Elektroninen putkirikon tunnistus: Periaatteet, sovellukset ja tekniset näkökohdat

Elektroninen putkirikon tunnistus (Electronic Line Break Detection) on suojaustoiminto, jossa elektronista instrumentointia ja ohjauslogiikkaa käytetään tunnistamaan putkilinjassa esiintyviä poikkeavia olosuhteita, jotka voivat viitata merkittävään putkirikkoon tai putkilinjan vaurioitumiseen. Oikein suunniteltuna järjestelmä voi mahdollistaa nopean hätäeristyksen analysoimalla painetta, virtausta ja muita prosessiparametreja.

Pitkissä putkilinjoissa ja järjestelmissä, joissa kuljetetaan vaarallisia tai muuten korkean riskin aineita, tekninen haaste ei ole pelkästään paineen laskun havaitseminen. Järjestelmän on pystyttävä erottamaan todellinen putkirikko normaalista käyttötilanteen muutoksesta ja paineen tai virtauksen transientista sekä käynnistämään oikea eristystoiminto projektin shutdown-filosofian mukaisesti.

Tässä artikkelissa käsitellään elektronisen putkirikon tunnistuksen toimintaperiaatteita, elektronisten ja mekaanisten järjestelmien eroja, paineen ja virtauksen merkitystä, paineen muutosnopeuden roolia sekä integrointia Emergency Shutdown (ESD) -järjestelmiin ja automaattisiin eristysventtiileihin.

Mitä elektroninen putkirikon tunnistus tarkoittaa?

Elektroninen putkirikon tunnistus on mittauksiin ja ohjauslogiikkaan perustuva suojaustoiminto, jonka tarkoituksena on tunnistaa olosuhteita, jotka voivat viitata merkittävään putkilinjan rikkoutumiseen.

Sovelluksesta riippuen tunnistuslogiikka voi arvioida yhtä tai useampaa prosessiparametria, kuten:

• Putkilinjan paine
• Paineen muutosnopeus ajan suhteen (dP/dt)
• Virtaus
• Paine-ero
• Prosessiolosuhteet ennen ja jälkeen valvottavan putkiosuuden
• Virtauksen epätasapaino
• Virtaus- ja massatasapainotiedot useista mittauspisteistä
• Venttiilien ja niihin liittyvien laitteiden tila

Mitatut signaalit käsitellään PLC:ssä, RTU:ssa, turvajärjestelmässä tai muussa soveltuvassa ohjaimessa. Kun määritetyt putkirikon tunnistuskriteerit täyttyvät, logiikka voi käynnistää hätäeristystoiminnon venttiilin automaatiojärjestelmän kautta.

Electronic Line Break Detection -toimintoa ei siten tulisi pitää vain matalapaineelle asetettuna painekytkimenä. Se on tarkoituksenmukaisempaa nähdä integroituna mittauksen, päätöksenteon ja eristyksen toteutuksen arkkitehtuurina.

Miksi putkirikon tunnistus on tekninen haaste?

Putkilinja ei toimi täysin staattisissa olosuhteissa. Paine ja virtaus muuttuvat jatkuvasti normaalin prosessitoiminnan, venttiilien liikkeiden, pumppujen tai kompressorien toiminnan, lämpötilan muutosten, korkeuserojen ja muiden käyttöolosuhteiden vuoksi.

Merkittävä putkirikko voi aiheuttaa nopeita muutoksia paineessa ja virtauksessa. Muutosten suuruus ja eteneminen riippuvat kuitenkin putkilinjan rakenteesta, kuljetettavan aineen ominaisuuksista ja todellisista käyttöolosuhteista.

Tästä syntyy keskeinen tekninen kysymys:

Miten todellinen putkirikko voidaan erottaa normaalista transientista tai odotetusta käyttötilanteen muutoksesta?

Luotettavaa tunnistusjärjestelmää ei siksi tulisi perustaa vain yhteen painearvoon tai rajaan. Tunnistuskriteerit, instrumentointi, signaalien laatu, ohjauslogiikka, vasteaika ja eristysfilosofia on arvioitava yhtenä kokonaisuutena.

Mekaaninen ja elektroninen putkirikon tunnistus

Sekä mekaanisia että elektronisia järjestelmiä voidaan käyttää putkilinjan automaattisen eristyksen toteuttamiseen, mutta niiden toimintaperiaatteet poikkeavat toisistaan.

Tämä ei tarkoita, että elektroninen tunnistus olisi automaattisesti parempi kaikissa sovelluksissa. Sopiva arkkitehtuuri riippuu putkilinjasta, kuljetettavasta aineesta, käyttöolosuhteista, vaaditusta vasteajasta, vikaantumisen seurauksista, käytettävissä olevasta instrumentoinnista ja projektin turvallisuusfilosofiasta.

Miten Electronic Line Break Detection toimii?

