Monitorização eficaz de vasos de vedação

A Nufarm foi a primeira empresa a desenvolver e comercializar ómega-3 de origem vegetal, desenvolveu e comercializou tecnologia avançada de matérias-primas para bioenergia. “É possível monitorizar facilmente os níveis e a pressão para gerir proactivamente as mudanças antes que se tornem um problema”, segundo Ben Ross, EC&I Reliability Engineer da Nufarm.

O desafio

Em muitas aplicações industriais, especialmente em bombas, as juntas mecânicas desempenham um papel fundamental na prevenção de fugas. Mas em alguns ambientes mais exigentes, onde o fluido de processo é perigoso, quente ou propenso à cristalização, um sistema de suporte de vedação torna-se essencial. A unidade fabril da Nufarm em Wyke, Bradford, depende de equipamentos como vasos de vedação para evitar a perda de contenção, o que poderá ter amplas implicações para a segurança, proteção ambiental e reputação, bem como consequências financeiras.

O sistema de vasos de vedação do fabricante AESSEAL armazena um fluido de barreira – geralmente óleo ou água – que circula entre os dois conjuntos de faces dentro de uma vedação mecânica dupla. Este fluido ajuda a lubrificar as faces da vedação, a reduzir a temperatura e a evitar fugas do fluido do processo para a atmosfera.

Para garantir que o sistema de barreira continua a operar como esperado, a integridade dos vasos de vedação deve ser monitorizada de forma rotineira. Esta monitorização depende de verificações visuais realizadas pelos Operadores ou equipas de manutenção, como explica Ben Ross, Engenheiro de Fiabilidade da EC&I: “Os operadores e colegas da manutenção conseguiram sempre identificar potenciais problemas, observando alterações no nível ou na pressão e fazendo uma avaliação imediata. Mas as verificações manuais isoladas podem ser desafiantes, principalmente porque os vasos de vedação estão frequentemente localizados em áreas de difícil acesso ou perigosas. Sem instrumentação contínua, as alterações subtis também podem ser mais difíceis de detetar precocemente.”

“Para manter a integridade e a fiabilidade da vedação, é importante que quaisquer alterações sejam identificadas rapidamente”, acrescenta Ben. “Se o fluido de barreira vazar para o processo, isso pode comprometer o desempenho – por isso, melhorar a visibilidade e a monitorização é fundamental”.

A solução

Com o apoio da Endress+Hauser, a Nufarm testou a instalação de instrumentos de nível e pressão num dos seus vasos de selagem. As medições fornecidas são utilizadas para confirmar se existe um volume adequado de fluido de barreira (ou seja, sem perdas, evaporação ou fugas internas) e se a pressão do fluido de barreira é mantida acima da pressão do processo, o que confirma que o fluido está a fluir para a cavidade da selagem e que o processo não está a verter. Qualquer desvio na pressão ou no nível é um alerta precoce de que a selagem mecânica está a degradar-se ou que o sistema de suporte da selagem está comprometido.

Os valores dos instrumentos são introduzidos no sistema informático DCS da fábrica para análise e monitorização de tendências. “A monitorização de tendências é ótima porque, se houver um problema, pode ver o nível e a pressão começarem a diminuir e fazer um diagnóstico rápido. Isto é excecionalmente útil durante as ACR (análises de causa raiz)”, diz Ben. “E tudo isto sem necessidade de permissões ou EPI especializado.”

O sensor de nível pertence à linha Compact da Endress+Hauser, sendo ideal para os vasos de vedação de 12,5 litros. O Micropilot FMR43, um radar de espaço livre para medição contínua de nível sem contacto, garante medições fiáveis ​​mesmo em condições de processo turbulentas ou de rápida mudança e em tanques de processo particularmente pequenos.

O Cerabar PMP71B é um transmissor de pressão robusto que pode ser configurado remotamente através de uma aplicação utilizando uma ligação Bluetooth segura. Ambos os instrumentos utilizam a tecnologia Heartbeat para verificação rastreável e documentada a pedido, sem interrupção do processo, e monitorização permanente de anomalias do processo.

Além da monitorização do vaso de vedação, a bomba possui sensores de vibração para monitorizar a integridade dos rolamentos, acoplamentos e veios. Os operadores realizam verificações de rotina adicionais no terreno para detetar qualquer problema antes que este ocorra.

Os benefícios

A instrumentação do vaso de vedação oferece proteção contra fugas de produto e falhas na vedação, enquanto a monitorização de vibrações protege contra falhas mecânicas. As rotinas do operador fornecem confirmação e validação em condições reais de funcionamento. Os três elementos combinados formam uma estratégia de fiabilidade robusta para a bomba: contenção do processo, integridade mecânica e condições reais de funcionamento.

Após o sucesso do teste existem planos para estender a instrumentação, juntamente com os tanques de vedação em todo o local. A monitorização dos dispositivos é simples, com as configurações facilmente copiadas de um radar para outro, permitindo uma monitorização consistente e fiável.

Do ponto de vista da segurança e da fiabilidade, a visibilidade melhorada permite que os potenciais problemas sejam identificados com muito mais antecedência, permitindo uma tomada de decisão informada e atempada. “Se observarmos que o nível começa a apresentar uma tendência decrescente, isso indica claramente que o desempenho da vedação necessita de atenção”, explica Ben. “Esta informação permite-nos planear a manutenção de forma proativa, agendando o trabalho num período adequado, em vez de reagir a eventos inesperados.”

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