Dálkovým potrubím spojujícím potašový důl společnosti K+S KALI s řekou Werrou proteče ročně téměř tři čtvrtě milionu m3 slané vody. Potrubí dlouhé 63 kilometrů však nesmí nikde prosakovat. Díky chytrému řešení SIWA Leak na detekci a lokalizaci průsaků od společnosti Siemens má provozovatel dokonalý přehled o stavu potrubí a případné úniky může okamžitě řešit.
Draselná sůl se v potašovém dole Neuhof-Ellers v údolí Fliedetal poblíž německé Fuldy těží již více než 100 let. Za tu dobu vyrostla vedle dolu obří hromada hlušiny skládající se převážně z kamenné soli, kterou je v této rovinaté krajině již zdálky vidět. Od místních dostala název Monte Kali. Solnou horu však splachuje déšť, a ročně tak vzniká 700 tisíc metrů krychlových slané vody. Kvůli ochraně životního prostředí, zejména podzemní vody, sloužila desítky let pro její ukládání hluboká vrstva dolomitu. Kapacita skály se však postupně vyčerpala, a tak bylo zapotřebí najít novou metodu, jak slanou vodu zlikvidovat.
Důlní licence umožnila společnosti K+S KALI postavit dálkové potrubí a vypouštět slanou vodu do 63 kilometrů vzdálené řeky Werry. Německý technický inspektorát TÜV však stanovil, že potrubí musí obsahovat přesnou detekci a lokalizaci průsaků. „Tento požadavek byl také klíčovým faktorem pro volbu dodavatele řídicího systému potrubí,“ říká Christoph Hachfeld, projektový inženýr K+S KALI. Pečlivý výběr ukázal, že ideálním partnerem bude společnost Siemens. Nejenže má komplexní zkušenosti s vybavením potrubí, na projektový tým navíc velmi zapůsobil detekční systém SIWA Leak. Kromě toho byl Siemens v K+S KALI dobře zavedený – v závodě v Neuhofu již několik let s úspěchem používají procesní řídicí systém Simatic PCS 7. Siemens se tak stal i generálním dodavatelem kompletní technologie monitoringu průsaků z potrubí včetně měřicích přístrojů Sitrans pro záznam provozních parametrů, jako je rychlost průtoku, tlak a teplota.
řešení Podmínky TÜV ovšem byly náročné: detekovaný únik vody při provozu čerpadla musel být nižší než jedno procento maximálního průtoku; v pohotovostním režimu nesměly po celé délce 63 kilometrů nepozorovaně uniknout více než čtyři litry vody za hodinu. Celé potrubí je rozděleno do 14 segmentů oddělených posuvným ventilem (klapkou) a odvzdušňovací stanicí. Tlak v jednotlivých segmentech totiž není homogenní. Výsledky měření ovlivňují např. rozdíly v nadmořské výšce a kolísání teploty podél potrubí. Bylo tedy zapotřebí vymyslet způsob, jak všechny tyto parametry zohlednit. „Problémem byla skutečnost, že slaná voda se chová úplně jinak než normální pitná voda,“ vysvětluje projektový manažer Siemens Matthias Rüttiger. Mohou za to rozpuštěné krystaly soli, které reagují na kolísání teploty zcela odlišně než voda, a vytvářejí tak nepředvídatelné změny jejího tlaku. Obsah soli ve vodě se navíc může měnit – obrovský vliv na něj má například i silný déšť. Řídicí systém musel být schopen všechny tyto faktory zohlednit.
„Problémem byla skutečnost, že slaná voda se chová úplně jinak než pitná voda.“
Ve spolupráci s K+S KALI a TÜV vymyslel Siemens zcela nový algoritmus detekce úniku a otestoval ho v řadě odlišných podmínek a provozních režimech potrubí. Výsledek byl více než uspokojivý: softwarové řešení SIWA Leak nejenže splnilo požadavky TÜV, ale dokonce je předčilo. Když je čerpadlo zapnuté, systém reaguje již při polovině maximálního povoleného úniku vody. V pohotovostním režimu je dokonce schopný detekovat průsak v objemu 1,45 litru za hodinu. Pouhá spolehlivá detekce ztráty vody však nestačí. Důležité je také přesně určit místo úniku, aby mohlo dojít k rychlé a cílené opravě. Díky rozdělení potrubí do 14 segmentů, jež lze pomocí ventilů/klapek individuálně zablokovat, je možné provést velmi cílená měření a úniky lokalizovat v dosahu několika stovek metrů. K přesné lokalizaci průsaku pak slouží standardní přístroje, jako jsou např. akustické detektory úniku.
Potrubí dlouhé 63 kilometrů s 12 externími stanicemi však potřebuje nejen efektivní systém detekce úniku, ale také automatizační systém, který zajistí spolehlivý provoz, řízení a monitoring z centrálního velínu. SIWA Leak je založený na systému Simatic PCS 7, jenž se v závodu Neuhof již úspěšně používá. Procesní instrumentace Sitrans je navržena pro optimální provoz se Simatic PSC 7 a navíc nabízí předem nainstalované bezpečnostní funkce, například Safety Matrix. Pro K+S KALI byl řídicí systém Simatic PCS 7 klíčem k rychlému inženýringu a uvedení do provozu. Integrace všech funkcí do jednoho systému navíc velmi usnadňuje systémovou údržbu, což vede k výraznému snížení nákladů v rámci celého životního cyklu závodu.
Zeptejte se na více informací Oldřicha Kupy na e-mailu oldrich.kupa@siemens.com.
Vydejte se s námi tak trochu na výlet – naším tématem je totiž elektromobilita. O elektrických vozidlech a především o jejich dobíjení si budeme povídat s Martinem Šilarem, odborníkem společnosti Siemens na elektromobilitu.
Výroba společnosti Siemens v moravské Mohelnici má dlouhou tradici. Začala již ve dvacátých letech minulého století, tehdy pod značkou Siemens Elektrotechnika. Na tuto tradici dnes důstojně navazuje závod na výrobu přípojnicových systémů nesoucí název Siemens Busbar Trunking Systems (SBTS).
Galavečer udílení Cen Wernera von Siemense za rok 2023 letos proběhl ve středu 13. března 2024. Jako každoročně byli v historických prostorách Betlémské kaple oceněni nadaní studenti, úspěšní vědci a pedagogové – letos již po šestadvacáté
Centralizovaný sběr přesných dat přímo z výrobních zařízení, jejich přenos a následné zpracování přinášejí užitek na mnoha úrovních. Pomáhají sladit činnost celého podniku, optimalizovat výrobu a usnadňují práci operátorům, údržbě, plánovačům, kvalitářům, programátorům i managementu. Že to není pouhá teorie, potvrzuje společnost Trivium Packaging – přední výrobce tenkých plechových obalů pro potravinářské a technické náplně.
