현대 정유공장에서의 밸브 작동 및 통제

Reliance refinery에 주문된 IQPro 엑츄에이터와 Pakscan P3마스터 스테이션의 예 Rotork 수석 제어 및 계측 엔지니어 Mike Howard.

Reliance refinery에 주문된 IQPro 엑츄에이터와 Pakscan P3마스터 스테이션의 예 Rotork 수석 제어 및 계측 엔지니어 Mike Howard.

Overview

인도 잠나가르에 있는 Reliance refinery 사는 세계에서 가장 큰 단일 정유 공장이고 그곳의 모든 밸브는 사실상 로토크의 엑추에이터로 작동되고 있다. 1990년대 후반 그곳의 석유탱크 밀집소와 발전소의 정제공장이 지어질 때 약 3,000대의 로토크 엑추에이터와 같이 설치된 로토크 PAKSCAN 2E 2선식 디지털 컨트롤 패키지는 50곳의 개별 주요 장소와 통신회로 네트워크상에 설치되었으며, 세계에서 가장 큰 PAKSKAN 사이트가 되었다.
2008년 잠나가르에 또다시 정유공장 확장공사에 1800대 이상의 로토크 엑추에이터와 함께 37대의 가장 큰 PAKSCAN P3 마스터 스테이션이 설치되었다. 여기에 로토크의 임원이자 기술자인 Mike Howard는 일찍이 정유공장 프로젝트에 참여하고 있었다. 그는 정유공장의 장비 디자이너들에게 로토크의 IQ엑추에이터와 PAKSCAN 기술력이 얼마나 뛰어나고 강화되었는지 설명하였으며, 정유공장의 운영과 정비를 위해 확장사업에서 로토크 제품을 선택하는게 얼마나 중요한지 어필하였다.

The Results

1997년 건설 초창기에 로토크는 전기 엑추에이터 중 유일한 공급사업자로 선정되었다. 또한, 전선없이 세팅, 시운전 및 데이터 전송을 할 수 있는 유일한 엑추에이터 공급사인 로토크는 이미 국제적 석유화학 산업에 그 기술을 인정받았다. 1993년에 출시된 IQ엑추에이터로 인해 선없이 세팅툴의 적외선으로 데이터를 주고 받을 수 있는 방법이 개척되었다. 1997년부터 로토크의 주력상품인 전동기 엑추에이터가 세계적으로 사용되기 시작되었다.
Mike는 "전기커버를 열지 않고 토크값을 설정하거나 세팅하는 것은 작업에 상당히 효율적이었으며, 인도 북서쪽의 해안의 습기나 먼지로부터의 보호에 대하여 상당한 신뢰를 받았다."고 하면서 "PAKSCAN을 가지고 우린 이미 많은 시도를 하였고, 5년동안 1986년에 개발된 PAKSCAN 초창기 모델을 사용했던 Reliance사가 3세대 모델인 PAKSCAN 2E 모델을 주문했기 때문에 고객이 기준 데이터를 사용할 수 있고 또 다른 시스템과 호환가능하도록 개발하였다."
"또한 Reliance는 PAKSCAN이 벨브 엑추에이터를 위해 특별히 개발된 디지털 컨트롤 시스템이라는 것을 알았고, 엑추에이터에 초점을 맞추었다는 것은 다른 것으로부터 사용이 가능하지 않다는 것을 초점으로 개발되었다는 것을 알게되었다. 최대 240개의 엑추에이터가 중계기 없이 20Km까지 네트워크가 가능하게 설계된 것은 넒은 정유 공장 산업단지 특성상 안전성 및 경제적인 차원에서 중요한 고려사항이다. 별도의 전원공급을 필요로하는 중계기는 전송속도를 느리게 하고 오류의 원인이 될 수 있다. 중계기가 오류가 나면 데이터 손실의 원인이 될 수 있다.
PAKSCAN은 루프에 다른 장치와의 통신을 중단없이 필드 기반 결함을 분리하는 기능을 기준으로 이중 호스트 통신경로를 제공한다. 실제로 PAKSCAN은 설치된 모든 구역, 벨브에서 컨트롤룸에서 정보가 제공가능하며, DCS에서 밸브의 위치 상태등을 확인할 수 있다.
1997년 PAKSCAN은 Reliance사를 통한 자신감으로 Honeywell, Allen Bradley, ABB, Yokogawa and Foxboro를 포함한 모든 DCS 공급업체와 성공적인 거래를 성사하였다. 지능형 자동화 시스템(IA)인 Foxboro가 사용하는 Modbus와 같은 통신 프로토콜을 사용하였다."
Reliance Jamnagar 정유공장은 2000년까지 연간 3,300만 톤의 생산능력을 가진 세계 최대의 정유공장을 목표로 하였다.
확장된 프로젝트에 대한 수주.
Jamnagar 정유공장의 시운전과 두번째 인접한 정유공장의 시간의 흐름은 짧았지만 새로운 정유공장의 수주를 받기위해 이 기간동안 로토크는 새로운 버젼의 IQ엑추에이터와 PAKSCAN 이중나선 콘트롤 시스템을 개발하였다. 두 제품 모두 기능적으로 향상되었으며, 사용자 친화성의 장비는 효율성 증대와 유지보수를 줄일 수 있도록 개발되었다.
로토크의 IQ엑추에이터의 세번째 버젼인 IQPro는 ball, butterfly, plug밸브의 기계화 작동을 위해 더 간결한 솔루션을 제공하는 1/4회전하는 IQT의 방식을 포함하였다. 모든 IQPro 엑추에이터는 과거의 운영 데이터 및 밸브 토크프로파일을 기록하는 데이터 로거를 갖추고 있다. 이 데이터는 엑추에이터로부터 다운받을수 있으며, Rotork IQ-Insight 프로그램을 통해 작동 문제 및 밸브 성능을 분석할 수 있다. 이 효과적인 관리 프로그램에 의해 예기치 않은 기계의 고장을 최소화 할 수 있다.
향상된 통신 기술
로토크의 적외선 데이터 통신 기술은 IQPro 엑추에이터와 세팅툴의 양방향 통신의 도입과 함께 더욱 발전되었다. 이 도구는 근터의 많은 밸브를 동일하게 설정할 때 엑추에이터 구성 데이터를 검색하거나 다른 엑추에이터로 재송신이 가능하도록 개발하였다. 세팅툴은 열개의 구성파일과 데이터 로거 파일 4개까지 다운로드와 저장이 가능하며 엑추에이터와의 속도가 전보다 열배나 빨라졌다.

