1 March 2012

FF General Assembly 2012

Manutenção e Operação em

FOUNDATION Fieldbus

Alexandre Pereira Lopes

2 March 2012

Braskem - A caminho da liderança global da química sustentavel

Com atuação no setor químico e petroquímico, a

Braskem se destaca no cenário global como a maior

produtora de resinas termoplásticas das Américas.• Polietileno (PE)• Polipropileno (PP)• Policloreto de Vinila (PVC)• Insumos químicos básicos como eteno, propeno, butadieno,

benzeno, tolueno, cloro, soda e solventes, entre outors.

A Braskem possui um dos portfólios mais completos do

mercado, ao incluir também produtos diferenciados a

partir de matérias primas renováveis.

3 March 2012

Braskem em Números

Números de 2010 mostram a atuação e a dimensão da empresa, uma das maiores do mundo em seu setor.

4 March 2012

EXTRAÇÃOMatérias Primas

1° GeraçãoPetroquímicos

Básicos

2° GeraçãoResinas

Termoplásticas

3° GeraçãoTransformadores

de Plásticos

NAFTACONDENSADO

GAS VALOR ADICIONADO

COMPETITIVIDADE

INTEGRAÇÃO COMPETITIVA

Braskem na Cadeia Petroquímica

5 March 2012

A Braskem e a tecnologia FF

A Braskem possui várias plantas no Brasil com aplicações FF, incluindo unidades em: São Paulo (ABC: Mauá/Santo André); Paulínia, SP Triunfo, RS Salvador, BA (Camaçari) Alagoas

6 March 2012

Exemplo: Composição de Tecnologias em Planta do ABC

Instrumentos Inteligentes

FieldbusHartWirelessHart

Total: > 1900 instrumentos

77 %

22 %

1%

7 March 2012

Exemplo: Tipos de Instrumentos na Unidade Intermediários de Planta no ABC (Total de 263 instr.)

Vendor Device NameFisher Controls Fisher DVC6000f - SC rev 1Invensys Process Systems 240FFMagnetrol Model 705 3.xPepperl + Fuchs Temperature MultiplexerRosemount Inc. 3051 Fieldbus Pressure Transmitter 3144 Fieldbus Temperature Transmitter 5300 Guided Wave Radar Level and Interface Transmitter 5600 TankRadar PRO Level Transmitter 752 Fieldbus Remote Display 848 Fieldbus Temperature DeviceRosemount Inc. Total SMAR Advanced Positioner Transmitter Pressure TransmitterVEGA Grieshaber KG VEGA PULSYokogawa Electric EJA100A EJX ROTAMASS YTA320 YVP Valve Positioner

8 March 2012

Razão para a adoção da Tecnologia FF

• Apesar das significativas possibilidades de economias de instalação e comissionamento, os principais benefícios da adoção da tecnologia Fieldbus Foundation podem ser vistos durante o período de operação da planta.

Benefícios para a Manutenção e Operação

9 March 2012

Algumas Vantagens do FF

• Possibilidade de redução de custos com fiação e instalação;• Instrumentos multivariaveis;• Simplificação da Instalação e de seu projeto (menos

desenhos);• Variáveis em unidades de engenharia diretamente (sem

conversão A/D, melhor precisão);• Controle no Campo (melhor MTBF, menor variabilidade);• Diagnósticos avançados;• Acesso remoto a calibração e diagnósticos do instrumento;• Manutenção otimizada.

10 March 2012

Algumas Lições Aprendidas com Projetos FF• Atenção especial deve ser dada aos requerimentos

particulares do fieldbus e seus benefícios para a Planta: Treinamento para todos os envolvidos; A instalação física é muito importante;

Verificação/certificação das redes é necessária.

