Procesinstrumentatie

Procesinstrumentatie in Olie en Gas industrie

Procesinstrumentatie is een integraal onderdeel van elke procesindustrie omdat het een real-time meting en controle verzorgt van procesvariabelen met proces instrumentatie.

Denk hierbij aan niveaumeting, debietmeting, drukmeting, temperatuurmeting, pH-meting en dauwpuntmeting. Met de juiste veldinstrumentatie kunnen procesinstallaties effectief, efficiënt, economisch en veilig draaien door de integratie van alarmsignalen.

Lees hier het laatste nieuws over procesinstrumentatie

Wat is procesinstrumentatie en waarom is het nodig?

In de olie- en gasindustrie gebruikt men proces instrumentatie om de bedrijfsomstandigheden van de installatie te bewaken en te controleren. Dit helpt om te voldoen aan de doelstellingen op het gebied van veiligheid, milieuvoorschriften, kwaliteit en productiviteit, winstgevende exploitatie en stabiele werking van de installatie. Het kan worden ingedeeld in twee hoofdfuncties:

  1. Invoerapparaten, dat zijn meetinstrumenten die vooral kijken naar de verschillende procesvariabelen.
  2. Uitgangsapparaten van het besturingssysteem (eindcontrole-elementen). Deze werken ten opzichte van de gemeten parameters om de vereiste regelactie in te stellen.

De ingangsapparaten (procesinstrumentatie) meten vier belangrijke bedrijfsparameters: druk, temperatuur, debiet en niveau. Geavanceerde, online analyzers die de processamenstelling meten worden ook beschouwd als een element van proces instrumentatie.

De procesinstrumentatie bestaat uit drie hoofdcomponenten:

  1. Een sensor, ook wel primair meetelement genoemd, om de vereiste fysische eigenschappen te meten.
  2. Een transducer, die het sensorsignaal omzet in een standaard signaalvorm die past bij het besturingssysteem, zoals een pneumatisch signaal (3-15 psi), een elektrisch signaal (4-20 mA), een digitaal signaal van de Foundation Fieldbus, enz.
  3. Een zender, die het signaal van de transducer voorbereidt op transmissie zonder verlies en het vervolgens doorgeeft. Slimme zenders sturen ook zinvolle gegevens over de status van het meetinstrument als geheel.

Het proces instrument omvat het meest voorkomende regelelement, het regelventiel, dat bestaat uit een actuator die het uitgangssignaal van het regelsysteem omzet in een signaal dat het ventiel kan reageren, de klepstandsteller voor de aanpassing van de reactie en het ventiel. Slimme klepstandstellers kunnen op dit moment nuttige gegevens verzenden en ontvangen van en naar het regelsysteem voor voorspellende onderhoudsdoeleinden.

Keuze procesinstrumenten

Wat zijn de belangrijkste overwegingen die een eindgebruiker moet maken om succes te garanderen bij het omgaan met bestaande procesinstrumenten en het selecteren van de juiste procesinstrumentatietechnologie?

Het is belangrijk om de integriteit van elk van de bestaande proces instrumenten in een faciliteit en de bron van eventuele storingen te kennen. Dit maakt het ook mogelijk om te bepalen wanneer een procesinstrument wordt gerepareerd/vervangen. Het zorgt voor het juiste preventieve onderhoudsplan en voorspellende onderhoudsacties.

De selectiecriteria worden vastgesteld op basis van de behoeften van de eindgebruiker. Deze moeten ten minste de volgende parameters omvatten:

  • Prestatiekenmerken: Dit omvat alle specificaties met betrekking tot de vereiste prestaties van het instrumentarium in een bepaald proces, zoals nauwkeurigheid, resolutie, bereikbaarheid, gevoeligheid, herhaalbaarheid, dynamische prestaties, enz.
  • Omgevingscondities: Dit omvat alle specificaties met betrekking tot de vereiste prestaties van de instrumentatie in een bepaald proces, zoals nauwkeurigheid, resolutie, bereikbaarheid, gevoeligheid, herhaalbaarheid, dynamische prestaties, enz: Dit is essentieel voor het specificeren van de noodzakelijke bescherming om ervoor te zorgen dat de proces instrumentatie naar behoren werkt met betrekking tot de veiligheidseisen en operationele omstandigheden.
  • Invloeden op processen: De mate waarin de processen tijdens het meetproces worden verstoord, moet worden meegenomen. Zo kunnen sommige debietmetingstechieken bijvoorbeeld aanzienlijk drukverlies veroorzaken.
  • Duurzaamheid: Aan de hand van de toepassingseisen beoordeeld men de duurzaamheid en robuustheid van de procesinstrumenten.
  • Onderhoudbaarheid en bruikbaarheid: Men moet de Onderhoudsvereisten en het gebruiksgemak afwegen. Eenzelfde geldt voor de werking en het effect op de bedrijfskosten van de procesinstrumentatie.
  • Aankoopkosten: Men moet de initiële kosten afwegen op basis van de behoeften en de situatie van de eindgebruiker.

Waar te beginnen?

Fabrikanten doen altijd hun best om goede werkrelaties te hebben met eindgebruikers, maar vaak hebben eindgebruikers geen gekwalificeerde technici en ervaren ingenieurs die een kwalitatieve bijdrage kunnen leveren aan de fabrikant.

Daarom is het van vitaal belang dat het personeel van de eindgebruiker op de hoogte blijft van de laatste ontwikkelingen door de juiste technische tijdschriften te volgen, bij te dragen aan onderzoeken die door technische entiteiten worden uitgevoerd, lid te worden van technische non-profitorganisaties die zich bezighouden met onderwerpen die verband houden met procesinstrumentatie en nog veel meer.

