Начинается...

Rio Tinto Alcan Gove совершенствует обучение операторов и сокращает сроки пуска производства с помощью UniSim®

Rio Tinto Alcan Gove совершенствует обучение операторов и сокращает сроки пуска производства с помощью UniSim®

«Система Honeywell UniSim® позволила нам подготовить своих операторов заблаговременно, чтобы они смогли отработать новые навыки без каких-либо отрицательных последствий для работы предприятия и нарушения сроков ввода нового оборудования в эксплуатацию» – Манож Пандия, руководитель глиноземных проектов Rio Tinto Alcan.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Компания Rio Tinto Alcan (RTA) Gove приняла решение увеличить мощности своего глиноземного завода на полуострове Гоув на Севере Австралии. Согласно прогнозам, в результате реализации проекта расширения суммарной стоимостью 3 млрд долл. США, объем производства глинозема должен был почти удвоиться; кроме того, на 10% должен был повыситься выход глинозема из боксита, а объем осадка уменьшиться на 25% за счет применения усовершенствованной технологии выщелачивания. Ранее эта технология не использовалась в RTA Gove, поэтому ее внедрение было сопряжено с существенными рисками с эксплуатационной точки зрения. С целью смягчения этих рисков руководство компании приняло решение разработать компьютерный тренажер для операторов процесса выщелачивания.

Руководство компании выбрало технологию имитационного моделирования Honeywell UniSim®. Построенная имитационная модель UniSim® была подключена к распределенной системе управления (РСУ), используемой на RTA Gove, что позволило снизить связанные с внедрением новой технологии риски за счет обучения операторов и тестирования конфигурации системы управления до ввода завода в эксплуатацию.

Среди преимуществ, полученных RTA Gove от применения UniSim®:

  • заблаговременная подготовка операторов без каких-либо отрицательных последствий для работы завода;
  • возможность всестороннего тестирования РСУ перед пуском;
  • выработка и проверка технологических регламентов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Бокситовый рудник и глиноземный завод Rio Tinto Alcan Gove расположены в поселении Нхулунбуй на полуострове Гоув в восточной части Арнем-Ленда на севере Австралии.

Глиноземный завод на полуострове Гоув находится в 100%-ой собственности компании Rio Tinto – мирового лидера в производстве алюминия и упаковки, а также одного из крупнейших мировых производителей глинозема.

На глиноземном заводе RTA Gove только что завершилась реализация проекта расширения стоимостью 3 млрд $, который, будучи полностью введенным в эксплуатацию, увеличит объем производства глинозема с 2 до 3,8 млн тонн в год. Проект представляет собой значительное капиталовложение, способное обеспечить региону Гоув долгосрочные преимущества с точки зрения безопасности и экономики, а также дать заводу возможность работать без привязки к местным запасам бокситов.

ПРОБЛЕМА

С целью повышения производительности в рамках проекта расширения своего глиноземного завода компания RTA Gove выбрала новую технологию, называемую двойным выщелачиванием. Двойное выщелачивание предполагает использование низкотемпературного выщелачивания для отделения гидроокиси алюминия с последующим высокотемпературным выщелачиванием для получения моногидрата алюминия. На сегодняшний день в мире используется не так много контуров двойного выщелачивания, поэтому у RTA Gove не было возможности учиться на опыте других заводов.

Без компьютерного тренажера было бы сложно эффективно обучить технологический персонал без отрицательных последствий для работы завода. Еще одно препятствие, с которым столкнулась компания, состояло в том, что архитектура системы управления предполагала взаимодействие нескольких различных платформ РСУ, что обуславливало значительную вероятность несогласованности данных.

РЕШЕНИЕ

Компания RTA Gove остановила свой выбор на технологии UniSim, чтобы приступить к обучению операторов за несколько месяцев до пуска завода и тем самым обеспечить максимальную эффективность своей новой технологии двойного выщелачивания.

UniSim® Operations – это полномасштабный динамический тренажер с прямым подключением к РСУ, полностью воспроизводящий операторскую среду управления. Он представляет собой интегрированную платформу аппаратного и программного обеспечения, позволяющую в реальном времени «прогонять» высокоточную модель процесса, что с пульта РСУ выглядит так, как будто система осуществляет управление реальным производством.

В состав программного обеспечения UniSim® входит библиотека модулей, математически представляющих динамическое поведение технологического оборудования и управляющих компонентов (включая логику). Среди модулей – тепловые и материальные балансы, уравнения состояний, расчеты термодинамических и физических свойств. Эти модули используются в качестве компоновочных блоков для создания реалистичного представления конкретного технологического процесса, зоны или установки.

Модель процесса выщелачивания на заводе RTA Gove включает в себя 135 модулей резервуаров, 85 насосов, 1037 регулирующих клапанов и примерно 158 единиц другого технологического оборудования, такого как теплообменники. Смоделировано 386 управляемых полевых устройств, главным образом клапанов с ручным приводом, и 7370 точек приложения управляющего воздействия. Программа обучения предусматривает имитацию 1242 неполадок. Расчет модели процесса на персональном компьютере занимает 0,2 секунды времени процессора, и модель рассчитывается каждые две секунды, что более чем достаточно для реалистичной имитации динамики процесса.

Для организации обучения операторов до ввода завода в эксплуатацию систему управления пришлось разработать на полгода раньше, чем было бы необходимо без тренажерной программы. Хотя это создало дополнительную нагрузку на инженеров по СУ, систему смогли протестировать и ввести в эксплуатацию на тренажере задолго до пуска самого завода. В результате было получено более 240 предложений по доработке системы – от «приятных мелочей» до критически необходимых функций. Это означало, что система управления была полностью испытана и работоспособна еще до ввода в эксплуатацию, что дало инженерам-пусконаладчикам возможность сосредоточиться на технологическом процессе и оборудовании.

«Одним из главных преимуществ, полученных нами от внедрения UniSim®, является повышение эффективности работы операторов. Как и на большинстве глиноземных заводов, наше оборудование работает в непрерывном режиме, и многие операторы не имеют достаточных навыков управления процессами пуска и останова, а также управления в аварийных условиях. Аналогичным образом, при установке нового оборудования у операторов может быть еще меньше навыков управления процессом, равно как и знаний о предельных возможностях оборудования, даже в нормальном режиме работы. Система Honeywell UniSim® позволила нам подготовить наших операторов заблаговременно, чтобы они смогли отработать новые навыки без каких-либо отрицательных последствий для работы предприятия».

Проект, реализованный RTA Gove, обеспечил возможность обучать операторов в течение нескольких месяцев перед пуском завода. Это позволило им досконально ознакомиться с технологическим процессом и системой управления, а также научиться управлять процессом. Благодаря этому операторы стали ценными участниками пусконаладочной группы и смогли запомнить уроки, вынесенные из ввода нового производства в эксплуатацию.

UniSim® является зарегистрированным товарным знаком корпорации Honeywell International.

Читайте также:

ВЫПУСК 3/2022



Читать онлайн