Bayer Crop Science 부서는 작물 보호 및 관련 제조 공정을 위한 활성 성분을 개발합니다. 더 빠르고 맞춤화된 생산을 위해 제조업체는 이제 필요한 프로세스를 단일한 공급업체로 결합하기를 원했습니다. 자동화 전문가이자 오랜 비즈니스 파트너인 Festo는 초기 단계에서 그 계획에 포함되었습니다.
이 프로젝트는 엔지니어에게 까다로운 작업이었습니다. Bayer는 기존 하위 시스템과 장비를 서로 유연하게 연결하고 운영할 수 있는 방식으로 새로운 시스템을 설계했습니다. 공정 제어 시스템은 67개의 자동화 시스템으로 구성되어, 공정 제어 역시 유연하게 조정할 수 있습니다. 동시에 방폭에 대한 더 엄격한 요구 사항이있었습니다. Bayer은 이 다목적 플랜트에서 운영 목적으로 인화성 액체를 처리하고 있으며, 프로세스가 자주 변경되므로 지속적인 프로세스 개발에도 수많은 인터페이스와 개입 지점이 필요했습니다. 따라서 전체 시스템은 1급 및 2급 방폭 구역으로 분류되었습니다.
구성품 및 공정을 신뢰할 수 있을수록, 전체 화학 공장이 더 안전하게 작동합니다. 냉각수의 가용성은 물론 전기 에너지, 비상 정지 및 이완 장치, 펌프, 교반기 및 공정 밸브의 가용성 역시 보장해야 합니다. 모든 프로세스의 기능적 안전을 위해서는 모든 중요한 요소가 안정적으로 작동해야 합니다. 즉, 공장 운영자부터 전기 측정, 제어 및 규제 기술(EI&C)의 안전 기능에 이르기까지, 모든 것이 안정적이어야 합니다.
화학 및 석유 화학 산업에서 특히 자주 시도 및 테스트된 EI&C 구성 요소는 공정 플랜트의 안전성과 가용성에 특히 중요합니다. 이를 통해 과압 및 기타 위험한 시스템 상태를 예방할 수 있을뿐만 아니라 초기 단계에서 추세를 인식하여 효과적인 대응(반자동)이 가능합니다. 예를 들어 온도 구배를 계산하여 폭주 반응을 사전에 예측할 수 있습니다.
또한 공정 시스템이 더 경제적으로 작동할수록 EI&C 구성 요소가 더 안정적입니다. 공정 기술 측면에서 이미 시스템을 상당히 최적화한 경우에도 다운 타임이 없는 시스템으로 더 높은 성능을 달성할 수 있습니다. IEC 61508에 따라 인증된 EI&C 구성 요소를 사용하여 수정 사이클과 수정 시간을 최소화하고 수리로인한 계획되지 않은 가동 중단이 발생하지 않도록합니다. 그 결과, 전체 시스템이 중단없이 생산성을 유지할 수 있습니다.
Bayer Crop Science의 VZ 시스템에는 Festo의 수많은 EI&C 안전 장치가 설치되었습니다. 무엇보다도 디스펜싱, 환기 및 스팀 밸브를 고장 안전 위치에서 스위칭합니다. 이는 차례로 드라이브를 제어하는 솔레노이드 밸브에 영향을 미칩니다. 단일 채널 아키텍처에서 전체 안전 회로와 최소한 동일한 SIL 분류여야 합니다.
실제로 매우 낮은 수요율은 사용된 구성 요소와 설계에 특별한 문제를 제기합니다. 일반적으로 솔레노이드 밸브는 수백만 번의 스위칭 작업을 위해 설계됩니다. 반면에 안전 회로에서는 수십 년 동안 전압이 가해질 수 있으며 이러한 경우에도 여전히 비상 상황에서 안정적으로 대응해야 합니다. 이러한 시나리오에서는 시간이 지나도 성능이 저하되지 않는다는 사실이 입증된 구성 요소를 사용하는 경우에만 안전할 수 있습니다.
Bayer은 공정 산업의 다양한 조건에 대처할 수 있는 보편적으로 적용 및 호환 가능한 솔레노이드 밸브가 필요했습니다. 또한 1 구역의 본질 안전 회로(Exi) 제어 요구 사항을 충족해야 했습니다. VOFC 시리즈의 하이 엔드 3/2 웨이 솔레노이드 밸브는 이러한 요구 사항을 정확히 충족합니다. 당사는 최대 SIL 3까지 TÜV 인증서를 제공합니다. 당사의 3/2 웨이 솔레노이드 밸브 VOFD와 마찬가지로 2.41 E-4의 고장 확률을 보장합니다. 이것은 2,410번의 스위칭 작업에서 최대 한 번의 잘못된 스위칭을 의미합니다. 밸브에 1년에 한 번 안전 장치 요구 사항이 발생한다고 가정하면 2,410년 동안 한 번만 잘못된 스위칭이 예상되어야 한다는 의미입니다. 따라서 밸브가 비상시에 스위칭되지 않는 다는 것은 사실상 불가능합니다. 이것이 바로 Ex em 및 Ex ia 보호 유형으로 제공되는 솔레노이드 밸브 VOFC/VOFD가 안전 회로에 사용하기에 이상적인 이유입니다.
Bayer은 당사가 제공한 서비스에 대해 매우 만족하는 유일한 회사가 아닙니다. 다목적 시스템에서, 당사 제품에 대한 신뢰가 정당함이 증명되었습니다. 1,500개 이상의 VOFC 시리즈 솔레노이드 밸브가 안전 관련 및 기타 제어 회로에 설치되었습니다. 지금까지 이러한 구성 요소 중 단 한 개도 고장난 적이 없습니다. 2015년에 이 밸브 중 14개가 개축되었고 기후 챔버에서 내구성 테스트 역시 거쳤습니다. 그 결과는 TÜV Rheinland를 다시 한번 설득하고 새로운 인증서를 발급할 수 있도록 했습니다. 이 이후로 Festo는 테스트 테스트 간격을 7년으로 연장한 최초의 기업이 되었습니다. 물론 오류를 방지하기 위해 항상 적절한 예방 조치를 취하고 환경 조건을 고려합니다. 그러나 원칙적으로 운영자는 인증된 VOFC 솔레노이드 밸브의 사용 기간을 매우 유연하게 결정할 수 있습니다.
또 다른 Festo 제품은 수년 동안 Bayer에서 큰 성공을 거두었습니다. 바로 NPQH 시리즈의 푸시인 피팅과 결합된 폴리우레탄 소재의 플라스틱 튜브입니다. 이것은 솔레노이드 밸브에 압축 공기를 공급하는 라인 역할을합니다. 유연한 배치가 가능하며 조립이 빠르고 쉽습니다. 스크류 연결의 호스 클램핑 메커니즘에는 압축 공기 손실을 방지하고, 필요한 경우 신속하게 분리할 수 있는 통합 실링 링이 있습니다.
Bayer에게 있어 UV 방사에 대한 호스의 높은 내성은 내화학성과 마찬가지로 작동 시 추가적인 장점입니다. 다양한 색상의 호스를 공급받을 수 있으므로 압축 공기 외에 질소를 사용하는 경우, 자체적인 표시가 필요하지 않습니다. 대형 컨테이너를 사용하면 긴 라인에서도 나사 연결 없이 작업을 수행할 수 있습니다. 이런 식으로 가능한 누출 지점의 절대적인 수를 최소화합니다.
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