UM SISTEMA INTELIGENTE DE SEGURANÇA DE PROCESSOS QUÍMICOS

UM SISTEMA INTELIGENTE DE SEGURANÇA DE PROCESSOS QUÍMICOS

SOARES, R. M.; SECCHI, A. R.; PINTO, J. C.

Artigo:

Os sistemas de segurança convencionais são projetados para mitigar incidentes; isto é, têm por objetivo reduzir o impacto de falhas através de válvulas de alívio, discos de ruptura e, em muitos casos, provocam um desligamento de emergência, o chamado shutdown. O projeto desses sistemas baseia-se na probabilidade de ocorrência das falhas e na severidade do acidente consequente. Todavia, esta base é obtida empiricamente, deixando o sistema de segurança vulnerável a não linearidades do processo. Para garantir a segurança, as ações de controle são conservadoras, de modo que pequenos desvios aos setpoints podem levar ao shutdown da unidade, gerando um grande prejuízo econômico. A proposta deste trabalho é simular periodicamente o comportamento do reator diante de falhas em diversos componentes e, a partir desta resposta, determinar o risco ao qual o sistema está submetido. Dependendo deste potencial, ações preventivas de segurança podem ser tomadas para garantir a segurança e a integridade do reator, evitando, assim, um possível shutdown. Estas ações são calculadas de modo a perturbar a planta o mínimo possível, a fim de reduzir o impacto na qualidade do produto, mas manter o processo em operação. O objetivo é aumentar o tempo de operação anual da planta sem comprometer a segurança do processo e a qualidade do produto. Os resultados mostram que a proposta é viável para aplicação em tempo real e, com um modelo confiável, é possível evitar shutdowns desnecessários.

Os sistemas de segurança convencionais são projetados para mitigar incidentes; isto é, têm por objetivo reduzir o impacto de falhas através de válvulas de alívio, discos de ruptura e, em muitos casos, provocam um desligamento de emergência, o chamado shutdown. O projeto desses sistemas baseia-se na probabilidade de ocorrência das falhas e na severidade do acidente consequente. Todavia, esta base é obtida empiricamente, deixando o sistema de segurança vulnerável a não linearidades do processo. Para garantir a segurança, as ações de controle são conservadoras, de modo que pequenos desvios aos setpoints podem levar ao shutdown da unidade, gerando um grande prejuízo econômico. A proposta deste trabalho é simular periodicamente o comportamento do reator diante de falhas em diversos componentes e, a partir desta resposta, determinar o risco ao qual o sistema está submetido. Dependendo deste potencial, ações preventivas de segurança podem ser tomadas para garantir a segurança e a integridade do reator, evitando, assim, um possível shutdown. Estas ações são calculadas de modo a perturbar a planta o mínimo possível, a fim de reduzir o impacto na qualidade do produto, mas manter o processo em operação. O objetivo é aumentar o tempo de operação anual da planta sem comprometer a segurança do processo e a qualidade do produto. Os resultados mostram que a proposta é viável para aplicação em tempo real e, com um modelo confiável, é possível evitar shutdowns desnecessários.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1532-18815-179918

Referências bibliográficas

• [1] LUYBEN, W. L. Use of dynamic simulation for reactor safety analysis. Comput. Chem. Eng., v. 40, p. 97-109, 2012.
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• [3] SOUZA, P. M.; SOARES, M.; AMARAL, M. M.; LIMA, E. L.; PINTO, J. C. Data reconciliation and control in styrene-butadiene emulsion polymerizations. Macromol. Symp., v. 302, p. 80-89, 2011.
• [4] VENKATASUBRAMANIAN, V.; RENGASWAMY, R.; YIN, K. A review of process fault detection and diagnosis Part I: Quantitative model-based methods. Comput. Chem. Eng., v. 27, p. 293-311, 2003.

Como citar:

SOARES, R. M.; SECCHI, A. R.; PINTO, J. C.; "UM SISTEMA INTELIGENTE DE SEGURANÇA DE PROCESSOS QUÍMICOS", p-12648-12655. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1532-18815-179918