Valkuilen bij het ontwerp en/of de toepassing van procesinstrumentatie

Problemen ontstaan wanneer ingenieurs die geen adequate opleiding en achtergrond in een proces hebben, de specificaties schrijven of de aanbevelingen van verkoopvertegenwoordigers opvolgen zonder de kwalificatie om de details te beoordelen. Een andere kwestie is apparatuur die strikt op basis van laaggeprijsde biedingen wordt aangeschaft.

Om dergelijke valkuilen te vermijden, moet een eindgebruiker de prijs afwegen tegen de toepassingsvereisten. Hierdoor worden gerenommeerde verkopers, meestal met de duurdere producten, niet uitgesloten.

Werving van technici met een specialisme in proces instrumentatie zijn nodig. Zij moeten voortdurend worden opgeleid om de hoogste normen te volgen. Hierdoor blijven zij vertrouwd met de nieuwste technologieën.

Process Engineers moeten ook niet aarzelen om hulp te vragen aan andere afdelingen binnen de faciliteit. Bijvoorbeeld: bij het specificeren van een nieuwe regelklep hebben procesinstrumentatie technici meestal niet de essentiële ervaring in materiaalkeuze, dus moeten ze advies vragen aan werktuigbouwkundige ingenieurs.

Recente technologische ontwikkelingen op het gebied van proces instrumentatie

Recente ontwikkelingen omvatten aanpassingen met nieuwe niveaus van nauwkeurigheid, betrouwbaarheid, integriteit en een betere prijs.

Vanwege het kritische karakter van stromingsmetingen ontwikkelen fabrikanten bijvoorbeeld voortdurend nieuwe functies voor harde en zware toepassingen. De Coriolis-massastroommete is een type debietmeter die men veel gebruikt in verschillende industriesectoren. Meerdere procesvariabelen zoals massastroom, dichtheid en temperatuur meet men hiermee gelijktijdig. Dit leidt tot nauwkeurige informatie over andere procesparameters zoals volumestroom, concentratie, etc. Coriolis-massaflowmeters kunnen tot 12 inch groot zijn.

Clamp-on ultrasone flowmeters met transducers aan de buitenkant van een pijp worden als effectieve draagbare flowmeters beschouwd. Hoewel dit type al vele jaren op de markt is, maken recente technologische verbeteringen ze meer nauwkeurig en betrouwbaar.

Nieuwe technologieën in regelafsluiters voor zware toepassingen resulteren in een grotere betrouwbaarheid en bruikbaarheid. De meest effectieve nieuwe technologie zijn echter de slimme positioners, die nieuwe mogelijkheden bieden op het gebied van zelfdiagnose en analyse.

De uitdaging is om de meeste voordelen uit gegevens te halen. Dit kan door analysetechnieken toe te passen met behulp van speciale softwaretools ter ondersteuning van de besluitvorming. Dit heeft betrekking tot de geoptimaliseerde kosten, afvalvermindering en verbeterde productiviteit.

Lees hier het laatste nieuws over procesinstrumentatie

Industrie toepassingen die niet aan de verwachtingen voldoen

In procesinstrumentatie zijn er, net als in andere takken van de industrie, zowel producten die niet aan de verwachtingen voldoen als producten die dat wel doen. Over het algemeen is het hebben van de verkeerde applicatie echter niet te wijten aan het verkeerde product; het is vaker een mismatch tussen de werkelijke behoeften en het uiteindelijk bestelde en geïnstalleerde processysteem.

Een voorbeeld hiervan is een nieuwe regelkleptechnologie voor zware toepassingen waarbij de kans op knipperen en/of cavitatie groot is. De eindgebruiker kan besluiten om deze nieuwe technologie te gebruiken voor een bepaalde toepassing in de installatie. Een misverstand over de eigenlijke toepassing kan echter leiden tot slechtere prestaties. Waarom? Omdat de nieuwe technologie het knipperen kan verminderen, maar een ander probleem binnen het systeem kan veroorzaken.

Een ander voorbeeld is wanneer een eindgebruiker nieuwe proces instrumentatie installeert die compatibel zijn met een nieuw besturingssysteem. Vaak koopt een eindgebruiker hier alle benodigde software met alle nieuwe functies. Helaas gebeurt het vaak dat na de eerste opstart niemand in de fabriek de overweldigende gegevens kan gebruiken. Hierdoor blijven de kwaliteits- en productiviteitsverbeteringen achterwege.

Toekomst van procesinstrumentatie

Eindgebruikers moeten aandacht besteden aan de integratie tussen de bedrijfslaag en de operationele laag van hun procesinstallaties. Proces instrumentatie is de ruggengraat van deze systemen en dient goed geselecteerd te worden, vooral met betrekking tot de betrouwbaarheid.

De gegevens die door nieuwe digitale procesinstrumentatie worden aangeleverd, dienen te worden behandeld als waardevolle informatie die kan worden gebruikt voor kwaliteits- en productiviteitsverbetering binnen een faciliteit. Men verwacht dat vooral draadloze proces instrumentatie de komende jaren een ongelooflijke rol zal spelen in de markt.

Lees ook:

close

Digitale Nieuwsbrief

SCHRIJF JE IN VOOR ONZE WEKELIJKSE NIEUWSBRIEF EN BLIJF OP DE HOOGTE VAN ALLE INDUSTRIËLE EN TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN!

We sturen je geen spam! Lees ons privacybeleid voor meer informatie.