplicità di installazione

Riduzione di manodopera

Affidabile e robusto

10 + anni di vita

Progettato per l'applicazione

Analisi attiva dei dati

Come funziona una termocamera I.R. ?

• Radiazione I.R. emessa da tutti gli oggetti con temperatura > 0K (-273 C)

• Generata dalla rotazione e vibrazione delle molecole di una sostanza

• Attività molecolare aumenta con la temperatura

• Radiazione I.R. aumenta con la temperatura.

Come funziona una termocamera I.R. ?

Come funziona una termocamera I.R. ?

Esempi di immagini termiche

Bottiglie Freni

Tazza di caffèPersona Mantello Gassificatore

Deposito

stoccaggio carbone

Applicazione su Gassificatore

Aree maggiormente critiche Dome Area

Cone Area

Più termocamere forniscono una

maggiore copertura

Certificazione Zona Pericolosa Zone 2 Group IIC temp. class T1

Zone 1 Group IIC temp. class T3

Zona Critica

Zona Critica

Layout Sistema

Camera

Camera

Camera

Camera

Camera

Camera

Pannello di interfaccia

Data Server

Plant DCS

Client viewerClient viewerClient viewer

Ethernet or F/O Link

Connessione ridondante

Sala Controllo

Interfaccia Operatore

Interfaccia Operatore

Interfaccia Operatore

HOT SPOTS

Caratteristiche e vantaggi

Massima protezione del reattore

Archiviazione dati

Riduzione costi di gestione

Soluzioni chiavi in mano

Interfacciarsi con più termocamere

Elaborazione dati on-line e analisi dati off-line

Piattaforma di comunicazione incrociata

Sensori a contatto I.R.

Installazione Cavi installati all’interno guaine di protezione

Guaine montate sulla parete del reattore

Necessario predisporre parete reattore con punti di fissaggio

Nulla a contatto del reattore

Condizioni per l’istallazione Tipicamente a impianto spento

Necessarie tute di protezione speciali

Operazione pericolosa per le persone

Possibili danneggiamenti struttura del vessel

Punti di ancoraggio sulla struttura esistente

Cablaggi sul reattore Più cavi ai trasmettitori

Collegamento trasmettitori a J.B.

Cavi di segnale e alimentazione alla J.B.

Alimentazione 9-24 Volt alla J.B.

Cablaggi reattore/sala controllo Cavi multipli F.O. MM

Densità di misura Maggiore di 250 cm2 Minore di 16 cm2

Misure e Allarmi Allarme di Hot Spot al superamento della soglia impostata Temperatura minima, massima e media

Calcolo gradiente temperatura

Storico e Trends Tipicamente non disponibile Dati archiviati ogni minuto in condizioni normali

Dati archiviati ogni 15” in condizioni di allarme

Individuazione automatica punti caldi

Tendenza dei valori misurati

Connessione DCS Si Integrazione con OPC

Vita operativa Sostituzione ogni 3 anni Più di 10 anni di funzionamento

Confronto Tecnologie

Più di 300 termocamere vendute per applicazioni di

tipo industriale

Monitoraggio Vessel Critici2 x 4 Sistemi di monitoraggio ATR Reactor Vessel

1 x 11 Sistema di monitoraggio POX Reactor Vessel

Monitoraggio Carri Siluro Acciaieria:1 x Sistema per Corus - Scunthorpe, UK

1 x Sistema per CSN - Volta Redondo, Brazil

1 x Sistema per Severstal - Sparrows Point, Maryland, USA

1 x Sistema per uno dei maggiori produttori di acciaio in Germania

Termocamere su veicoli industrialiProgetto su misura per Società di Servizi operante a livello mondiale

Esperienza Land

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