Descrição do incinerador instalado na CUF químicos industriais (Estarreja)

Eng.º Marco Prior, Engenheiro de Controlo e Processo SCAI, CUF QI Eng.º Ricardo Forno, Gestor de Contrato Microprocessador, S.A. IZa#/ (*& ''. )%. %%% ;Vm/ (*& ''. )%. %%& ^c[d5b^XgdegdXZhhVYdg#ei lll#b^XgdegdXZhhVYdg#ei

DOSSIER SISTEMAS DE CONTROLO DE PROCESSO

DESCRIÇÃO DO INCINERADOR INSTALADO NA CUF QUÍMICOS INDUSTRIAIS (ESTARREJA) O incinerador destina-se a eliminar os resíduos orgânicos e inorgânicos, líquidos e gasosos, que são destrutíveis através do processo de degradação térmica.

A queima de resíduos é feita por combustão de gases naturais e a energia obtida é convertida, na caldeira, em vapor de média pressão.

O incinerador serve para fazer o tratamento final de resíduos, degradando as moléculas até o estado de átomo.

O incinerador é constituído por: - Câmara de combustão; - Caldeira - Sistema de recuperação de energia; " :mVjhi d0 - Analisadores ambientais; " 6jm^a^VgZh/ - Ar de atomização: sistema de compressão e de controlo de temperatura; - Ar de arrefecimento: controlo de temperatura; - Ar de instrumentos; - Água desmineralizada (para produção de vapor); - Vapor.

O incinerador está equipado com um sistema de tratamento de emissões gasosas, de modo a respeitar-se a legislação ambiental.

A câmara de combustão é constituída por: - Queimador: - Queima de gás natural; - Sistema piloto de ignição, de redundância dupla; - Controlo de estanquicidade do sistema de corte; - Sistema redundante de válvulas de corte (tempo de abertura e fecho menores de 1 segundo desde a detecção da causa de paragem até à acção estar concluída); - Controlo do caudal de ignição da linha principal, na fase de arranque; " 8dcigdad Yd XVjYVa b c^bd Z b{m^bd VYb^hh kZa0 - Controlo de chama; - Sistema de purga.

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Câmara de combustão propriamente dita: - Sistema de purga; " 8dcigdad Yd iZdg YZ dm^\ c^d0 - Controlo da temperatura; - Controlo das diversas linhas de queima de resíduos.

Câmara de tratamento de efluentes: - Análise de compostos; - Tratamento dos gases.

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LINHA DE QUEIMA DE EFLUENTES :m^hiZb Y^kZghVh a^c]Vh YZ fjZ^bV YZ ZÓjZciZh! YZ VXdgYd Xdb V cVijgZoV dos resíduos. As linhas de efluentes gasosos estão equipadas com: - Sistema automático de purga e inertização, quer nas fases de arranque e paragem quer nos períodos de standby; - Pára-chamas - para bloquear a propagação da chama no sentido inverso ao normal escoamento do resíduo; - Controlo de velocidade de escoamento, para impedir a propagação da chama no sentido inverso ao normal escoamento do resíduo; - Sistema de corte com velocidade de resposta inferior a 1 segundo; - Sistemas redundantes, de acordo com as Nomas SIL e ATEX (Zona 0, 1 e 2).

As linhas de resíduos líquidos integram: - Um sistema de atomização, para uma maior eficiência da degradação do resíduo; - Um sistema de arrefecimento para garantir a integridade do material e a segurança dos operadores; - Controlo de temperatura, para impedir o escoamento de gás, líquido de elevadas viscosidades ou sódios (solidificação do fluido líquido); - Sistema de filtração da corrente; - Sistema de autolimpeza da linha; - Sistema de corte com velocidade de resposta inferior a 1 segundo.

Estes são sistema redundantes, e que se encontram de acordo com as Nomas SIL e ATEX (Zona 0, 1 e 2).

A caldeira, constituída por um economizador e a caldeira propriamente dita, tem a função de controlar a temperatura dos gases de saída de forma a ser hjÒX^ZciZbZciZ WV^mV eVgV ZhiZh edYZgZb hZg ZmigV Ydh! Z hjÒX^ZciZbZciZ alta para não se formarem condensados.

