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Biomca Química obtém segurança e produtividade na fábrica modular de hipoclorito de sódio com o DCS PlantPAx®

Em 2016, foi inaugurada a Biomca Química, a primeira fábrica de hipoclorito de sódio das Ilhas Canárias, arquipélago espanhol em frente à costa noroeste da África. O suprimento da fábrica, que esteve a cargo da AVS Technology, incluiu a configuração do Sistema de Controle Distribuído PlantPAx® por parte da Controle de Processos (CDP), Recognized System Integrator da Rockwell Automation.

A Biomca Química é uma empresa da Zona Especial das Ilhas Canárias (ZEC), criada em 2014 em Santa Cruz de Tenerife, com o objetivo de produzir hipoclorito de sódio. Dois anos depois, a empresa inaugurou uma fábrica capaz de produzir mais de 27 mil toneladas por ano para suprir as necessidades desse produto nas ilhas.

A fábrica funciona de forma permanente e ininterrupta, 24 horas por dia, 365 dias por ano, parando apenas e pontualmente para revisão e manutenção, verificações de segurança e alguns reparos.

O cloro usado para produzir o hipoclorito de sódio, um composto químico altamente eficaz no combate a todos os tipos de micróbios, é produzido pela eletrólise do cloreto de sódio com células da membrana. Essa é considerada a melhor técnica disponível para a realização dessa atividade, sendo a tecnologia mais inovadora e eficiente do ponto de vista do consumo de energia.

Antes da implantação dessa fábrica, todo o hipoclorito de sódio exigido pelo arquipélago das Canárias tinha que ser trazido inteiramente de fora, com a consequente diminuição da qualidade do produto (uma vez fabricado, começa um processo gradual de degradação) decorrente do transporte desde o local de fabricação.

A empresa encarregada de executar a construção da fábrica foi a AVS Technology AG, uma empresa de engenharia e desenvolvimento dedicada à criação de fábricas do tipo modular, que permite entregas rápidas e, se necessário, a expansão com a inclusão de outro módulo de produção.

Embora a empresa tenha sido fundada na Suíça, seus parceiros são uruguaios e argentinos, e toda a seção operacional funciona no Uruguai (desde 2009), dentro de uma zona franca, onde estão localizados os escritórios de engenharia e desenvolvimento de projetos, juntamente com a oficina que monta as fábricas modulares.

“A produção de cloro-soda em pequena escala é uma inovação em nível internacional, pois, em geral, é realizada em grandes volumes. Até o momento, nenhuma empresa havia desenvolvido essas fábricas pequenas”, explicou Aldo Collerati, engenheiro e sócio-fundador da AVS Technology.

Mais especificamente, a planta da Biomca foi fabricada na América do Sul e enviada para a Europa em vários módulos separados em contêineres do tipo meccano, sendo posteriormente montada no local. “Quando os módulos chegaram, iniciamos a montagem local das diferentes peças mecânicas, tubulações, elétricas e de fiação”, ele explicou.

Ao final desse processo, os executivos e técnicos da AVS viajaram com representantes da CDP, empresa encarregada de executar a da solução e a configuração do DCS PlantPAx®, com o objetivo de realizar o comissionamento e startup da fábrica.

Fundada em 2007, a CDP é Recognized System Integrator da Rockwell Automation há vários anos e se dedica ao desenvolvimento de soluções abrangentes personalizadas de automação, controle, instrumentação e processos para pequenas e grandes indústrias.

Controle total

Ambas as empresas trabalham juntas há muito tempo no desenvolvimento de fábricas modulares e, no caso da CDP, todos os projetos de automação com DCS são realizados com o PlantPAx®. “Tanto a fábrica quanto a programação que executamos são modulares nesse tipo de caso, o que é muito benéfico porque nos permite adaptá-las facilmente às extensões que os clientes estão desenvolvendo”, ressaltou César Knaup, sócio-gerente da CDP.

De acordo com o que os executivos apontam, além de poder desenvolver a primeira fábrica desse tipo no arquipélago, o objetivo do cliente era operar mantendo níveis de segurança de acordo com as normas exigidas no setor, maximizar os tempos de produção e reduzir ao máximo as interrupções.

O PlantPAx® controla toda a operação da fábrica, desde os dispositivos até a produção. Dentro do sistema, estão configurados os circuitos de controle para o processo contínuo de produção e os sinais que atuam nos retificadores, que alimentam a eletrólise.

