Reibungsloser Umschluss

Klaus Kleine Büning, Hans-Helmuth zum Hingste

Eingebunden im Chemiepark Marl betreibt Ineos Nova Produktionsstätten für Polystyrol und expandierbares Polystyrol (EPS). Im Rahmen eines planmäßigen Revisionsstillstandes sollten in der EPS-Anlage ein neues Prozessleitsystem und ein neues Sicherheitssystem installiert werden.

Die großtechnische Produktion erfolgt dadurch, dass durch Suspensionspolymerisation von Styrol in Wasser in Gegenwart von Treibmitteln EPS-Kügelchen hergestellt werden. In den nachgeschalteten Aufbereitungsanlagen wird das Material gesiebt, fraktioniert und in Verpackungseinheiten von 1 t abgefüllt. Die Jahreskapazität der Anlage beträgt circa 100 000 t. Diese bei Ineos Nova hergestellten EPS-Kügelchen werden anschließend beim Verarbeiter durch Erhitzen mittels Dampf aufgeschäumt und zu Formteilen zur Schall- und Wärmeisolierung im Baubereich sowie als Verpackungsmaterial weiterverarbeitet.

Das bestehende Sicherheitssystem sollte ausgetauscht werden. In der Vergangenheit wurden neben sicherheitsgerichteten Funktionen auch verschiedene nicht sicherheitsgerichtete Funktionen in der Steuerung realisiert. Die Wahl fiel auf die sicherheitsgerichtete Steuerung H51q von Hima. Drei Baugruppenträger nehmen die E/A-Karten des Sicherheitssystems auf. Die Sicherheitstechnik kommt in allen Bereichen der EPS-Anlage zum Tragen; der Schwerpunkt liegt aber bei den Reaktoren, wo sie für die Überdruck- und Temperaturüberwachung verantwortlich ist. Insgesamt werden rund 250 sicherheitsgerichtete Signale verarbeitet.

Die Herausforderung für die Planer des System-Supports von Ineos Nova bestand darin, das Prozessleitsystem von Yoko- gawa und das Hima-Sicherheitssystem innerhalb der nur wenige Tage dauernden Anlagenrevision im Frühjahr 2008 zu installieren und in Betrieb zu nehmen. Die Sicherheitssteuerung wurde im Rahmen des Factory Acceptance Tests (FAT) bei Hima komplett geprüft. Die Kopplung an das Prozessleitsystem erfolgt über eine redundante Modbus-over-Ethernet-Schnittstelle. Die Kommunikation der Steuerung zum Leitsystem konnte im Rahmen des FAT realitätsnah getestet werden, da in der Hima-Firmenzentrale Leitsystemhardware aller namhaften Hersteller für Tests und Abnahmen zur Verfügung steht. Yokogawa hatte die Software für das Prozessleitsystem vorab zur Verfügung gestellt. Zusätzlich wurden in Marl sämtliche Eingänge vom Feld bis zur Steuerung von der Umschlussstelle aus geprüft.

Während der Anlagenrevision standen maximal zehn Tage für den EMR-Umschluss zur Verfügung. Nach Freistellen der Anlage durch die Produktion wurden alle Aggregate in eine sichere Position gebracht. Anschließend erfolgte die sequenzielle Inbetriebnahme der EPS-Anlage, was eine besondere organisatorische Herausforderung darstellte. Um den knappen Zeitrahmen einzuhalten, hatte eine Montagegruppe mit einem Tag Vorlaufzeit die Technik für einen Reaktor umgeschlossen, während eine zweite Gruppe am Folgetag den Umschluss prüfte. Einen Tag später konnte der TÜV bereits die Sicherheitsprüfung durchführen. Die Umschlussstrategie war so geplant, dass die Reaktoren nach und nach fertig wurden. Der Neustart der Produktion erfolgte termingerecht. Einen Tag später wurde bereits die erste Tonne EPS abgefüllt.

Die Spezialisten von Hima führten anhand der Messstellen- und Funktionspläne das Engineering der Sicherheitssteuerung inklusive der schrankinternen Verdrahtung durch. Des Weiteren zeichneten sie für den Schrankaufbau und für die Prüfung und Abnahme der Steuerung verantwortlich. Bei der Kopplung zum Prozessleitsystem war das Unternehmen führend bei der Signalliste. Während des Umschlusses war es nicht erforderlich, in das Programm der Sicherheitssteuerung einzugreifen.

Insgesamt acht Hima-Steuerungen sind in den Anlagen von Ineos Nova installiert. In unterschiedlichen Anlagen sind verschiedene Prozessleitsysteme im Einsatz. Bei den Sicherheitssystemen dient als Basis Hima-Technologie, die in allen Richtungen die Möglichkeit zur Ankopplung bietet. Für den Betreiber hat dies den Vorteil, dass er nicht auf einen PLS-Hersteller und dessen Sicherheitslösung angewiesen ist.

Weltweit erstmalig kommt in der EPS-Anlage im Rahmen eines Pilotprojekts eine neue Diagnoseapplikation von Hima zum Einsatz. Die Applikation bildet den Dia-gnosestatus der H51q parallel zum Sicherheitssystem auch im Yokogawa-Leitsystem visuell ab. Diagnosemeldungen der Sicherheitssteuerung, wie Kartenfehler, der Ausfall eines Netzteils etc., sind dadurch zusätzlich auch auf dem Bildschirm des Leitsystems zu sehen und werden in der Alarmhistorie angezeigt.

Die Diagnoseapplikation bietet für die Bedienmannschaft und das Wartungspersonal deutliche Vorteile. Durch die Online-verbindung zum Leitsystem erkennt der Verantwortliche auf den ersten Blick, welcher Fehler vorliegt, ohne in den Schaltraum gehen zu müssen. Er kann per Telefon mit der Wartungsmannschaft eine Vordiagnose durchführen und feststellen, ob ein direkter Eingriff notwendig ist oder nicht – ein wichtiger Aspekt an Wochenenden oder bei Nacht. Für das Servicepersonal ist die neue Applikation eine große Erleichterung, zumal die EPS-Anlage rund 2 km vom Büro des System-Supports entfernt liegt.

Halle 10.2, Stand F22

Online-Info www.cav.de/0509531