급진적으로 향상된 통신 용량 또한 로토크의 4세대 2선 컨트롤 시스템인 Pakscan P3의 특징 중 하나이다. Foxboro IA 주 시스템에 연결된 대부분의 IQ, IQT를 모니터 및 제어하기 위하여 37개의 Pakscan P3 마스터 스테이션이 주문되었다.
Mike Howard는 “PAKSCAN은Ethernet연결을 포함한 실질적 상위 정보의 향상, 호환성, 보안서버의 내장, 필드 유닛 메시지와 호스트 메시지의 데이터 로깅과 함께 알람을 이메일로 받을 수 있도록 하는 기능을 도입했다고 설명하였다. 마스터 스테이션 호스트 통신은 2 개의 시리얼 포트, 2개의 이더넷 호스트 포트와 추가 이더넷 구성 포트를 포함하도록 향상되었다. 이더넷을 사용함으로써 호스트 10개까지 동시에 마스터 스테이션과 통신이 가능해 졌다. Modbus TCP프로토콜은 웹 브라우저 표준 웹페이지를 사용하는 순간 마스터 스테이션에 모든 데이터 필드제어 장치에 대한 엑세스를 제공하는 동안, 이더넷 통신을 용이하게 하기 위해 추가되었다. 이 데이터는 현장진단 내용을 포함하고 있으며, 부분적인 마스터스테이션 문제의 즉각적인 경고를 주기 위하여 자동 이메일 생성 알람기능도 포함하고 있다. 이것은 현장에서보다 사무실에서 고장진단을 할 수 있게 해준다. “날짜 및 시간 정보와 함께 명령 소스가 포함되어 있는 호스트 메시지 로깅은 웹 브라우저 또는 마스터 스테이션 자체에 HMI에서 제공하는 이벤트의 전체 추적을 가능하게 한다. 이러한 모든 기능들은 호스트 포트와 IP소스 주소 모두에 의해 제한되는 시스템에 대한 엑세스를 가능하게 높은 수준의 보안에 의해 보호된다.”
새로운 Pakscan P3 마스터 스테이션은 일부화면에 지속적으로 업데이트 되는 문자 메시지에 의해 보충되는 메뉴 및 설정을 나타내는 아이콘과 그래픽 컬러 디스플레이를 출시했다. 푸쉬 버튼의 간단한 설정에 의해 탐색이 가능하다. Pakscan P3마스터 스테이션은 2E 버전의 모든 기능을 유지하고 이전 설치와 완벽하게 호환된다. P3는 비순환 능력이 추가되었고, 마스터 스테이션을 통해 현장에서 기기들을 컨트롤 할 수 있게 하고 향상된 고리형 통신 프로토콜을 통해 여러 명령을 동일 장치로 입력하는 것이 가능하여, 통신문제는 줄이고, 시스템 응답은 증가시킨다. Reliance contract는 새로운 Pakscan P3 컨트롤 시스템의 가장 중요한 단일 주문 중 하나이다. P3는 특히 석유, 가스, 석유 화학 산업에서 매우 인기있고 신뢰 할 수 있는 Rotork제품이란 것을 증명하였다. 전기 및 유압 엑츄에이터 비율의 증가는 Pakscan P3시스템과 함께 한다.