“Um dos aspectos críticos do processo de eletrólise está relacionado à medição contínua da tensão de cada uma das células eletrolíticas por meio do sistema de controle, para que, em qualquer tipo de desvio, a solução permita detectar e prevenir uma série de problemas”, detalhou Collerati.

Caso algum dos parâmetros (temperatura, pressão ou tensão) não esteja dentro da faixa normal de operação, a fábrica é interrompida. “Esse recurso tem dois objetivos: por um lado, garantir que nunca haja vazamento de cloro no ambiente e, por outro, fornecer um método de proteção para o equipamento”, acrescenta.

Por sua vez, Knaup acrescenta que o DCS deve garantir os parâmetros de funcionamento do eletrolisador em diferentes níveis de carga. “Por esse motivo, envia um sinal de referência ao retificador e, dependendo da elevação e queda da corrente, acompanha as vazões e as temperaturas dos produtos que entram no eletrolisador”, afirmou ele.

Produção contínua

O projeto permite alcançar um maior nível de autonomia e independência no fornecimento de hipoclorito de sódio. Assim, a Biomca Química não depende mais do continente para o seu abastecimento. “A aplicação tem redundância no nível dos servidores de IHM”, esclareceu Knaup.

O acesso e monitoramento remoto, recurso nativo do PlantPAx®, também é essencial pois permite que ambos os provedores monitorem a operação remotamente. “Você pode até fazer ajustes nos circuitos ou vislumbrar as tendências da aplicação com o objetivo de solucionar problemas, já que as informações podem ser armazenadas por três ou quatro meses”, esclareceu Knaup.

Por outro lado, o sistema é capaz de oferecer níveis adequados de controle, o que permite, entre outras coisas, absorver faixas de flutuação para que a produção não pare, com os consequentes custos que isso implica para a operação. “Esse tipo de instalação deve operar permanentemente. Nesse sentido, oferecemos uma disponibilidade de 350 dias por ano, o que obviamente inclui as paradas obrigatórias de manutenção. Às vezes, a faixa de disponibilidade é até maior”, assegurou Collerati.

As soluções desenvolvidas pela AVS têm a vantagem de incorporar não apenas um sistema redundante, mas também uma tecnologia de membrana que, segundo Collerati, é a melhor alternativa atualmente disponível no mercado para usinas de cloro-soda. “As únicas impurezas que saem de nossas fábricas são aquelas que vêm com o sal, nada mais.”

Ambos os profissionais enfatizam que o PlantPAx® fornecido pela Rockwell Automation é um DCS absolutamente escalável e se adapta a flexibilidade de processo e produção necessárias da planta. “Ele permite que você comece com um nível e seja facilmente expandido, se necessário”, afirmou Knaup. “Diferente de um DCS tradicional, o PlantPAx® concede um alto grau de integração de todos os dispositivos em todos os níveis; com uma única plataforma, o controle, os acionamentos elétricos e a segurança de uma fábrica podem ser completamente resolvidos”, acrescentou.

Por fim, Knaup destaca que a Rockwell Automation é uma empresa séria, que oferece regras bem definidas e que busca permanentemente o desenvolvimento profissional de seus integradores. Além disso, a empresa oferece um alto nível de suporte técnico e humano, tanto no desenvolvimento da solução quanto nos casos que surgem após dificuldades ou inconvenientes.

“Outra questão não menos importante nesse tipo de projeto é que a Rockwell Automation também é capaz de estabelecer acordos comerciais melhores para tornar essas fábricas cada vez mais econômicas”, concluiu o gerente do CDP.

Desafio

Manter os níveis de segurança de acordo com os regulamentos estabelecidos; obter taxas de produção altas; reduzir interrupções na fábrica; obter uma solução escalável que permita a monitoração remota da operação.

Solução

DCS PlantPAx®; inversores de CA PowerFlex® 525; relés de sobrecarga eletrônicos E300 e de segurança 440R; PowerMonitor™ 500; e PCs industriais 6177R.

Resultados

Alto nível de autonomia e independência no fornecimento de hipoclorito de sódio; alto nível de segurança e disponibilidade da fábrica; possibilidade de desenvolver tendências para resolver problemas operacionais.

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