CONTROLE ANTI-SURGE E PERFORMANCE DE MOTOCOMPRESSOR

A Unidade de Tratamento de Gás de Cacimbas trata gases e condensados oriundos principalmente do campo de Golfinho, e o gás natural advindo do Campo de Peroá (PPER-1), município de Linhares, ES. O Gasoduto Sul-Norte Capixaba, que vai ampliar a capacidade de escoamento de gás natural da empresa entre a região sul e norte do estado do Espírito Santo.

A SSE forneceu três painéis de controle da unidade (um por par de motocompressores) e os técnicos da SSE operaram durante as atividades de comissionamento, fornecendo também assistência técnica durante todas as fases críticas de inicialização do novo ciclo do projeto.

A solução da SSE Brasil consistiu em modernizar o processo de anti-surge e performance, por meio de um painel de controle por par de cada um dos 6 compressores Sundyne da planta.

Os itens desenvolvidos pela equipe de engenharia foram:

– Documentação de referência aplicável:

• Gás de processo e dados de instrumentação;
• Características de projeto de sucção / descarga do compressor.

– Controle e proteção anti-surge (AS) SSE:

• Algoritmo anti-surge invariante à variação do peso molecular, baseado na documentação do cliente;
• Proteção do compressor;
• Estratégias de fallback e gerenciamento de falhas.

– Controle de desempenho SSE:

• Características e estratégia de regulação de desempenho;

– Implementação e filosofia do controle do compressor:

• Equipamento de campo;
• Estratégias de desempenho e controle.

Painéis antigos

Painéis novos – Solução Anti-surge e Performance SSE

• DESENVOLVIMENTO DE PROJETO

Esse processo possui um procedimento de start-up específico, porque os motores e compressores elétricos são projetados para operar nas condições de trabalho do processo: o gás propano na sucção dos compressores deve estar próximo da pressão de vácuo e a temperatura deve ser de 10°C no máximo. Verdadeiramente, quando a planta inicia pela primeira vez, as condições do gás propano devem ser muito diferentes das condições do projeto: a temperatura do propano deve estar próxima da temperatura ambiente e a pressão do propano depende da quantidade de propano usado para pressurizar o ciclo. Isso significa que, quando o compressor inicia, pode ocorrer um disparo de sobrecarga do motor elétrico.

Para evitar isso, algumas funções dedicadas são desenvolvidas no sistema de controle:

• Procedimento de inicialização dedicado para permitir o fechamento máximo de válvulas anti-surge antes do aumento da velocidade;
• Compensação de medição de vazão usando pressão e temperatura medidas de gás propano para permitir o fechamento máximo de válvulas anti-surge antes que a velocidade aumente;
• O procedimento de carregamento do compressor pode ser automaticamente “pausado” se houver sobrecarga.

Em cada painel, o PLC Rockwell CompactLogix está instalado e com a configuração dos algorítimos personalizados da planta. Cada painel é composto por um sistema de supervisão FactoryTalk View instalado no computador industrial com sistema operacional Windows IoT Enterprise no painel frontal.

Para isso, o sistema de controle gerencia todos principais os auxiliares e a máquina, válvulas através de sequências automáticas ou manuais. Ele também gerencia o permissivo para iniciar e o compressor desarma em casos de emergência.

Portanto o gerenciamento de válvulas na modalidade automática permite que o sistema realize a pressurização do compressor antes que o compressor inicie, sem a intervenção do operador.