製油所は、拡張診断機能によりシャットダウンのリスクを低減し、プラントの安全性を向上させました​

顧客

北米の大規模製油所​​

 

用途

加熱炉の火炎不安定性検知

 

課題

この製油所では、環境保護庁（EPA）の新しい排出規制に準拠するため、既存の直火式加熱炉に超低 NOx バーナーを設置しました。 固有の超低 NOx 排出設計の一環として、バーナーは非常に希薄な状態で動作し、常に失火寸前の状態にあります。 そのため、燃料ガスがバーナーチャンバーに供給され続けて爆発性雰囲気を形成しないよう、火炎消失検知システムが必要です。 できれば、製油所では、ユニットが完全に停止する前に火炎の不安定性を検出できる早期警告システムを必要としていました。 ​

製油所では、この問題を解決するために、以前に 2 つの異なるソリューションを試しました。 最初のソリューションは、火炎の存在を検出するための光学検出器（FIREYE）でした。 このソリューションはかなり良好に機能しましたが、各低 NOx バーナーに火炎の存在を確認するための専用の光学検出器が必要だったため、コストが高く、導入は現実的ではありませんでした。 これは、大型炉では数百台もの検出器が必要になるため、導入コストが高すぎました。 ​

製油所が試した 2 番目のシステムは、他社製の非常に高感度かつ高速な差圧（DP）伝送器でした。 工場でのテストでは良好な結果が得られましたが、実際のフィールドテストでは大きなドリフトと信頼性の低さが明らかになりました。 ​

火炎の不安定性を検知する早期警告システムがなかったため、火炎消失が発生した場合に、オペレータは加熱炉の停止を防ぐための是正措置（つまり、バーナーへの供給を濃くするために燃料ガスを追加すること）を講じることができませんでした。 これにより、計画外のユニット停止のリスクが高まり、プラントの稼働率とスループットが低下しました。 さらに、火炎消失時に加熱炉内に爆発性雰囲気が形成される可能性があるため、安全上のリスクも高まりました。 ​ ​

 

ソリューション

お客様は、拡張診断機能を備えた Rosemount^TM 3051S 圧力伝送器 を設置することで、この問題を解決しました。 高周波でのプロセス監視を必要とするこの火炎不安定性の検出に、拡張診断機能が適していました。 Rosemount 3051S 圧力伝送器は、毎秒 22 回のサンプリングによりプロセスノイズの振幅を測定し、火炎不安定性を早期に検出するための二次変数（標準偏差）を提供しました。 さらに、この伝送器は、直火式加熱炉のドラフト圧力に典型的な低圧レンジでも、非常に高い精度と信頼性を発揮します。 HART® Tri-Loop は、火炎不安定性を継続的に診断監視するため、従来のホストシステムに標準偏差変数を提供するために使用されました。 ​

Rosemount 3051S 圧力伝送器の拡張診断機能により、製油所は低 NOx バーナーの失火リスクを低減し、計画外の加熱炉停止を防止する有効な手段を得ることができました。 さらに、これにより、加熱炉内に爆発性雰囲気が形成される安全上のリスクも低減しました。