| |
Voorspelbaar onderhoud
Stoom is de meest gebruikte energiebron in de industrie. Het wordt gebruikt als krachtbron voor het opwekken van elektrische energie, warmteoverdracht en transport middel in petrochemische processen. Onderhoud van een stoomdistrubitienetwerk is geen makkie.
Bij de Staatsolie Raffinaderij is warmteoverdracht van stoom het belangrijkste proces. De stoom wordt daar zelf opgewekt en gebruikt om de verschillende producten zoals asfalt, stookolie en grondstoffen voor verdere bewerking in de procesmodules in vloeibare staat te houden. De overdracht van warmte gebeurt via steam tracing : een leiding met een diameter van 0,5 duim wordt geplakt aan een ‘productleiding' en het geheel wordt omwikkeld met isolatiemateriaal om warmteverliezen tegen te gaan en personen te beschermen tegen brandwonden. De opgewekte stoom heet ‘ medium steam ' en verlaat de stoomketel met een temperatuur van 288 Celsius en een druk van 11,4 bar. Een gebrek aan stoom betekent dat onder andere het asfalt in de leidingen zal stollen. In het ergste geval is vervanging van de pijpen de enige oplossing.
Het systeem (opwekken en distributie) moet continu in de gaten worden gehouden, terwijl het onderhoud uitermate secuur moet plaatsvinden De gevolgen van een defect systeem zijn roest, de leidingen gaan hameren, een grotere stoomverbruik, hogere brandstofkosten, een lage efficiëntie, verminderde warmteoverdracht, beschadigingen aan apparatuur, arbeidsongevallen, producten die niet voldoen aan de specificaties en een grotere elektriciteitsverbruik. Onderhoud en problemen opsporen, moeten gebeuren terwijl het systeem in werking is – overigens is dat 1x24 uur – wat de nodige gevaren met zich kan meebrengen. In oktober 2000 is de aanzet gegeven voor een systeem om het onderhoud ( maintenance ) te vergemakkelijken.
Elk apparaat dat werkt, maakt geluid. Sommige hoorbaar, andere ‘geruisloos'. Het geluid is een belangrijke indicatie van de staat waarin het equipement verkeert. Voor inspectie van de steam traps , opsporing van lekkages van stoom en perslucht wordt op de raffinaderij gebruik gemaakt van draagbare apparatuur voor ultrasound detectie. Ultrasound is geluid dat boven de menselijke gehoorgrens zit (tussen 20 en 100 kHz). Het apparaat kan worden vergeleken met een stethoscoop en bestaat uit een sensor met versterker in pistoolvorm en een koptelefoon voor het beluisteren.
Om alle 470 steam traps op de raffinaderij systematisch te inspecteren, is het software Trap Management System ( TrapMan ) ontworpen, dat onder meer bestaat uit een database, elektronische kaarten en diagrammen van de pijpen en instrumenten (P&ID's: Piping & Instrumentation Diagrams ), inspectieopdracht generator en rapportage.
Eén van de grootste uitdagingen van het systeem was om de bestaande informatie op papier om te zetten naar een elektronisch formaat. De bestaande proces- en pijpendiagrammen zijn voornamelijk geprint op A3-papier en groter. Bladeren in een stapel van honderd vellen op zoek naar informatie is erg tijdrovend, waardoor een elektronisch ‘boek' is ontwikkeld. Met behulp van Autocad Drawing Web Files kan snel informatie uit tekeningen worden opgehaald zonder er specifieke kennis nodig is van bepaalde specialistische computerprogramma's. Dit systeem is te vergelijken met de Adobe Acrobat Reader, maar dan gericht op (Autocad-)tekeningen.
Een ander aspect is de manier van inspectie. Traditioneel zijn onderhoudstechnici belast met inspecties en testen van de steam traps . Bij de raffinaderij zijn dat de operators. Eén van de redenen hiervoor is dat dit soort inspecties beter vroeg in de ochtend of laat in de middag kunnen worden gedaan, omdat er dan minder achtergrondlawaai is. Verder hebben de operators een globaal overzicht van alle processen en kunnen problemen aan een bepaalde equipement relateren aan de performance aan een ander. De resultaten van de inspecties worden na verwerking door gestuurd naar de afdeling Maintenance Refinery. Deze manier van werken bevordert onder andere de kennisuitwisseling tussen de afdelingen Operations en Maintenance Refinery.
Steven van Els
Het stoomsysteem van de Staatsolie Raffinaderij bestaat uit twee stoomketels ( boilers ) stoomleidingen, condensaatleidingen, steam traps en manifolds , condensate manifolds en verschillende warmtewisselaars ( heat exhangers ). Wanneer de stoom zijn warmte afstaat, vind er condensatie plaats. Dit condensaatwater moet worden afgevoerd uit de leidingen, anders kunnen die gaan roesten. De warmteoverdracht wordt dan minder. Het apparaat dat moet zorgen voor afvoer van condensaat is de steam trap ; een klep ( valve ) die stoom tegenhoudt en condensaat (water) doorlaat. Daarnaast moet het ook nog gassen als zuurstof en kooldioxide afvoeren.
|
| Doelstellingen van TrapMan |
- Inventaris van alle steam traps op de raffinaderij, gegroepeerd naar model, type, plaats, functie, verbinding aan steam/condensate manifold en inspectieroute.
- Inventaris van alle stoom- en condensaatleidingen, vertakkingen en aftappunten.
- Identificatie van alle componenten van het stoomdistributienetwerk gebaseerd op de normen afkomstig van de bouwer van de raffinaderij, ABB Lummus, zoals gebruikt voor de P&ID's, Process Flow Diagrams (PFD), Isometrische Constructie Tekeningen en andere relevante documentatie van de raffinaderij.
- Genereren van inspectieroutes om gebruikt te worden tijdens “audits” van het stoomdistributienetwerk.
- Genereren van rapporten van defecte componenten die aan vervanging toe zijn.
- Het bijhouden van statistische en historische data van het distributienetwerk
- Aandragen van informatie voor het isoleren of uit bedrijf halen van componenten en leidingen bij het opmaken van work permits en ‘lock out-, tag-out-procedures.
|
Het TrapMan werd door Steven van Els gepresenteerd op het National Congres of Mechanical Engineering 2002 dat in augustus werd gehouden in João Pessoa (Brazilië).
|