tin tức - sự kiện

Cải hoán hệ thống Fire & Gas trên giàn CCP

10/17/2017 1:52:07 AM

Giàn nén khí trung tâm (GNTT) bao gồm 6 tổ máy nén cao áp, 03 tổ máy phát điện, 01 tổ máy nén thấp áp đóng vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận, nén và cung cấp gaslift cho mỏ Bạch Hổ, khí nhiên liệu cho PPD40000

Hệ thống báo cháy, báo khí trên giàn GNTT gồm 2 phần là hệ thống bảo vệ chính trên GNTT và hệ thống báo cháy ở khu vực Riser Block có nhiệm vụ liên tục giám sát tình trạng báo cháy và báo nồng độ khí cháy nổ trên giàn để kịp thời cảnh báo người vận hành và đưa tín hiệu điều khiển tới hệ thống dừng khẩn cấp để dừng giàn.

Hệ thống Fire & Gas chính được hãng Worldmad thiết kế, lắp đặt và đưa vào sử dụng từ năm 1995, hoạt động dựa trên các vi mạch điện tử đã bị lão hóa, lạc hậu và hỏng rất nhiều nhưng không mua được vật tư thay thế do nhà sản xuất đã ngừng sản xuất từ lâu. Các thiết bị đo nồng độ khí cháy nổ (Gas detector), đầu dò ngọn lửa (Flame detector), cảm biến khói và nhiệt cũng đã quá cũ, trong đó các Gas detector là các cảm biến loại cũ không còn mua được vật tư thay thế.

Tủ điều khiển hệ thống Fire & Gas cũ dựa trên vi mạch điện tử đã lão hóa, lạc hậu và hết sản xuất

Tình trạng hệ thống điều khiển và các thiết bị cảm biến trên có thể dẫn đến không kịp thời phát hiện tình trạng cháy nổ trên giàn hoặc gửi cảnh báo nhầm gây dừng giàn; gây mất an toàn cháy nổ và an toàn trong vận hành giàn. Các hệ thống Fire & Gas khác trên các giàn khai thác, giàn ép vỉa, giàn trung tâm khác của Vietsovpetro ở tình trạng tương tự và đã thực hiện nâng cấp từ lâu.

Trước tình trạng như trên, để đảm bảo an toàn trong vận hành trên giàn, Xí nghiệp Khí cùng các phòng ban liên quan của Vietsovpetro đã đề xuất và đã được lãnh đạo Vietsovpetro cho phép tự tổ chức thực hiện cải hoán hệ thống Fire & Gas trên GNTT. Công việc được thực hiện từ cuối năm 2016, thực hiện lắp đặt, chạy thử và đưa vào làm việc thành công trong đợt dừng giàn định kỳ tháng 09 năm 2017.

HỆ THỐNG FIRE & GAS MỚI

Hệ thống F&G mới sử dụng dòng sản phẩm AAdvance PLC của hãng Rockwell Automation sẽ thay thế tủ Fire & Gas cũ hiện hữu trên GNTT có độ tin cậy rất cao, đạt chứng chỉ SIL3 của TUV, phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến an toàn. Hệ thống cho phép mở rộng rất thuận tiện bằng cách bổ sung các I/O mới, dễ dàng vận hành và bảo dưỡng.

Hệ thống bao gồm:

Một tủ điều khiển hệ thống PLC (System Cabinet), chứa bộ điều khiển, các mô đun I/O vào ra số (digital) và tương tự (analog).
Mô đun điều khiển T9110 chạy chương trình điều khiển.
Các mô đun đầu vào số (Digital Input) T9402 16 kênh, nhận các tín hiệu số từ các nút nhấn trên hệ thống, các tín hiệu từ các mạch báo cháy và khói (heat & smoke detector).
Các mô đun đầu vào tương tự (analog input) T9432 16 kênh, nhận các tín hiệu 4-20 mA từ các thiết bị báo lửa, báo nồng độ khí cháy nổ.
Các mô đun đầu ra số (digital output) T9451 08 kênh để đưa các tín hiệu báo động tới hệ thống SSD PLC qua các relay trung gian.
Các thành phần khác bao gồm các Processor Base T9100, I/O Base T9300 để kết nối các mô đun vào ra với bộ điều khiển, cáp mở rộng T9310 và các Terminal Asembly để kết nối các mô đun vào ra với thiết bị hiện trường.

Tủ đấu dây (Marshalling Panel) chứa các Terminal Block để kết nối với các thiết bị hiện trường gồm: 29 thiết bị đo gas hydrocarbon, 04 thiết bị đo khí hydro, 09 thiết bị đo gas loại Openpath, 45 thiết bị báo ngọn lửa (Flame detector), 32 mạch (loop) báo khói và nhiệt. Trong trường hợp có báo động do cháy, rò khí hay hệ thống lỗi, các đèn (Fire Alarm, Gas Alarm và System Fault) tương ứng sẽ nháy và kích hoạt còi để cảnh báo cho người vận hành. Các nút nhấn (Acknowledge, Reset, Lamp/Horn Test) cũng được lắp đặt trên tủ để khôi phục hệ thống cũng như kiểm tra các chức năng của hệ thống cảnh báo. Tủ đấu dây cũng cung cấp các kết nối với hệ thống dừng khẩn cấp SSD PLC1,2 thông qua các Hard-wire, free-contact để đưa các tín hiệu báo động tới hệ thống dừng khẩn cấp SSD PLC1&2.

Tủ điều khiển và tủ đấu dây của hệ thống Fire & Gas mới

Trạm vận hành (Work station), với màn hình LCD 24", được cài đặt phần mềm FactoryTalk View SE, kết nối với hệ thống Fire & gas qua mạng Ethernet TCP / IP và giao thức OPC. Máy tính này cũng đóng vai trò là trạm kỹ thuật, cài đặt phần mềm Workbench để lập trình, chuẩn đoán và sửa lỗi hệ thống.

