Thu Oct 17 2019

10 17

Overstap naar nieuwe besturing in de chemie

05/03/2015

Door Bart Driessen

Talrijke bedrijven uit de chemische procesindustrie dateren uit de jaren 1980. Ze zijn o.a. door gebrek aan wisselstukken verplicht de processturing te vernieuwen en op de huidige stand van de techniek te brengen. Dat gaat dikwijls gepaard met de installatie van geïntegreerde veiligheid.


     

Een voorbeeld daarvan is de migratie van de procesbesturing in de kunstmestfabrieken van OCI-Nitrogen op het Chemelot-terrein in Geleen, Nederlands Limburg. Deze heeft al in 2011 de keuze gemaakt om haar oude procesbesturing, daterend uit de jaren '80 te vervangen door een Centum-VP procesbesturing van Yokogawa. Zij deed hiervoor beroep op Sitech Services. Een gesprek met Martien Pijl, projectleider bij Sitech Services.

 

Vanuit het DSM-verleden
Chemelot is het 800 hectaren grote industrieterrein dat tot 10 jaar geleden volledig van DSM was, van krackerinstallaties tot productiefabrieken. Om haar reconversie te realiseren heeft DSM toen belangrijke installaties verkocht. Ze is nu slechts één van de 76 gebruikers van het industriële complex, met ‘nog maar’ vier fabrieken (acrylonitril, caprolactam, ammoniumsulfaat en stanyl). Andere bekende namen zijn Sabic (Saudische wereldspeler in petrochemie die de twee naftakrakers en een aantal off-stream petrochemiefabrieken overnam), DExPlastomers (kunststoffabriek, joint venture van DSM en ExxonMobil Chemicals, ondertussen overgegaan naar het Oostenrijkse chemieconcern Borealis), Lanxess (uit Duitsland nam de rubberfabrieken over) en OCI-Nitrogen (Egypte).

OCI-Nitrogen nam er de mest-en melaminefabrieken van DSM over. Deze installaties dateren van de jaren tachtig en dus haar sturing ook. In 2011 werd aan Sitech Services gevraagd dit project te realiseren. Sitech Services is de nieuwe naam van het vroegere DSM Maintenance Centre (DMC). Ze telt 700 medewerkers en zorgt o.a. voor het instand houden van alle productie-installaties op Chemelot. Voor de specifieke ombouw werd Bellt-GCA ingeschakeld, een integrator in productie- en procesautomatisering en in MES. Het hoofdhuis is in Zeist, Nederland. De Belgische vestiging is in Schilde.

Enorm item
Het is wel duidelijk dat organisatie een enorm item is bij alles wat er zich op Chemelot afspeelt. In feite is het geheel een gigantische installatie waar tientallen bedrijven naast en met elkaar met het produceren van diverse producten bezig zijn. Het is volgens Martien Pijl, projectleider binnen Sitech, zo dat bijna elk project dat er zich afspeelt multidisciplinair is en soms over verschillende bedrijven speelt.

De process control systemen binnen deze bedrijven zijn van Yokogawa, Honeywell en Emerson. Ze zijn in de jaren '80 geïnstalleerd zijn dus sterk verouderd en al een tijd niet meer door de bestaande leveranciers ondersteunt. De onderdelen zijn praktisch niet meer verkrijgbaar en daardoor ook erg duur. Bovendien zijn er steeds minder mensen die precies weten hoe deze verouderde systemen werken. Daardoor verhogen de productierisico’s en een fabriek die hier plat komt te liggen, mist productie en veroorzaakt enorme kosten. Het gaat dikwijls om volcontinu bedrijven. Dat is ook zo voor de kunstmestfabrieken. Een achterstand in de productie door stilstand is niet meer in te halen, zorgt voor te late leveringen en verlies van orders. Logisch dus om nu te kiezen voor de migratie van de oude besturing naar een nieuw systeem. Daarom ook is sinds enkele jaren Sitech bezig met de systematische vervanging van verschillende procesbesturingssystemen in de diverse fabrieken.

Systeemkeuze
Het OCI-Nitrogen management koos in 2010 voor het Yokogawa Centum PV-systeem voor de complete kunstmestfabrieken. Dit is nu al in twee fabrieken succesvol gerealiseerd en de migratie van de volgende fabrieken is aan de gang. Hoe verliep dit proces? Hoe komt die keuze tot stand?