Para tal, possui um controlo de pressão do vapor produzido (que indirectamente é um controlo de temperatura, uma vez que é vapor saturado) e um controlo dedicado da temperatura de gases após o economizador.

Obviamente, também possui sistemas de controlo de nível e controlo de sais, onde o líquido purgado é aproveitado sucessivamente para a produção de vapor de pressão inferior.

O SISTEMA DE CONTROLO DO INCINERADOR O Sistema de controlo – Burner Management System (BMS) - está integrado com o DCS geral que controla as diversas fábricas do pólo de Estarreja da CUF QI. Tem por funções principais: - Validação das variáveis necessárias ao arranque; - Startup:

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VjidbV d 98H! VjidbV d :H9 Z ZmZXj d YZ dWgV! Xdb^hh^dcVbZcid e arranque).

Para suportar um projecto desta dimensão foi criada uma infra-estrutura de rede de forma a interligar toda a fábrica, tendo-se optado por uma solução de fibra óptica.

Figura 7 · Interligação dos Processos.

Figura 5 · Rack I/Os - BMS.

6 B^XgdegdXZhhVYdg ^chiVadj jb idiVa Vegdm^bVYd YZ + @b YZ ÒWgV ei^XV! utilizada não só para os sistemas de automação, mas também para o sistema “Fire & Gas” e para os Sistemas de Informação. ;d^ VY_jY^XVYd | B^XgdegdXZhhVYdg gZXZciZbZciZ V ZmeVch d Yd h^hiZbV ;^gZ & Gas para a unidade do Incinerador, tendo sido anteriormente a responsável pela sua implementação em toda a instalação da CUF.

Figura 6 · Sinóptico Incinerador (Ar de Atomização).

Todos os sinais foram cuidadosamente distribuídos, carta a carta, consoante a sua função e localização no campo, de forma a minimizar ainda mais o risco em caso de alguma falha e/ou avaria.

Figura 8 · VOIP (Sistema Fire & Gas).

O sistema de controlo BMS está constituído por cartas de alta densidade, iZcYd jb idiVa YZ Vegdm^bVYVbZciZ '%% h^cV^h >$Dh a^\VYdh# Tendo em conta a criticidade do sistema, praticamente 100% das válvulas On/Off estão ligadas ao BMS, de forma a garantir a segurança da instalação.

Alguns sinais ”transitam” fisicamente em zona ATEX, tendo que ser ligados a barreiras de isolamento na sala de racks, de forma a não gerar fontes de ignição no campo.

REDE DE FIBRA ÓPTICA O incinerador é parte integrante de um projecto de grande dimensão, implementado na CUF QI entre 2007 e 2010, com o objectivo de duplicar a capacidade produtiva da fábrica. O factor “segurança” foi um factor determinante sempre presente em todo o projecto, desde a engenharia de WVhZ Vi | ZmZXj d! iZcYd V B^XgdegdXZhhVYdg VXijVYd Xdbd [dgcZXZYdg Z parceiro tecnológico da CUF QI em todo o processo (engenharia de detalhe,

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robótica

O projecto teve algumas condicionantes relacionadas com a classificação dos níveis de segurança nas diversas zonas da instalação (incinerador), tendo sido jaigVeVhhVYVh Xdb k{g^dh =6ODEÉh Hazard and Operability Study) realizados com as diversas entidades competentes.

Todo esse processo deu origem a um estudo pormenorizado do processo de automação e das especificações de segurança, dando origem a uma descrição funcional e engenharia de base que foi posteriormente implementada pela Microprocessador em conjunto com a Direcção do Departamento “SCAI Sistema, Controlo e Automação Industrial” da CUF-QI. Não menos rigoroso foi o comissionamento e colocação em serviço daquela unidade, onde a equipa da Microprocessador deu todo o suporte necessário nas vertentes de Automação (controlo e supervisão), Electricidade e Instrumentação.