Betrouwbare bliksembeveiliging voor olieraffinaderijen

Onderzoekers hebben op basis van data van NASA-satellieten de frequentie van wereldwijde blikseminslagen geëvalueerd. Bepaalde regio's van Maleisië bleken ware bliksem-hotspots, inclusief de hoofdstad Kuala Lumpur, die geïdentificeerd werd als hoofdstad met het grootste aantal blikseminslagen ter wereld. Grote delen van het land hebben een tropisch regenwoudklimaat met overvloedige regenval en talrijke onweersbuien. Hierdoor is overbelastingsspanning ten gevolge van blikseminslagen één van meest voorkomende oorzaken van schade aan elektronische apparatuur in Maleisië.

Een grote olieraffinaderij aan de oostkust van Maleisië verwerkt ongeveer 50.000 vaten ruwe aardolie per dag. De installatie wordt regelmatig blootgesteld aan de hierboven beschreven weersomstandigheden, en dat is de reden waarom incidenten die naar alle waarschijnlijkheid door blikseminslagen werden veroorzaakt, herhaaldelijk tot storingen hebben geleid. Zo werden de I/O-kaarten van het besturingssysteem bijvoorbeeld onherroepelijk beschadigd. Veldapparatuur, galvanische scheidingen en de elektrische voeding lieten het eveneens afweten.

In 2014 werd de raffinaderij uitgebreid met een condensor-afscheider voor aardolie met een capaciteit van 74.300 vaten per dag. Als onderdeel van dit project moest een bliksembeveiligingssysteem worden geïnstalleerd, dat zowel de voedingsspanningen van wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC) als de signaalkabels in de controlekamer en aan de besturings- en veldapparatuurzijde combineerde. Alle van toepassing zijnde IEC-normen dienden gerespecteerd te worden.

De nieuwe bliksembeveiligingsproducten moesten voldoen aan de hoogste eisen op het vlak van betrouwbaarheid. De klant hechtte ook veel belang aan een minimale bedrading en wou een jaarlijks onderhoudscontract aangaan met de fabrikant. De raffinaderij wou in zee gaan met een partnerbedrijf met een jarenlange ervaring op het gebied van intrinsieke veiligheid dat over de nodige technische knowhow en expertise op het gebied van aarding beschikte. Bovendien moest de apparatuur voldoen aan de IEC-norm voor AC- en DC-signalen. 

Qua operators van het procesbesturingssysteem werd de keuze uiteindelijk herleid tot Yokogawa en Honeywell. In het systeem werd een waaier van apparatuur van verschillende fabrikanten ingezet, waaronder Honeywell, Endress+Hauser, Yokogawa, Rosemount en ABB. De geselecteerde bliksembeveiligingsproducten waren de eendelige, 12,5 mm brede K-LB-modules en P-LB-barriers van Pepperl+Fuchs. De betrouwbare en compacte oplossing beantwoordde ook aan de eisen van de klant qua minimale bedrading gezien de modules eenvoudig op de DIN-montagerail moeten worden vastgeklikt. De K-LB-modules kunnen ook op componenten van het K-systeem worden aangesloten.

De PL-B plug-in bliksembeveiligingsbarriers van Pepperl+Fuchs elimineren op betrouwbare wijze het risico op latere doorslag veroorzaakt door een slechte bedrading. Het apparaat en de bliksembeveiliging die in deze oplossing worden gebruikt, vormen één elektronische en mechanische unit. Enkel de kabels van de veldapparatuur en besturingszijde moeten fysiek van elkaar worden gescheiden. De galvanische scheidingen maken ook indruk dankzij hun compact design, installatiegemak als eenvoudige plug-in en minimale bedrading.

Zelfs met zijn beperkte breedte van 12,5 mm beperken de K-LB-bliksembeveiligingsmodules op betrouwbare wijze piekspanningen veroorzaakt door blikseminslagen, schakelfuncties of ten gevolge van andere oorzaken. Dit doen ze door de overspanning naar de aarde te geleiden en de spanning voor de duur van de piekspanning te beperken. Het betrokken apparaat wordt dan nog gevoed door een lage isolatiespanning. Deze functionaliteit garandeert de best mogelijke bescherming van alle componenten met een isolatiespanning onder 500 V, zoals Zener-barrières, standaard I/O-kaarten en bepaalde veldtoestellen.

• Blikseminslagen kunnen schade veroorzaken aan dure machines en installaties, en kunnen een volledig automatiseringssysteem platleggen 
• Een betrouwbare bliksembeveiliging is van essentieel belang
• K-LB-modules en P-LB-barriers voorzien in een zeer betrouwbare bliksembeveiliging en
  • beschikken over een compacte behuizing
  • zijn snel te monteren als eenvoudige plug-in
  • vereisen minimale bekabeling