تتخصص شركة AVR في معالجة أنواع مختلفة من النفايات المتبقية وتحويل هذه النفايات إلى طاقة ومواد خام للأسر والمؤسسات. وفي مصنعها الكائن في بوتليك (روتردام)، تقوم الشركة بتشغيل توربين بخاري يعمل على تشغيل مولد كهربائي. استخدمت شركة AVR نظام الكشف عن السرعة الزائدة (ODS) من طراز Bently Nevada BN3500 للكشف عن حالات السرعة الزائدة والسرعة الصفرية.
عند حدوث حالة تجاوز السرعة، يجب أن يقوم النظام بإيقاف التوربين البخاري لمنع الأضرار المحتملة والمواقف الخطرة. تمت مراقبة السرعة الصفرية لمنع بدء تشغيل جهاز الدوران في وقت مبكر. لا يمكن تشغيل جهاز الدوران إلا عندما يتوقف الدوار تمامًا، وإلا فقد يؤدي ذلك إلى تلف جهاز الدوران.
بطاقات تجاوز السرعة BN3500 غير الصالحة
اتصلت شركة AVR بشركة Istec لأن بطاقات الحماية من السرعة الزائدة الثلاث الخاصة بنظام ODS من Bently Nevada تعطلت في وقت واحد. تسبب ذلك في توقف العملية ( downtime ) حيث تعذر تشغيل التوربين البخاري، مما ترك المولد بدون طاقة.
أشار الفحص الأولي للتطبيق الذي أجرته شركة Istec إلى أن مستشعرات السرعة التي تعمل بتقنية التيارات الدوامة ( eddy current ) تبدو أنها تعمل بشكل صحيح. ومع ذلك، أظهر جهد الإمداد قيمًا غير طبيعية. بعد فحص سجل نظام Bently Nevada، تم العثور على رسالة خطأ في مصدر الطاقة 24 فولت، وخطوط الطاقة 5 فولت، وخطوط الطاقة 12 فولت. ونتيجة لذلك، تعطلت إشارات الخرج، مما تسبب في تعطل بطاقات الحماية من السرعة الزائدة وبطاقة السرعة الصفرية.
نظرًا لأن بطاقات الحماية Bently Nevada 3500 (BN3500) قد أُعلن أنها عفا عليها الزمن من قبل الشركة المصنعة الأصلية (OEM)، لم تعد بطاقات الاستبدال متوفرة. قررت شركة AVR استبدال نظام Bently Nevada بنظام حديث للكشف عن السرعة الزائدة: Istec SpeedSys 200.
التحدي:
كان الوقت عاملاً حاسماً خلال هذا المشروع، حيث كان «downtime» (فترة توقف) الماكينة مكلفاً لشركة AVR. لذلك، طُلب من Istec تسليم النظام الجديد وتصميمه هندسياً وتنفيذه وتشغيله في غضون فترة زمنية قصيرة. وقد تمكن مهندسونا من تحقيق ذلك في غضون عدة أيام.
كان التحدي الثاني هو عدم توفر وثائق مناسبة للوظائف المنطقية وفلسفة تشغيل نظام كشف السرعة الزائدة، إلى جانب رسومات الدوائر. ولتتمكن Istec من استبدال النظام السابق وتحديد الوظائف (الأساسية) التي يجب توليها، كان عليها تصميم تكوين SpeedSys 200 في الموقع.
وأخيرًا، أرادت شركة AVR الاستمرار في استخدام مجسات التيارات الدوامية ( eddy current ) الحالية ذات الأسلاك الثلاثة التي كانت تُستخدم سابقًا لإرسال إشارات السرعة إلى نظام BN3500. وأثار ذلك مشكلتين تطلبتا بعض الهندسة المخصصة من شركة Istec:
- لم يتم تصميم SpeedSys 200 لقبول إشارات من مستشعرات الجهد التي تعمل بتيار الدوامات ( eddy current ) ذات الأسلاك الثلاثة (يقتصر على مستشعرات التيار ذات السلكين فقط).
- تتطلب مجسات التيارات الدوامة ( eddy current ) من شركة Bently Nevada جهد إمداد سالب، في حين تتوقع وحدات SpeedSys إشارة موجبة.
الحل:
تولت شركة Istec جميع الوظائف الأساسية لنظام BN3500 في تكوين SpeedSys 200.
النظام القديم
تم تكوين نظام Bently Nevada 3500 القديم باستخدام البطاقات التالية مقاس 19 بوصة:
- وحدة واحدة لقياس عدد الدورات في الدقيقة ( tachometer ) من طراز 3500/50M لمراقبة السرعة الصفرية
- ثلاث بطاقات إلكترونية للكشف عن السرعة الزائدة من طراز 3500/53M
النظام الجديد
من خلال إضافة ثلاثة عوازل كهربائية GSI 127 (واحد لكل وحدة SpeedSys)، يمكن الاستمرار في استخدام مستشعرات السرعة الحالية. يمكن لوحدة GSI 127 عكس إشارة مجسات التيارات الدوامة ( eddy current ) لجعلها قابلة للاستخدام مع وحدات SpeedSys، مع ضمان استمرار توفر مراقبة المستشعرات. علاوة على ذلك، تعمل وحدات GSI 127 على تزويد جهاز proximitor بالطاقة اللازمة لتوليد إشارات الخرج لمجسات التيارات الدوامة الحالية.
تم تكوين أحد مرحلات وحدة SpeedSys 200 لتغطية مراقبة السرعة الصفرية، وهي وظيفة كانت تغطيها سابقًا وحدة قياس سرعة الدوران ( tachometer ) BN3500 القديمة.
تم استبدال BN3500 بتكوين 2oo3 SpeedSys 200. تم تصميم مجموعة سكة DIN في الموقع وتتكون من المكونات التالية:
- مصدران للطاقة بجهد 24 فولت
- ثلاثة عوازل كهربائية GSI 127
- ثلاث وحدات SpeedSys 200، موصولة بشكل ثابت لتشكيل هيكل تصويت 2oo3
النتائج المتوقعة
- هندسة مخصصة في الموقع لتكييف النظام الجديد مع البنية التحتية الحالية بأقل قدر ممكن من التعديلات المطلوبة
- توفير ودعم شاملين لأجهزة قياس السرعة وتركيبها
- يغطي الحل البديل SpeedSys جميع الوظائف الأساسية للتثبيت السابق
- سرعة استكشاف الأعطال وإصلاحها، والتسليم، والتركيب، والتشغيل
- التركيب ذو التأثير المنخفض حاصل على شهادة SIL 2 حسب التصميم، مما يسمح بفترات اختبار إثبات ( proof-test ) أطول مقارنة بالنظام السابق
التأثير:
على الرغم من أن هندسة النظام الجديد كان لا بد من تنفيذها في الموقع، فقد توصلت Istec إلى حل سريع لاستبدال بطاقات BN3500 بنظام SpeedSys 200 دون الحاجة إلى تغييرات كبيرة في البنية التحتية. يغطي تركيب SpeedSys 200 جميع الوظائف الأساسية للنظام السابق. وقد تمت معالجة أي مشكلات بسيطة حدثت ومعالجتها بسرعة من قبل فريقنا. وبمساعدة Istec، تمكنت AVR من تشغيل التوربين باستخدام التكوين الجديد لـ SpeedSys 200 بعد أيام قليلة فقط من تحديد الخلل في بطاقات السرعة الزائدة من Bently Nevada.
