ABB компаниясы Токио маңындағы Огисима қаласында әзірленіп жатқан Kawasaki LH2 терминалы үшін басқару және қауіпсіздік жүйесін жеткізуге Kawasaki Heavy Industries тарапынан таңдалды. Жоспарланған автоматтандыру ауқымының негізін ABB Ability System 800xA құрайды. Ол сұйылту, сақтау, теңіз көлігіне тиеу және одан түсіру, газ жеткізу және автоцистерналарға тиеу операциялары бойынша технологиялық процесті басқаруды, қауіпсіздікті және операциялық деректерді біріктіреді.

Терминалды Japan Suiso Energy компаниясы Жапонияның Жаңа энергетика және өнеркәсіптік технологияларды дамыту ұйымы қолдайтын коммерцияландыру бағдарламасы аясында әзірлеуде. Жарияланған жоспарларға сыйымдылығы 50 000 текше метр сұйық сутек сақтау резервуары, теңіз жүгімен жұмыс істеуге арналған жабдық, сұйылту қондырғылары, сутек газын жеткізу инфрақұрылымы және автоцистерналарға тиеу жүйесі кіреді. Құрылыс 2025 жылы басталды, ал демонстрациялық бағдарлама 2030 қаржы жылына дейін жалғасады деп күтілуде.

Бірыңғай басқару ортасы жобаның өзегіне айналады

ABB жеткізетін жүйелер құрамына SIL 3 деңгейлі қауіпсіздік аспаптық жүйесі, резервтелген контроллерлер және резервтелген серверлік инфрақұрылым кіреді. Бірыңғай басқару ортасы операторларға резервуар күйін, ауыстырып құю реттіліктерін, қосалқы жүйелерді, дабылдарды, ажыратуларды және жабдықтың қолжетімділігін бірізді түрде бақылауға мүмкіндік береді. Мұның пайдасы тек визуалды біркелкілікпен шектелмейді. Біріктірілген уақыт белгілері, үйлестірілген дабылдарды өңдеу және ортақ инженерлік жазбалар қалыптан тыс көрсеткіштен қауіпсіз пайдалану туралы шешімге дейінгі жолды қысқартуы мүмкін.

Сұйық сутек күрделі технологиялық жағдайларды туындатады. Ол шамамен минус 253 градус Цельсийде сақталатындықтан, өлшеу аспаптары, материалдар, оқшаулау және ауыстырып құю жабдықтары криогендік температураларға төтеп беруі тиіс. Аз ғана жылу түсуі булану шығынын арттыруы мүмкін. Сутектің тұтанғыштық диапазонының кеңдігі және тұтану энергиясының төмендігі ағып кетуді анықтауды, желдетуді, қауіпті аймақтарды жобалауды және тұтану көздерін бақылауды аса маңызды етеді. Автоматтандыру осы инженерлік қорғаныс шараларын қолдауы керек, бірақ өзі істен шығудың бірыңғай нүктесіне айналмауы тиіс.

ABB компаниясының басқару жүйелерін дамыту бағытын кеңірек бағалағысы келетін оқырмандар үшін PLC ProTech жариялаған ABB компаниясының DCS жүйелерін жаңғыртуы және цифрлық интеграциясы туралы есеп детерминирленген басқаруды жоғары деңгейлі аналитикадан бөлу жөніндегі компания тәсіліне пайдалы контекст береді.

Сақтауды басқару сенімді өлшеуден басталады

Көлемі 50 000 текше метр резервуарға әртүрлі өлшеу құралдары мен тәуелсіз қорғаныс қабаттары қажет. Деңгей, қысым, температураның таралуы, булану газының шығыны, клапан күйі және герметикалық қоршауды бақылау пайдалану жағдайын бағалауға үлес қосады. Криогендік орта датчиктер мен импульстік желілерді таңдауды қиындатады, ал тығыздық пен қабатталу қор көлемін есептеуге әсер етуі мүмкін.

Инженерлер қауіп-қатерді талдау бөлу қажеттігін көрсеткен жағдайда, басқару өлшемдерін тәуелсіз ажырату өлшемдерінен ажыратуы тиіс. Қысым немесе деңгейдің аса маңызды қорғанысы үшін дауыс беру логикасы орынды болуы мүмкін, бірақ ол датчиктердің істен шығу режимдері жеткілікті дәрежеде тәуелсіз болғанда ғана көмектеседі. Ортақ импульстік желілер, ортақ қуат көзі, бірдей сыртқы орта әсері немесе бір ғана калибрлеу қатесі көрінетін резервтілікті жоққа шығаруы мүмкін.

