В 2010-2011гг. ООО «СКАТ-Урал» выполнило работы по разработке проектной и рабочей документации производства литейных смол ОАО «Уралхимпласт-Кавенаги» г.Нижний Тагил, разделы относящиеся к электроснабжению и автоматизации. 

Объем работ

Данная работы была самым сложным и объемным заказом, который на данный день выполнило ООО «СКАТ-Урал». Объект представляет собой 7 основных и 11 вспомогательных технологических линий пожаро- взрывоопасного высокотоксичного химического производства. Оборудование размещается в существующем 4х этажном производственном здании переоборудуемом под новую технологию,. Вспомогательные емкости размещены на улице. К зданию пристроен 2х этажный административно-бытовой корпус.

 

Дополнительно к существующим строениям, новым проектом предусматривается возведение рядом с объектом трех складов сыпучих и жидких реагентов с автоматизированной подачей их в основную технологию, а также строительство насосной станции.

 

В наш объем работ вошли следующие разделы документации:

  • Электроснабжение («ЭС»)
  • Силовое электрооборудование (несколько томов «ЭМ»)
  • Электроосвещение, внутреннее и наружное («ЭО», «ЭН»)
  • Молниезащита и заземление («ЭГ»)
  • Комплексная автоматизация технологии (несколько томов «АТХ», «АК»)
 

Основные сложности

Практически все составляющие отличаются низкой температурой вспышки или остронаправленным механизмом действия

Сам процесс производства смол дискретный, с возможностью быстрой переориентации на выпуск продукции наиболее востребованный рынком.

Производственные помещения строительных категорий А, Б и классов от В-I до  В-IIа по ПУЭ

Решения

В здании, отведенном для размещения нового производства, ранее функционировало взрывоопасное химическое производство. В частности, на фото видно полное остекление фасадов для отвода потенциальной взрывной волны от административной части. Этот факт, как казалось поначалу, упрощал задачу проектировщиков, но существующая внутренняя компоновка помещений не укладывается в современные ужесточившиеся требования. В частности, действующим ПУЭ запрещен транзит кабелей через помещения любых категорий взырвоопасности, что сплошь и рядом применялось ранее при размещении щитовых, анализаторных помещений и организации кабельных трасс.

Также бросаются в глаза и другие моменты: например, помещение, использовавшееся ранее под операторскую, имеет размеры 12х18 (!) метров. Разумеется, при современном уровне компактности и компьютеризации систем управления такие площади не нужны и по новому проекту его перестроят в 5 кабинетов для размещения административно-хозяйственной части. 

Оборудование КИП заложено фирм Krohne, Endress+Hauser, Siemens. Весоизмерительные датчики ф.HBM. вместо весовых терминалов – модули Siemens Siwarex. Лотки ф. Bettermann горячего цинкования

Система управления построена на оборудовании ф.Siemens -  станциях распределенной периферии ET200 для Ex-зон. Промышленная сеть, объединяющая 12 станций распределенной периферии и управляющие выполнена с резервированием структуры. В отдельном выделенном под серверную помещении размещены стойки с IT – оборудованием – сервера, RAID- массивы, коммутторы. .Проектом заложено программное обеспечение PCS7 ф. Siemens. 

Система противоаварийной защиты (п. 6.3 ПБ 09-540-03) запроектирована с собственными датчиками, собственными контроллерами и  отдельными исполнительными механизмами. Даже при прокладке кабельных линий пересечений между основной системой управления и ПАЗ не допускалось.

 

Система газоанализа запроектирована на оборудовании ф. Drager Safety

Стоит отметить, что при выборе производителя оборудования особых вариантов даже не просматривалось – другие производители предлагают на рынке отдельные извещатели, сигнализаторы, или средства для их поверки. Но с нашей точки зрения для построения столь ответственной системы безопасности необходимо были использовать готовое решение от одного производителя. Именно возможности ф.Drager Safety покрывали все потребности проектируемого хим. Производства. Данный производитель предлагает всю линейку оборудования - первичные датчики (от угарного газа до водорода), специализированные контроллеры, специализированные панели для оповещения оператора и прочее. Такое решение исключает проблемы технического характера при стыковке оборудования разных производителей и страхует заказчика от возможных претензий по необходимости сертификации и получения  разрешения на систему в целом. 

Электроснабжение выполнено на оборудовании ф.Schneider Electric В ГРУ шкафы серии Prisma P, этажные распределительные шкафы на серии Prisma G.

Блоки искрозащиты там где они требуются Phoenix Contact

В рабочей документации предусмотрен ряд нестандартных для отечественной школы проектирования решений –

1. Практически полное отсутствие местных кнопочных пультов управления

Технологическим заданием не предусматривалось постоянных рабочих мест в производственных помещениях. Вместе с тем, далеко не все технологические операции могут проводиться удаленно. Если дозировка жидких реагентов, перемешивание и прочее вполне может управляться с компьютера, то добавление сухих и сыпучих компонентов может быть осуществлено только вручную по месту. Таким образом, задача проектирования местных постов управления во взрывоопасных зонах стояла довольно остро. Принятое проектное решение предусматривает установку по месту взрывозащищенных сенсорных графических ж/к панелей ф.Siemens. При проработке данного варианта стоимость подобного оборудования, конечно, несколько настораживала.

Мы провели совместное со специалистами заказчика совещание по данному вопросу, оценили возможности предлагаемого решения и сравнили с вариантом установки необходимого числа взрывозащищенных пультов отечественных производителей («ВЭЛАН» или «GORTEX»). Дополнительно к стоимости оборудования почитали смету на монтаж. В итоге получилось, что закупка ж\к панелей оказывается экономически выгоднее, чем строительство большого кнопочного пульта с необходимой степенью взрывозащиты.

В итоге, в основных производственных помещениях остались только аварийные кнопки системы ПАЗ. 

Отдельные местные кнопочные посты  предусмотрены на участках вне основного производственного здания - на отдельно стоящих складах, на улице у резервуаров, на насосной станции и т.д

 

2. Практически полное отсутствие клеммников в шкафах автоматизации

При компоновке шкафов автоматизации мы попытались полностью отказаться от использования клемников. Это существенно экономит место и упрощает компоновку шкафов. Размножение сигналов «минус», «земля», «питание» также выполнено не на клеммниках, а на специально предназначенных контактах терминальных блоков контроллера Siemens. В соответствии с нашим решением кабели КИП из взрывоопасных зон непосредственно подключаются к модулям станций ET200isp.

 

3.  Практически полное отсутствие соединительных коробок

Практически полное отсутствие соединительных коробок объясняется тем, что максимальное расстояние от механизма до шкафа управления во взрывобезопасной зоне не более 40м. Соединительные коробки предназначенные для применения во взрывоопасных зонах очень громоздки. Таким образом, экономически целесообразнее оказывается дотянуть каждый кабель до помещения этажной щитовой, чем объединять сигналы в один.

 

4. Практически полное отсутствие блоков питания приборов КИП

Получилось так, что приборы КИП подобранные для поставленных задач практически 100%  имеют возможность питания по сигнальной линии 4-20мА. Таким образом, компоновка шкафов и кабельные журналы еще больше упростились