Сертифікація рішень для небезпечних умов в нафтовій і газовій промисловості

   Інтегратори, що створюють проекти для нафтової і газової промисловості, повинні обов'язково враховувати, що всі виробництва цієї галузі пов'язані з небезпечними умовами розташування обладнання, що використовується. Це, в першу чергу - вибухонебезпечне середовище, а також різкі перепади температур, вологості. Тому, все обладнання, що використовується для побудови систем управління: мережеві Ethernet пристрої, пристрої відеоспостереження, сервери пристроїв з послідовним інтерфейсом і т.п. має відповідати спеціальним вимогам застосування в небезпечних умовах (анг. Hazardous location - HazLoc).

 - Ethernet рішення в нафтовій і газовій промисловості
 - Класифікація небезпечних зон
 - Вибір обладнання для нафтової і газової промисловості
 - Підсумки.
 
 Ethernet рішення в нафтовій і газовій промисловості

  Індустріальні Ethernet рішення застосовуються на всіх стадіях нафтового і газового виробництва - від видобутку до переробки. Ці рішення повинні гарантувати оптимальне виконання всіх покладених на них функцій, забезпечувати безпеку, надійність і управління всьому обладнанню, що використовуються. Нижче наведено кілька прикладів індустріальних Ethernet рішень для нафтової і газової промисловості.

 Платформи добування нафти та газу
  Перший етап в нафтовому і газовому виробництві - видобуток сировини. Як на наземних, так і на морських (в тому числі і плаваючих платформах) Ethernet є основною платформою комунікацій, аварійних систем, систем управління освітленням, перевірки обладнання і т.п. Так як всі процеси обслуговування платформ є критичними, то для надійності рішення використовується резервоване Ethernet кільце.

Трубопроводи
   Оскільки видобуток сирої нафти і газу зазвичай проводиться в різних ненаселених областях - пустелі, морські узбережжя, то для транспортування сировини в місця його обробки використовуються трубопроводи. Протікання або інші аварії на них можуть бути надзвичайно небезпечні і дорогі. Промислова Ethernet мережа, з вбудованими комп'ютерами, PLC контролерами, серверами дистанційного Ethernet введення / виведення та іншим обладнанням може бути використана для контролю температури, тиску, швидкості потоку і т.п.

   Ці кілька рішень показують, що індустріальний Ethernet може зіграти важливу роль в забезпеченні безпеки і надійності в нафтовій і газовій промисловості. Системні інтегратори для проектів в нафтовій і газовій промисловості повинні застосовувати обладнання, яке забезпечить надійне його функціонування в настільки небезпечних умовах його експлуатації.

 Класифікація небезпечних зон

  Небезпечні зони є тими областями, які можуть бути схильні до ризику вибуху або пожежі через присутність вогненебезпечних газів, парів, рідин або горючого пилу.
  Відповідні повноважні органи в різних країнах визначають і кодують небезпечні зони в залежності від різних умов. У Північній Америці, небезпечні зони класифіковані в три класи Національним електричним кодом (National Electrical Code - NEC) і Канадським електричним кодом в Канаді. Кожен клас потім поділяється на підкласи в залежності від зовнішніх умов. Директиви ATEX аналогічно класифікують небезпечні зони для країн Європейського Союзу.
  Class I небезпечних зон - вогненебезпечні гази або пари присутні в достатній кількості, щоб бути вибухонебезпечними або легкозаймистими. Це нафтопереробні заводи, зберігання і транспортування бензину і місця виробництва аерозолів.
  Class II небезпечних зон - горючий пил, який може викликати потужний вибух, наприклад, на нафтопереробних заводах (газ і пари нафти), на елеваторах (мука), заводах по переробці кам'яного вугілля (вугільний пил).
  Class III небезпечних зон - легкозаймисті волокна, наприклад, в ткацьких фабриках, заводах по переробці деревини і т.п.

  Зовнішні умови також впливають на ймовірність вибуху на даній небезпечній ділянці. Отже, кожен клас підрозділяється ще і на підкласи (Division 1 або Division 2).  Division 1 має відношення до місць, де ризик небезпеки існує при повсякденних умовах. Division 2 - де ризик не існує в нормальних умовах, але можливий при аварійних умовах.