Giao diện trang Override để cách ly các cảm biến khi thực hiện các công việc bảo dưỡng hoặc sinh lửa

Giao diện vận hành các tầng trên giàn trực quan, các trang chuẩn đoán lỗi và trang sự kiện kịp thời thông báo cho nhân viên vận hành để xử lý

CÁC THÁCH THỨC VÀ GIẢI PHÁP

Do tầm quan trọng của hệ thống Fire & Gas, việc cải hoán nâng cấp hệ thống chỉ có thể thực hiện trong thời gian dừng giàn hàng năm, khi đã ngắt khí và đưa giàn GNTT về tình trạng an toàn. Thời gian dừng giàn để bảo dưỡng hàng năm chỉ trong khoảng 5 ngày, đặt ra áp lực cho nhóm kỹ thuật của Xí nghiệp Khí phải chọn được phương án nâng cấp và giải pháp thi công phù hợp. Mặt khác, thiết kế hệ thống mới phải tận dụng tối đa các thành phần của hệ thống hiện hữu nhằm tiết giảm chi phí trong giai đoạn hiện này.

Về thiết kế đã lựa chọn giải pháp PLC AAdvance đạt SIL3 của hãng Rockwell Automation với các ưu điểm như độ tin cậy cao, thuận tiện cho lắp đặt, lập trình cũng như vận hành và bảo dưỡng. Giữ lại toàn bộ các cảm biến báo khói, nhiệt độ, ngọn lửa, thiết bị đo khí cháy nổ loại hồng ngoại cùng cáp kết nối. Chỉ thay thế các thiết bị đo khí cháy nổ loại xúc tác cũ (catalytic) không tương thích với hệ thống PLC bằng các thiết bị mới. Các tủ điều khiển, tủ đấu dây mới có kích cỡ đúng như hệ thống cũ. Giữ nguyên vị trí các terminial block, các relay trung gian…nhằm giảm tối đa thời gian thi công. Thiết kế hệ thống mới đã được Vietsovpetro, đăng kiểm Bureau Veristas xem xét, phê duyệt và cấp giấy phép trước khi thực hiện.

Hình ảnh buổi nghiệm thu FAT hệ thống Fire & Gas ở xưởng lắp đặt

Về tổ chức thi công, các công việc thiết kế, lắp đặt trên bờ đã được giám sát, kiểm tra thường xuyên để đảm bảo chất lượng và tiến độ công việc. Các công việc kiểm tra lắp đặt, FAT nghiệm thu đã thực hiện đầy đủ nghiêm túc với sự chứng kiến của Xí nghiệp Khí, Phòng Vật tư Thiết bị, Phòng An toàn của Vietsovpetro, đăng kiểm quốc tế Bureau veritas. Qua đó, hệ thống đã được kiểm tra hoàn thiện ở bờ, giảm tối đa thời gian sửa lỗi khi thi công trên biển.

Các công việc có thể thực hiện trước khi dừng giàn như hiệu chuẩn các thiết bị đo khí cháy nổ, chuẩn bị các giá đỡ của thiết bị, di chuyển vật tư thiết bị máy móc thi công đều được lập kế hoạch và tiến hành. Trước khi dừng giàn, sự phân công công việc, hướng dẫn các quy trình làm việc, hướng dẫn an toàn cũng được phổ biến đến từng thành viên.

Với kỹ năng và tay nghề cao của nhóm thi công lắp đặt, với sự giám sát của lãnh đạo giàn, phòng CK-NL, hệ thống Fire & Gas mới đã được lắp đặt, đấu nối và chạy thử chỉ trong vòng 04 ngày, vượt tiến độ đề ra. Các công việc đã được tiến hành an toàn tuyệt đối, đảm bảo chất lượng theo đúng yêu cầu kỹ thuật và các tiêu chuẩn liên quan.

Báo cáo thẩm định thiết kế và chứng chỉ phù hợp của hệ thống Fire & Gas mới

Hệ thống Fire & Gas mới vào làm việc đã tăng cường mức độ giám sát an toàn cháy nổ trên Giàn nén khí trung tâm, góp phần nâng cao độ tin cậy của hệ thống điều khiển để đảm bảo quá trình sản xuất liên tục và tiết kiệm chi phí thuê ngoài cho Vietsovpetro.

Việc cải hoán hệ thống Fire & gas mới kịp thời đã thể hiện sự lãnh đạo đúng đắn và kịp thời của Ban lãnh đạo Vietsovpetro, các phòng ban chức năng và Xí nghiệp Khí, thực hiện quyết tâm vận hành an toàn để đảm bảo yêu cầu sản xuất trong giai đoạn tiếp theo. Cùng với hệ thống dừng khẩn cấp SSD được nâng cấp năm 2018, hệ thống Process PLC năm 2019, các hệ thống điều khiển tuốc bin khí; đến năm 2020 sẽ hoàn thành quá trình nâng cấp cải hoán các hệ thống điều khiển chính trên Giàn nén khí trung tâm.

Quá trình thực hiện thành công dự án đã mang lại nhiều kinh nghiệm, đồng thời thể hiện năng lực về tổ chức và thực hiện công việc cho các kỹ sư tự động hóa của Xí nghiệp Khí trong lĩnh vực công nghệ cao, nhiều chất xám. Trong năm 2017, việc cải hoán thành công hệ thống Fire & gas cùng với thay thế cáp tự động hóa (giai đoạn 1) trên GNTT là một trong những chiến công nổi bật của Xí nghiệp khí trong nỗ lực “làm mới lại các giàn nén khí".

Bài viết & hình ảnh: Nguyễn Văn Sang