Procesos térmicos industriales

PROBLEMA

Las peticiones más habituales para este tipo de solicitudes son las siguientes:
1. La monitorización de la llama, según la norma 13849-1, debe alcanzar el nivel de seguridad PL e.
2. Control de la presión del gas y del aceite combustible (PL d).
3. Control post-purga de la presencia de gas en las tuberías (PL d).
4. Control de desconexión de la ventilación del aire de combustión (PL d).

El controlador de seguridad Mosaic no puede utilizarse para controlar el quemador real, ya que requiere funciones analógicas. Sin embargo, Mosaic se convierte en una solución óptima para controlar el proceso térmico y las funciones de seguridad de la planta, ya que es capaz de manejar un número de sensores requeridos por la norma EN 746-2, tales como:

• Monitorización de extinción de llama: normalmente se utilizan sensores detectores de presencia de llama (a menudo ópticos, no de seguridad), en lugar de los detectores de llama de tipo SIL3 o 2x SIL2 exigidos. Más comúnmente, se utilizan los sistemas integrados certificados de (BMS), incluido el control de llama. La señal digital de tipo SIL3 o 2x SIL2 generada por el BMS puede utilizarse como entrada.
• Control de la presión del gas: presostatos (tipo SIL2, SIL3 no disponible).
• Control de la temperatura de la llama piloto: detectores de temperatura (SIL3).
• Control de purga de tuberías de gas: detector de gas (SIL3 o SIL2).
• Control de los ventiladores: sensores de caudal (SIL2).
• Control de la relación aire/combustible: presostatos (SIL2).

El diagrama de bloques que se muestra a continuación indica las relaciones entre los componentes del sistema. El diagrama muestra claramente dónde puede actuar el controlador de seguridad Mosaic. Basándose en las entradas recibidas de los sensores y los sistemas de seguridad, los OSSD de Mosaic actúa sobre las boquillas de gases de combustión y de aire comburente, controlando y ajustando el proceso de combustión.

Control del proceso (a)
1. Sistema de control e instrumentación / Operario nivel de control
- Nivel de control del proceso
- Nivel de control (local)
- Control (no a prueba de fallos)
- Puesta a punto y ajustes
- Supervisión

2. Sistemas de protección
- Parada de emergencia
- Enclavamiento de seguridad
- Control de purga y tuberías
- Control de estanqueidad
- Control automático del quemador
- Ventilación de gases de combustión
- Relación aire/combustible
- Detectores de caudal y presión
- Límites de alta temperatura

Sistema de calefacción (b)
3. Suministro de combustible (gas)
4. Suministro de aire de combustión
5. Sistema del quemador y dispositivo de encendido
6. Cámara de combustión
7. Cámara de procesamiento
8. Sistema de gases de combustión.

Norma

Este tipo de sistemas están regulados por la Norma Europea EN 746-2 - "Industrial thermoprocessing equipment safety requisitos de seguridad para sistemas de combustión y manipulación de combustible" Mayo 2010.
Esta norma de tipo C, tal y como se define en la norma EN ISO 12100-1, forma parte de las 8 normas que componen las normas de seguridad EN 746 "Industrial Industrial Thermoprocessing Equipment".
Nota: La norma EN 746-2 presupone que todos los equipos no crean ninguna atmósfera potencialmente explosiva y están situados en una zona normalmente ventilada.

La norma EN 746-2 define los requisitos para los sistemas de protección y seguridad de estos equipos:

• El sistema de protección y seguridad es un conjunto de dispositivos, unidades de control y circuitos de seguridad cuyo objetivo principal es la protección del personal, la instalación y el medio ambiente.
• El sistema de protección y seguridad incluye todos los componentes necesarios para llevar a cabo la función de seguridad:

- Sensores para controlar los parámetros relacionados con la seguridad (por ejemplo, temperatura de la llama, presión del aire, etc.);
- Dispositivos de bloqueo de los gases de combustión y del aire comburente (válvulas);
- Dispositivos de control de la ventilación de la cámara de combustión y de protección del quemador (por ejemplo, control del nivel de temperatura);

• Un sistema de protección y seguridad se compone normalmente de sensores, lógicas de control, dispositivos de accionamiento y un sistema multicanal que permite la comunicación entre todos los elementos. Mosaic puede realizar la supervisión de seguridad necesaria de todo el sistema.

SOLUCIÓN

El controlador de seguridad Mosaic puede ser una solución óptima para el sistema de seguridad de procesos térmicos industriales.

Una instalación de seguridad típica para un quemador tradicional de llama directa de gas, controlada con un módulo maestro Mosaic (M1), incluye:

• 2 entradas para presostatos de gas - redundancia de doble canal.
• 2 entradas para sensores detectores de llama - normalmente se utiliza un sensor óptico, no de seguridad, en lugar de los requeridos detectores de llama de tipo SIL3 o 2x
• detectores de llama de tipo SIL2.
• 2 entradas para presostatos de flujo de aire - redundancia de doble canal.
• 1 par OSSD para gas - salida de seguridad de doble canal para detener el suministro de combustible.
• 1 par OSSD para comburente (aire) - control de ventiladores de suministro.