OCI Manufaturing Fertilizers, zeg maar de kunstmestfabriek, werkte al met een systeem van Yokogawa. Andere fabrieken van OCI-Nitrogen op Chemelot werken met systemen van Honeywell en Emerson. Het werken met drie verschillende systemen is minder efficiënt. In 2010 kreeg Sitech de opdracht om de processturing te vernieuwen, waarbij ze moest zorgen dat de gehele processturing van één leverancier zou zijn. Na evaluatie van de diverse aanbiedingen en de toezegging van Yokogawa om bestaande DCS I/O tot 2023 te ondersteunen, werd geopteerd voor Centum VP voor allee kunstmestfabrieken.
Aanvankelijk was de systeemkeuze alleen bedoeld voor het DCS of procesbesturing. In eerste instantie was het de bedoeling om voor het safety-systeem te blijven bij Hima, dat hier al van oudsher in bedrijf was. Wegens de lagere kost van de oplossing heeft OCI-Nitrogen nadien eveneens gekozen voor Yokogawa’s safety-oplossing Prosafe-RS. Dit had in sterke mate te maken met hei feit dat de communicatie voor de safety-oplossing hiermee via het zelfde process control netwerk lopen. Dit geeft een geïntegreerde oplossing die betrouwbaar is en die tevens extra functionele en bedieningsvoordelen biedt.

Ready to operate
Vervolgens kwam de eigenlijke migratie. OCI-Nitrogen stelt als eis dat Sitech zou zorgen voor een RTO ('ready to operate'): na de migratie moest de fabriek klaar zijn om storingsvrij en minstens gelijkwaardig te draaien als voor deze migratie. Sitech trad dus op als Main Automation Contracter. Spie, gespecialiseerd in elektrotechnische en mechanische engineering, deed de design, engineering en de constructie. Yokogawa treedt op als systeemleverancier van de besturing en Bellt GCA als systeemintegrator. Vervolgens werd door Sitech een “Integral Milestone Planning” voor alle deelnemers ontwikkeld. Dat gaat om een gedetailleerde gebruikersspecificatie waarin alles wat in het Process Control Systeem nodig is, van te voren werd gespecificeerd. Belangrijke stelregel: 'Ga niet uit van aannames!' want niets is vanzelfsprekend in een dergelijk proces. Wie wat, hoe en wanneer iemand moet doen, moest worden vastgelegd. Een tweede stelregel was: “Laat niets aan het toeval over en verzeker dat acties correct worden uitgevoerd.”

Wederzijds belang
Een andere belangrijke stelregel is: 'Voorkom het conflictmodel'. Hoe je dat doet? Door de realisatie van het project tot een wederzijds belang te maken. Sitech trad op als een soort dirigent die er voor zorgt dat alle spelers in het orkest op het juiste moment schitteren. Om dat te laten lukken, moet je wel vooraf goed duidelijk maken hoe het proces moet worden uitgevoerd. Op deze manier werd in een half jaar tijd het eerste migratieproject uitgevoerd. Wegens tijdsgebrek werden binnen het project verschillende projecttaken parallel uitgevoerd. Hierbij dienden gedurende de ganse periode de scope en de kosten in de gaten gehouden te worden. De mensen die zorgen voor de migratie van de bestaande procesbesturing checkten alle input van de huidige data of ze overeen komen met de werkelijkheid. Door Sitech en Yokogawa werden samen met de productiemensen diverse modulaire prototypes gebouwd. Deze werden bij Yokogawa in Amersfoort getest. Na de (krappe) ontwikkelingsfase werd de integrale FAT (field acceptance tests) uitgevoerd, waarbij alle systemen tegelijk getest werden bij de systeemleverancier. Het voordeel is dat er daarna geen losse systemen meer te testen zijn. Tenslotte volgen de feitelijke installatie, bekabeling en de ombouw van de controlekamer. De volgende stap is o.a. de Site Acceptance Test van het systeem, de Looptest van de installatie en het zogeheten 'Triptesten' van de complete integrale functionaliteit.

Nadat deze met succes zijn afgerond volgt de 'Start-Up'. Vooraf werden de productieoperators getraind op het nieuwe systeem. Gezien ze beschikbaar moesten zijn in de productie, kon dat niet bij Yokogawa in Amersfoort, maar gebeurde dat on the job. Uiteindelijk werd op tijd en zonder verlies van productie van start gegaan. Dit was een uitstekend resultaat en een goed uitgangspunt voor de migraties van de volgende fabrieken.