   В Європейському Союзі, на відміну від Сполучених Штатів замість, двох підкласів (Division 1 або Division 2) використовується розподіл на 3 зони - Zone 0 -3 (підкласи). Згідно з директивою ATEX, зона 0 визначає області, в яких вибухонебезпечне газове середовище присутнє постійно або протягом тривалих періодів часу. Зона 1 визначає області, в яких вибухонебезпечне газове середовище може виникнути в нормальних умовах, а Зона 2 - визначає області, в яких вибухонебезпечне газове середовище в нормальних умовах не може існувати ніколи.

 Вибір обладнання для нафтової і газової промисловості

  При визначенні типу Ethernet обладнання, яке може бути використане для систем автоматизації в нафтовій і газовій промисловості, аналіз умов його експлуатації грає вирішальну роль. Всі виробництва в нафтовій і газовій промисловості класифікуються як Class I, Division 2. Це означає, що всі вибухонебезпечні і легкозаймисті субстанції в нормальних умовах присутні тільки в закритих трубопроводах або резервуарах, але при пошкодженні останніх (в аварійних ситуаціях) можуть з'явитися і в атмосфері. І хоча пожежі і вибухи можливі лише в аварійних ситуаціях, інтегратори систем управлінь повинні використовувати тільки спеціальне, сертифіковане обладнання, щоб мінімізувати втрати при можливих аваріях.
  Системні інтегратори при розгортанні систем управління повинні використовувати в нафтовій і газовій промисловості тільки обладнання, яке задовольняє стандартам Class I, Division 2 (США) або Class I, Zone 2 (Європейський Союз). Тільки таке обладнання, яке має відповідні сертифікати безпеки, зможе ефективно функціонувати в умовах ймовірності вибуху або займання горючих парів.

  Найбільш відомі лабораторії, що визначають відповідність обладнання стандартам безпеки в Північній Америці - Underwriters Laboratories (UL), а в Європі - KEMA, розташована в Голландії.
   Обладнання, сертифіковане Underwriters Laboratories повністю відповідає стандартам безпеки, має спеціальне маркування (праворуч) і може бути використано в проектах автоматизації в нафтовій і газовій промисловості на території США і Канади.

  В Європейському Союзі, обладнання тестується і отримує спеціальні сертифікати відповідності вимогам ATEX незалежної лабораторія KEMA. Така продукція маркується символом Ex (зліва).

 Підсумки

   Безпечний і надійний видобуток, транспортування і переробка сировини в нафтовій і газовій промисловості стають особливо актуальними сьогодні, коли попит на нафту і газ неухильно підвищується. Такі виробництва немислимі без розвиненої системи автоматизації. Індустріальний Ethernet, що є основним рішенням для нафтової і газової промисловості, грає найважливішу роль на всіх етапах виробництва нафто- і газо-продуктів. Він забезпечує надійний зв'язок пристроїв керуючих обладнанням на даному виробництві, а також включає підсистеми управління і контролю зовнішнім середовищем, живленням і т.п. Через велику концентрацію вогненебезпечних частинок при виробництві, і в зв'язку з цим ризику вибуху або займання, системні інтегратори повинні вибирати для своїх систем автоматизації тільки Ethernet пристрої, які протестовані і мають сертифікати Class I, Division 2 (для північної Америки) або Class I , Zone 2 для країн Європейського Співтовариства. Тільки таке обладнання дозволить знизити ризики в умовах потенційного вибуху або займання для нафтової і газової промисловості.

 MOXA
  Moxa виробляє пристрої для промислової автоматизації. Інформація про всю продукцію Moxa, яка включає промислові Ethernet комутатори, Ethernet сервери введення-виведення, Ethernet сервери пристроїв з послідовним інтерфейсом, бездротові сервери пристроїв, багатопортові плати для пристроїв з послідовним інтерфейсом, що вбудовуються в комп'ютери та іншу продукцію, представлена на ВЕБ сайті www.ukr.moxa.com.ua - який підтримується компанією "Вектор" Київ - партнером MOXA в Україні.