Orkan Automação Industrial Conversar com um engenheiro

Case de automação em reatores de batelada de uma planta de excipientes farmacêuticos

Alívio conferido antes de cada batelada.Nos CLPs que a planta já tinha.

As válvulas de alívio dos reatores ganharam manobra de teste e confirmação de posição, numa extensão dos CLPs Siemens que já controlavam a área de reação.

Para quem responde por reatores de batelada e quer que a automação confira as válvulas de alívio antes de cada reação, sem trocar os controladores nem confundir controle de processo com função de segurança.

Conversar com um engenheiro
AntesDepois
Válvula de alívio
Acionada por pressostato local, fora da lógica do CLP
Comandada pelo CLP, com manobra de teste antes de cada batelada
Posição das válvulas
Não chegava ao CLP
Monitores de posição no alívio e na água, lidos pelo CLP
Falha de abertura
Sem conferência automática
Sinalizada pelo CLP, no teste e durante a reação
Plataforma
Dois CLPs Siemens S7-300 e IHMs OP7
Os mesmos, com um cartão de entradas a mais

A Orkan tem mais de 35 anos de automação industrial e mais de 400 projetos entregues. Mais de 30 deles foram em plantas do setor farmacêutico.

Da válvula sem retorno à válvula conferida

Uma fabricante de excipientes farmacêuticos, parte de um grupo multinacional. Numa área da planta, reatores químicos trabalham em bateladas, cada um com a sua IHM de operação.

  1. O que havia

    Os reatores eram controlados por dois CLPs Siemens S7-300. Cada um tinha transmissor de pressão, disco de ruptura e uma válvula de alívio acionada por pressostato, fora da lógica do CLP.

  2. O problema

    A engenharia do cliente queria que a válvula de alívio fosse aberta antes de cada batelada, para não acumular material retornado da linha de alívio, e que a pressão de cada reator fosse monitorada segundo um fluxograma próprio.

    Tudo isso dentro da automação Siemens existente.

  3. O custo de esperar

    Sem saber a posição da válvula, a automação não distingue uma válvula aberta de uma travada. Uma válvula de alívio que não abre só aparece quando a pressão sobe, e aí quem responde é o disco de ruptura que ela deveria preservar.

  4. Como a Orkan fez

    A proposta final da Orkan previu atuadores e monitores de posição nas válvulas de alívio e de água, ligados a um novo cartão de entradas no rack existente.

    Em cada CLP, um bloco novo passou a manobrar a válvula em teste antes da batelada, conferir a abertura e abrir o alívio quando a pressão interna atinge o ponto ajustado.

  5. O resultado

    O alívio de cada reator passou a ser comandado e conferido pelo CLP, com sinal de falha separado para o teste de abertura e para a abertura durante a reação.

    Quase dois anos depois, quando a Orkan voltou aos CLPs dos reatores para outra alteração, o bloco de monitoração das válvulas de alívio continuava rodando nos dois controladores.

O que está no case completo

O relatório técnico que a equipe de engenharia usa para decidir se o mesmo caminho serve para a sua planta.

  • A fronteira entre controle e segurança: o que a Orkan respondeu quando a especificação pediu NR-12 e NR-13 a um CLP de processo.
  • A lógica do teste antes da batelada: as condições para a manobra, o que o CLP confere e os dois sinais de falha.
  • Estender em vez de trocar: como a função coube num cartão de entradas a mais, nos CLPs e na rede que já existiam.
  • Antes e depois, componente por componente: válvulas, sinais de posição, cartão, lógica, IHM e documentação elétrica.
  • As lições que repetiríamos: incluindo por que conferir a posição vale mais do que só dar o comando.

Perguntas que costumam vir antes da decisão

Isso transforma o CLP em sistema de segurança do reator?
Não. A Orkan registrou na proposta que o CLP e as válvulas de alívio não são itens de segurança e que a proteção dos reatores continua nos discos de ruptura. Para a análise de NR-12 e NR-13, recomendou que o cliente contratasse uma empresa especializada em segurança.
Os transmissores de pressão precisam ser trocados?
Não neste caso. Cada reator já tinha transmissor de pressão ligado ao CLP, e a lógica nova usou essa medição. Os transmissores ficaram fora do escopo, considerados instalados e em bom funcionamento.

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