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Maintenir des produits chimiques dans le réservoir : Solutions d'instrumentation, de contrôle pour la fuite des réservoirs excessifs

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Les événements récents dans l'état de la Virginie Occidentale ont prouvé que notre approvisionnement en eau est dans le péril de la contamination à partir des fuites ou remplit au-dessus du niveau du stockage et des bidons de développement (voir la fig. 1) au produit chimique, au pétrole, à l'eau/à eau usagée, et aux équipements semblables.

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En janvier 2014, la ville de Charleston était affectée quand un réservoir contenant le méthanol de 4 methylcyclohexane a coulé, entraînant la contamination du fleuve d'élans, qui fournit plus de 300.000 personnes en de l'eau potable potable. Les résidants étaient sans eau du robinet pendant au moins cinq jours. Mais ce peut être des mois ou même des années avant que tout le effet de la flaque soit connu.

La compagnie qui a possédé le service de stockage où la fuite s'est produite -- Industries de liberté -- fait face maintenant au moins à 31 procès, avec l'état et les investigations fédérales. En conséquence, la compagnie a classé pour la faillite.

À la suite de la flaque chimique de fleuve d'élans, il est clair que les équipements chimiques de stockage feront face à l'examen minutieux additionnel, avec des examens soigneux des règlements existants. Cependant, avec quelques précautions et un investissement relativement mineur, cet événement pourrait avoir été identifié dès l'abord, et une mesure pourrait avoir été prise pour atténuer la fuite et ses conséquences destructives.

L'instrumentation existe qui peut surveiller le contenu d'un navire et fournir une alarme en cas d'une fuite ou remplir au-dessus du niveau l'événement. Ces produits ont été employés pendant des années et sont bien établis et fiables. Le schéma 2 instrumentation typique de montux pour que les niveaux de réservoir de surveillance empêchent remplit au-dessus du niveau et coule. Chaque instrument a une fonction spécifique pour contenir le contenu à l'intérieur du réservoir :

1. À niveau élevé remplissez au-dessus du niveau le commutateur d'empêchement. Ce commutateur est installé pour indiquer quand le liquide dans le réservoir atteint un état dangereusement élevé. Ce s'appelle souvent un Haut-Haut (HH) commutateur de niveau, car il est monté au-dessus du commutateur à niveau élevé utilisé pour indiquer le normal arrêter-remplissent point du réservoir. Si le commutateur à niveau élevé échoue, le commutateur de niveau de HH active pour empêcher le réservoir de remplir au-dessus du niveau. Ces commutateurs incluent typiquement un fonction-essai de manière le commutateur pour assurer son intégrité. Puisque des commutateurs de niveau de HH sont montés au-dessus du point maximum normal de suffisance, ils peuvent fonctionner pendant des années sans jamais « voir » le liquide dans le réservoir. Pour cette raison, la capacité d'examiner le commutateur sur une base périodique pour vérifier sa fonctionnalité est critique. Dans loin trop de réservoirs, le commutateur de HH est la seule protection contre des flaques. C'est inacceptable. La flaque additionnelle et remplissent au-dessus du niveau des méthodes de détection sont nécessaire.

2. Indicateur de niveau de radar. Un indicateur de niveau de radar surveille sans interruption de niveau dans le réservoir. Il est extrêmement important que l'indicateur de niveau soit très précis détecter des fuites, débordement ou remplit au-dessus du niveau. Un niveau important d'exactitude est nécessaire pour fournir une indication si le niveau diminue quand le liquide dans le réservoir activement n'est pas transféré ou n'est pas pompé dehors. Si le niveau commence à diminuer pendant l'inactivité, il indiquerait une fuite dans le réservoir, et le système de surveillance fournirait alors une alarme. En raison de ces paramètres d'emploi, l'exactitude doit être mesurée dans les fractions des millimètres. Les indicateurs de niveau de radar peuvent fournir l'exactitude de 0.5 millimètre -- une quantité suffisante pour détecter même les fuites mineures. L'indicateur de niveau de radar agit également en tant qu'un support au commutateur de niveau de HH.

3. Sonde de température. Il est important de mesurer la température du liquide dans le réservoir pour fournir la compensation appropriée. C'est parce que le volume de la plupart des produits chimiques augmente ou se contracte avec des changements de la température. Sans compensation, ces changements de volume ressembleront aux changements du niveau quand, en fait, le contenu réel du réservoir n'a pas changé. Sondes de température avec les points de mesure et l'exactitude multiples de ±0.1 ? C sont exigés pour cette application. 4. Commutateur de niveau externe. Ce commutateur de niveau est monté à l'intérieur de la digue de conservation pour indiquer si un liquide s'accumule. Le commutateur de niveau doit pouvoir détecter n'importe quel liquide qui est présent. Même eau de pluie s'accumulant après qu'un orage devrait être détecté, car il est nécessaire d'enlever cette eau pour maintenir le volume approprié de la digue. Essentiellement, toute accumulation de liquide dans la digue -- l'eau ou produit chimique -- exige une réponse. En soi, les commutateurs qui indiqueront sûrement la présence de n'importe quel liquide, tel que des diapasons, sont plus adaptés pour cette application.