Булану газын басқару кезінде тұрақсыздықты жасырмау

Қалыпты жылу түсуі булану газын түзеді. Терминалдың жобасына сәйкес бұл газды қалпына келтіру, сығымдау, қайта сұйылту немесе қауіпсіз бағытқа бұру қажет. Басқару контурлары қалыпты ауытқуларды реттеуге жеткілікті диапазонға ие болуы керек, ал дабылдар қалыптан тыс жылу ағуын, клапанның ағып кетуін немесе жабдықтың нашарлауын көрсетуі тиіс. Басқаруды шамадан тыс агрессивті баптау басқа атқарушы механизмге түсетін жүктемені арттыру арқылы туындап келе жатқан мәселені жасыруы мүмкін. Операторларға реттелетін айнымалыны да, оны ұстап тұруға қажетті күшті де көрсететін үрдістер мен тиімділік көрсеткіштері қажет.

Теңіз арқылы ауыстырып құю қозғалыстағы шекараны қалыптастырады

Тиеу және түсіру операциялары тұрақты терминалды өз басқару жүйесі, апаттық тоқтату, байланыс және пайдалану рәсімдері бар кемемен жалғайды. Клапан ашық болғандықтан ғана ауыстырып құюды бастауға болмайды. Рұқсат беру шарттарына айлақтың күйі, байлау жұмыстарының расталуы, тиеу иінтірегінің жалғануы, желіні инертті газбен толтыру, қысымдарды теңестіру, клапандардың дұрыс орналасуы, газды анықтау және кеме мен жағалау арасындағы байланыстың расталуы кіруі мүмкін.

Апаттық тоқтату философиясы қай тарап бастайтынын, сигналдардың қалай алмасатынын, қандай клапандар жабылатынын, сорғылардың қалай тоқтатылатынын және қамалып қалған сұйықтықтың қалай басқарылатынын анықтауы тиіс. Тым баяу жабылу ағып кету уақытын ұзартады, ал тым жылдам жабылу гидравликалық немесе қысымдық өтпелі процестерді тудыруы мүмкін. Сондықтан себеп-салдарлық сынақтар тек нүктелер арасындағы тексерулермен шектелмей, динамикалық сценарийлерді де қамтуы қажет.

Автоцистерналарға тиеу көлікті сәйкестендіру, жерге тұйықтауды тексеру, қосылымды растау, алдын ала белгіленген мөлшер, артық толудан қорғау және шығу блокировкалары бар тағы бір интерфейсті қосады. Бұл операцияларды ортақ 800xA ортасында жүргізу оқиғаларды өзара байланыстыруды жақсартуы мүмкін, алайда әр тиеу бекетінде тиісті жергілікті қорғаныс пен қауіпсіз істен шығу тәртібі сақталуы тиіс.

SIL 3 — бүкіл өмірлік циклге арналған міндеттеме

SIL 3 деңгейлі қауіпсіздік аспаптық жүйесі қауіпсіздік контроллерін сатып алумен ғана құрылмайды. Мақсат қауіп-қатерді талдау мен қорғаныс қабаттарын зерттеу нәтижесінде белгіленеді, содан кейін датчиктердің, логикалық шешім құрылғысының және соңғы элементтердің сенімділігіне, сынақпен тексеру қамтуына, диагностикалық мүмкіндіктерге, архитектураға және басқару тәжірибесіне тәуелді болады. Айналып өту тетігін басқару, қайта анықтаудың ұзақтығы, техникалық қызмет көрсету жазбалары және сынақ сапасы контроллер сертификаты сияқты маңызды.

Сутекпен жұмыс істеу соңғы элементтерге ерекше талап қояды. Апаттық оқшаулау клапандары ықтимал ең жоғары қысым айырмасы мен сыртқы орта жағдайында іске қосылуы тиіс. Ішінара жүрісті сынау толық тоқтатусыз кейбір қауіпті ақауларды анықтауы мүмкін, бірақ ол мерзімді толық сынақты алмастырмайды. Электромагниттік клапандар, жетектер, күй туралы кері байланыс, аспаптық ауа және кабельдер қауіпсіздік функциясын есептеуге енгізілуі керек.

PLC ProTech компаниясының толтырылған тексеру тізімдеріне қарамастан, технологиялық қауіпсіздік бағдарламаларының неге сәтсіздікке ұшырайтыны туралы талдауы бұл жерде маңызды: құжаттаманың құндылығы далалық тәжірибе, біліктілік және пайдалану тәртібі жоспарланған қорғанысты нақты сақтаған кезде ғана көрінеді.