Uso de componentes aprovados; Distribuição de instrumentos em redes; Testes e verificações (integração, TAF, etc); Especificação de diagnósticos de dispositivos e

ferramentas de manutenção;

Um bom planejamento para Gerenciamento de Ativosé fundamental para se alcançar os benefícios

11 March 2012

Outras Lições

Segurança Intrínseca: • Tivemos problemas ao levar redes de baixa

potência ao campo;• Hoje o padrão na Braskem é a utilização do

conceito “Power Trunk”• Tronco com segurança aumentada• Barreiras de segurança no campo (caixas de junção)

12 March 2012

Solução Power Trunk

- 450 mA por rede- Completamente redundante

Solução Típica: Solução Inovadora: Cartão FF com condicionador embutido

13 March 2012

Outras Lições

Diagnósticos de Rede: • Diagnósticos de rede são muito importantes

para o comissionamento e manutenção; • Necessidade de Integração ao sistema de

Gerenciamento de Ativos;

14 March 2012

Soluções para Diagnósticos de Rede• Solução Típica:

• Solução Inovadora:

OPC

Condicionador24 Vdc

Ctlr, H1

Condicionador integrado ao cartão H1 com

diagnósticos de rede

A importância do Sistema de Gerenciamento de Ativos

16 March 2012

FIELD_VALUPDATE_EVTBLOCK_ALMALARM_SUMACK_OPTIONALARM_HYSHI_HI_PRIHI_HI_LIMHI_PRIHI_LIMLO_PRILO_LIMLO_LO_PRILO_LO_LIMHI_HI_ALMHI_ALMLO_ALMLO_LO_ALM

Analog InST_REVTAG_DESCSTRATEGYALERT_KEYMODE_BLKBLOCK_ERRPVOUTSIMULATEXD_SCALEOUT_SCALEGRANT_DENYIO_OPTSSTATUS_OPTSCHANNELL_TYPELOW_CUTPV_FTIME

MEMORY_SIZENV_CYCLE_TFREE_SPACEFREE_TIMESHED_RCASSHED_ROUTFAIL_SAFESET_FSAFECLR_FSAFEMAX_NOTIFYLIM_NOTIFYCONFIRM_TIMEWRITE_LOCKUPDATE_EVTBLOCK_ALMALARM_SUMACK_OPTIONWRITE_PRIWRITE_ALM

ST_REVTAG_DESCSTRATEGYALERT_KEYMODE_BLKBLOCK_ERRRS_STATETEST_RWDD_RESOURCEMANUFAC_IDDEV_TYPEDEV_REVDD_REVGRANT_DENYHARD_TYPESRESTARTFEATURESFEATURE_SELCYCLE_TYPECYCLE_SELMIN_CYCLE_T

ResourceST_REVTAG_DESCSTRATEGYALERT_KEYMODE_BLKBLOCK_ERRPVSPOUTPV_SCALEOUT_SCALEGRANT_DENYCONTROL_OPTSSTATUS_OPTSINPV_FTIMEBYPASSCAS_INSP_RATE_DNSP_RATE_UPSP_HI_LIMSP_LO_LIM

GAINRESETBAL_TIMERATEBKCAL_INOUT_HI_LIMOUT_LO_LIMBKCAL_HYSBKCAL_OUTRCAS_INROUT_INSHED_OPTRCAS_OUTROUT_OUTTRK_SCALETRK_IN_DTRK_VALFF_VALFF_SCALEFF_GAINUPDATE_EVTBLOCK_ALM

PIDALARM_SUMACK_OPTIONALARM_HYSHI_HI_PRIHI_HI_LIMHI_PRIHI_LIMLO_PRILO_LIMLO_LO_PRILO_LO_LIMDV_HI_PRIDV_HI_LIMDV_LO_PRIDV_LO_LIMHI_HI_ALMHI_ALMLO_ALMLO_LO_ALMDV_HI_ALMDV_LO_ALM

Um instrumento FF pode possuircentenas de informações adicionais

Essas informações precisam estar organizadas para o usuário. Dai a importancia do Gerenciamento de Ativos!