5. Moniteur latéral de réservoir. Le moniteur de côté de réservoir exécute des calculs de corriger-volume utilisant le rendement de la sonde de la température et le signal de l'émetteur de radar de déterminer la taille du matériel dans le réservoir. Il également fournit la puissance d'une sécurité inhérente de boucle à l'émetteur d'indicateur de niveau et de température, lit des données de tous les dispositifs reliés et montre les valeurs de chaque instrument.

6. Logiciel basé sur PC de surveillance. C'est un progiciel basé sur PC typique de HMI qui montre le rendement de chaque réservoir dans une ferme de réservoir comme des calculs de volume (voir la fig. 3). De tels progiciels sont fournis par plusieurs fournisseurs. Ces progiciels ont typiquement des possibilités intégrées de web server, ainsi un opérateur ou un ingénieur peut rapidement et facilement accéder à l'information de réservoir de tout PC ou dispositif tenu dans la main par l'intermédiaire d'un navigateur.

Le logiciel également surveille le niveau de réservoir et peut réagir à n'importe quel changement de niveau. Il devrait avoir un dispositif qui permet à un réservoir inactif « d'être fermé à clef vers le bas. » Si le niveau dans un réservoir verrouillé-vers le bas chute, il indiquerait une fuite, et le logiciel produirait une alarme. Comme avec tous les alarmes et événements, cette information peut être transmise par relais aux utilisateurs par l'intermédiaire d'un lien d'Ethernet de sorte que l'information s'enregistre sur le dispositif approprié tel qu'un PC, un comprimé ou un smartphone.

7. Appareil de contrôle de récepteur. Par rapport à l'à niveau élevé remplissez au-dessus du niveau le commutateur d'empêchement, il est critique d'examiner HH et les commutateurs de niveau externes pour les assurer fonctionnent correctement. Bien que beaucoup de commutateurs de niveau aient à vérification automatique continu pour surveiller leur santé, l'appareil de contrôle de récepteur permet à un opérateur d'examiner le commutateur manuellement par l'intermédiaire d'un bouton poussoir. L'appareil de contrôle peut détecter un court-circuit, une interruption dans la ligne à la sonde de mesure, la corrosion de vibrateur dans la sonde, ou un défaut dans le circuit d'entrée. Comme support au circuit principal d'automation, l'appareil de contrôle inclut également des relais pour fournir un résultat à une alarme et/ou une fonction de commande telle qu'une valve de déviation pour empêcher le remplissage excessif.

Conclusion

Un système d'instrumentation et de surveillance comme celui a discuté détecte en haut des flaques et des fuites aux niveaux multiples -- avec des moniteurs de réservoir, logiciel de HMI et appareils de contrôle de récepteur fournissant la redondance.

Les événements à Charleston expliquent que les réservoirs de stockage chimiques doivent être bloqués et que des flaques et les fuites doivent être empêchées si possible. Ceci devrait se prolonger à n'importe quelle industrie -- produit chimique, pétrole et gaz, eau et eau usagée, fonderies, et d'autres -- stockant les produits chimiques qui pourraient souiller des approvisionnements en eau.

Dans l'industrie pétrolière, par exemple, l'institut américain de pétrole (api) a recommandé des pratiques pour empêcher et répondre aux flaques (API2350 recommandé pratique pour les réservoirs de stockage de surface). Dans l'industrie chimique, la plupart des équipements qui fabriquent des produits chimiques sont exigés pour avoir un plan de SPCC (commande et contre-mesures d'empêchement de flaque) en place.

Malheureusement, parce que le service en produits chimiques stockés de la Virginie Occidentale seulement et ne les a pas fabriqués, les inspections d'emplacement et des laisux qui sont exigées pour des installations industrielles n'ont pas été exigées. Un manque de ces conditions et le manque des propriétaires de fournir la surveillance de niveau appropriée ont finalement mené à l'incident, qui était assez sérieux pour ruiner la compagnie.

L'instrumentation appropriée pour des récipients de surveillance peut empêcher des flaques et identifier des fuites. En traitant des endroits où ces incidents ne peuvent pas être empêchés, cependant, il est critique qu'ils soient rapidement identifiés et qu'un plan de réponse est en place pour atténuer des dommages et des incidences sur l'environnement. En équipant des réservoirs avec remplissez au-dessus du niveau les commutateurs d'empêchement et les instruments de surveillance de réservoir fourniront la sécurité requise pour empêcher des catastrophes.

Au sujet des auteurs : Bill Sholette est le directeur commercial de niveau de produits pour Endress+Hauser dans le nord-est. Il a été impliqué dans la mesure de niveau pendant les 33 dernières années dans pratiquement tous les aspects d'instrumentation de niveau de processus de mesure. Sholette s'est occupé de l'université de Villanova et a la certification dans la gestion et le marketing.

Ricardo Chavez tient les BS en génie chimique de l'Institut de Technologie de Monterrey et de l'éducation plus élevée. Il est le directeur commercial de solutions pour Endress+Hauser dans la Côte Est avec presque 20 ans d'expérience fonctionnant dans l'intégration d'instrumentation, à régulation de processus et de données dans des systèmes de PLC/SCADA.

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