Резервтілік ортақ себепті осалдықтарды жоюы тиіс

Резервтелген контроллерлер мен серверлер ортақ тәуелділіктер ескерілген жағдайда ғана қолжетімділікті арттырады. Қуат көздері, желілік коммутаторлар, уақыт көздері, салқындату жүйелері, киберқауіпсіздік қызметтері және инженерлік қолжетімділік істен шығудың ортақ нүктелеріне айналуы мүмкін. Зауыттық және нысандағы қабылдау сынақтары контроллерлердің ауысуын, сервердің жоғалуын, желі жолының үзілуін, аспаптар көрсеткіштерінің сәйкес келмеуін және сәтсіз жаңартудан кейін қалпына келуді қамтуы тиіс.

Жүйеге нақты деградацияланған режим стратегиясы да қажет. Серверден, контроллер жолынан, қашықтағы енгізу-шығару сегментінен немесе сыртқы деректер қызметінен айырылғаннан кейін қандай функциялар қолжетімді болып қалатынын операторлар білуі керек. Ауысу кезіндегі дабылдар тасқыны бастапқы оқиғаны жасырып қалса, басқарудан айырылу сияқты зиян келтіруі мүмкін. Дабылдарды оңтайландыру, оларды уақытша жасыру тәртібі және оқиғалар реттілігінің дәлдігі сутекті ауыстырып құю басталғанға дейін тексерілуі тиіс.

Киберқауіпсіздік қауіпсіздік талқылауының бір бөлігі болуы тиіс

Біріктірілген терминал инженерлік станциялармен, техникалық қызмет көрсету жүйелерімен, мұрағаттармен, бизнес-қосымшалармен және ықтимал қашықтан қолдау қызметтерімен дерек алмасады. Желілік аймақтар базалық басқаруды, қауіпсіздік жүйесін, жинақтаушы жабдықты, диспетчерлік қызметтерді және кәсіпорын интерфейстерін бөлуі тиіс. Қашықтан қол жеткізу үшін нақты пайдаланушы сәйкестендіргіштері, көп факторлы аутентификация, шектеулі мерзім, мақұлдау және журнал жүргізу қажет. Қауіпсіздік жүйесіне қол жеткізу қарапайым бақылау қолжетімділігіне қарағанда қатаңырақ шектелуі тиіс.

Жаңартулар тексерілген өмірлік циклге сәйкес енгізілуі керек. Терминал маңызды контроллерлерге кәсіпорындардағыдай автоматты жаңартуларды қабылдай алмайды, алайда жаңартуды шексіз кейінге қалдыру жиналып қалған осалдықтарды туындатады. Активтер тізімі, жеткізуші ескертулері, өтемдік бақылау шаралары, офлайн сақтық көшірмелер және ұқсас ортада сынау практикалық орта жолды қамтамасыз етеді. System 800xA конфигурациясы, контроллер қолданбалары, қауіпсіздік логикасы, графикалық интерфейстер, дабылдар дерекқорлары және жинақтаушы жүйелер параметрлері басқарылатын нұсқаларға және қалпына келтіруге болатын көшірмелерге ие болуы тиіс.

Кобедегі тәжірибе ауқымды ұлғайту тәуекелін азайтады, бірақ жоймайды

ABB бұған дейін Kawasaki жетекшілік еткен сұйық сутекті тасымалдау сынақтарында пайдаланылған Hy touch Kobe қабылдау терминалы үшін басқару және қауіпсіздік жүйелерін жеткізген. Бұл пайдалану тәжірибесі нақты оқиғалар туралы деректер, операторлардың пікірі және техникалық қызмет көрсету сабақтары болғандықтан құнды. Дегенмен Огисима нысаны қор көлемі, интерфейстері және коммерцияландыру талаптары көбірек ауқымды ұлғайту жобасы болып табылады. Дәлелденген модульдерді негіз болған жағдайда қайта пайдалану керек, ал ауқым мен өткізу қабілетінен туындайтын жаңа қауіптер жаңадан талдануы тиіс.

Бұл жобаның ең маңызды нәтижесі импортталатын сұйық сутекті пайдалану бойынша қайталанатын модель болады. Сенімді автоматтандыру криогендік сақтауды, теңіз арқылы ауыстырып құюды, таратуды, қауіпсіздікті, техникалық қызмет көрсетуді және коммерциялық деректерді олардың арасындағы жауапкершілікті шатастырмай үйлестіруі тиіс. ABB компаниясының басқару және қауіпсіздік жүйелерін біріктіретін шешімі Kawasaki-ге біртұтас платформа береді; сол платформаның 2030 жылға дейінгі демонстрациялық кезеңде қауіпсіз әрі қолжетімді жұмысты қаншалықты сәтті қамтамасыз ететінін тәртіпті түрде жүргізілетін өмірлік циклдік инженерия айқындайды.