17 March 2012

Considerações sobre Gerenciamento de Ativos

Um dos grandes benefícios do FF é a grande disponibilidade de informações adicionais dos instrumentos, com destaques para diagnósticos. Assim: O planejamento da implementação de uma ferramenta de

gerenciamento de ativos na fase de concepção do projeto é muito importante;

A ferramenta deve já estar operacional no início da fase de comissionamento para a otimização desta etapa do projeto;

Quais diagnósticos são importantes para a minha planta? (impacto na seleção de instrumentos);

Quais funcionalidade são necessárias na ferramenta de gestão de ativos?

Podem ser necessárias adaptações aos procedimentos de manutenção da planta;

Integração da ferramenta de gerenciamento de ativos com sistemas de gestão de manutenção tipo CMMS:

– Alertas de manutenção podem gerar Ordens de Serviço automaticamente.

18 March 2012

Corporativa

Serviços

Controle

DCS SIS RotativosDCS

Gerenciamento de Ativos

Portal de Gerenciamento de Ativos

Gerenciamentode Alarmes

Clientes de Gerenciamento de Ativos

Exemplo de Arquitetura de Sistema com Gerenciamento de Ativos

Operação

19 March 2012

Conectividade com várias Tecnologias

Wireless

20 March 2012

Exemplo de Alerta de manutenção a partir de diagnósticos FF integrados ao

Gerenciamento de Ativos

Exemplo de Benefício RealEconomia obtida com o uso de diagnósticos de válvulas de controle

22 March 2012

Aplicação – redução de perdas para Flare

Tipicamente uma planta de PP possui válvulas de controle que aliviam para a tocha. Em condições ideais, estas devem estar fechadas 100% do tempo.

Uma válvula com abertura indevida pode levar à perdas de matéria prima.

23 March 2012

A Detecção do Problema Utilizando-se a ferramenta de gerenciamento de ativos

com diagnósticos avançados (ValveLink), descobriu-se que uma válvula com posicionador FF estava operando 3% aberta indevidamente.

Curso projetado:

0 a 1,25 in

Curso atual:

0,25 a 1 in

24 March 2012

A Detecção do Problema

A válvula também apresentava problema de Bench-set (ajuste da mola)

Bench-set projetado: 6 a 15 psiBench-set atual: 4 a 15 psi

25 March 2012

A solução para estes problemas foi executar o ajuste do Bench-set e uma calibração da válvula através do próprio software AMS DM e ValveLink

A Solução

Curso atual: 0 a 1,25 in;Bench-set atual: 6 a 15 psi

26 March 2012

Resultado

• A abertura de 3% desta válvula representava uma perda de 20kg/h de propeno

• Financeiramente, este vazamento representava cerca de R$ 440 mil/ano (US$ 250mil/ano).

• Este benefício operacional foi possivel graças ao uso de posicionador de válvulas dotado de tecnologia FF utilizado em conjunto com ferramenta de gerenciamento de ativos (AMS Device Manager com ValveLink).

Exemplo de InteroperabilidadeTroca de sistema mantendo-se as redes e instrumentos existentes

28 March 2012

Sucesso com Interoperabilidade

• Tivemos uma experiência muito interessante com a troca de um sistema (DCS) em uma de nossas plantas;

• Foi possivel realizar a migração mantendo-se todos os instrumentos e dispositivos de rede FF existentes;

• Porém, tivemos um certo trabalho, pricipalmente para acertar as versões corretas das DD’s dos instrumentos.

29 March 2012

Resumo

• Atenção especial deve ser dada a requerimentos particulares em projetos com Foundation Fieldbus;

• Fieldbus traz ganhos de instalação e comissionamento, mas o valor real é visto durante a operação;

• Ferramentas de Gerenciamento de Ativos (de rede e de instrumentos) são fundamentais para o aproveitamento das potencialidades da tecnologia para a otimização da Manutenção e Operação da planta.

30 March 2012

Onde obter mais informações

CHAYA, Heitor Hiroshi; SILVA, Alexandre Augusto. A Prática do Gerenciamento de Ativos na Indústria Petroquimica, Intech América do Sul, número 125, Outubro de 2010.

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