Tyypillinen elektroninen putkirikon tunnistusarkkitehtuuri voidaan jakaa neljään toiminnalliseen tasoon:

1. Prosessimittaus — paineen, virtauksen ja muiden olennaisten prosessiparametrien mittaus.
2. Tunnistuslogiikka — mittaustietojen arviointi määritettyjen putkirikon tunnistuskriteerien perusteella.
3. Shutdown-päätös — määritetään, edellyttääkö havaittu tila hätäeristystä.
4. Venttiilin toiminta — automaattinen eristysventtiili siirretään määritettyyn turvalliseen asentoon.

Yksinkertaistettu toiminnallinen arkkitehtuuri voidaan esittää seuraavasti:

Putkilinjan paine / virtaus
          ↓
Kenttäinstrumentointi
          ↓
Electronic LBC -logiikka
          ↓
Putkirikkopäätös
          ↓
PLC / RTU / Safety System
          ↓
Solenoid / Hydraulic Control
          ↓
Gas-over-Oil / Electro-Hydraulic Actuator
          ↓
Automaattinen hätäeristysventtiili

Todellinen arkkitehtuuri on suunniteltava projektin shutdown-filosofian, Cause & Effect -määrittelyn, turvallisuusvaatimusten, instrumentointisuunnittelun ja venttiiliautomaation mukaisesti.

Paineen valvonta putkirikon tunnistuksessa

Paine on yksi tärkeimmistä prosessiparametreista putkilinjojen suojausjärjestelmissä.

Merkittävä putkirikko voi aiheuttaa huomattavan paineen muutoksen. Yksi kiinteä matalapaineen raja-arvo ei kuitenkaan välttämättä riitä erottamaan todellista putkirikkoa normaalista käyttötilanteen transientista.

Elektronisissa järjestelmissä painetta voidaan siksi käyttää osana laajempaa tunnistusstrategiaa sen sijaan, että sitä käsiteltäisiin ainoana trip-signaalina.

Myös painelähettimien sijainti on merkittävä. Mittauspiste, putkilinjan pituus, kuljetettavan aineen ominaisuudet, korkeuserot ja käyttöfilosofia vaikuttavat siihen, miten painehäiriö näkyy mittauspisteessä.

dP/dt:n merkitys elektronisessa putkirikon tunnistuksessa

dP/dt kuvaa putkilinjan paineen muutosnopeutta ajan suhteen.

Nopea paineen lasku voi antaa hyödyllistä tietoa mahdollisen putkirikon arviointiin. dP/dt:tä tulee kuitenkin pitää yhtenä mahdollisena tunnistusparametrina, ei yleispätevänä ja itsenäisenä putkirikon tunnistusmenetelmänä.

Sopiva raja-arvo ja analysoitava aikajakso riippuvat muun muassa seuraavista tekijöistä:

• Putkilinjan käyttöpaine
• Putkilinjan halkaisija ja geometria
• Kuljetettavan aineen ominaisuudet
• Putkilinjan pituus
• Painelähettimen vasteaika
• Normaalit käyttötransientit
• Venttiilien liikeominaisuudet
• Pumppujen ja kompressorien toiminta
• Korkeusprofiili ja reunaehdot

Luotettava tunnistusstrategia voi siten yhdistää dP/dt:n muihin parametreihin ja loogisiin ehtoihin sen sijaan, että se perustuisi yhteen laskettuun arvoon.

Virtaus ja massatasapainon hyödyntäminen

Virtausmittaus voi antaa lisätietoa putkirikon tunnistamiseen.

Kun sopivat mittauspisteet ovat käytettävissä, ylävirran ja alavirran virtausten välinen ero voi auttaa tunnistamaan poikkeavia olosuhteita.

Virtausten epätasapaino ei kuitenkaan automaattisesti tarkoita putkirikkoa. Virtausmittareiden tarkkuus, putkilinjassa oleva aineen määrä, kokoonpuristuvuus, instrumenttien sijainti, normaalit käyttömuutokset ja transienttikäyttäytyminen on otettava huomioon.

Virtaustietoa hyödynnetään siksi parhaiten osana kyseiseen sovellukseen suunniteltua tunnistusalgoritmia eikä itsenäisenä trip-signaalina.

Monimuuttujainen elektroninen putkirikon tunnistus

Yksi elektronisen tunnistuksen tärkeimmistä eduista on mahdollisuus arvioida useita prosessiparametreja saman päätöksentekoarkkitehtuurin sisällä.

Sovelluksesta riippuen tunnistusalgoritmi voi ottaa huomioon esimerkiksi:

• Painetason
• Paineen laskunopeuden
• Ylävirran paineen
• Alavirran paineen
• Virtauksen
• Virtauksen epätasapainon
• Venttiilin tilan
• Käyttötilan
• Aikaan perustuvat ehdot

Tavoitteena ei ole lisätä järjestelmän monimutkaisuutta ilman syytä, vaan parantaa sen kykyä erottaa todellinen putkirikko normaalista käyttötilanteesta.

Milloin elektronista putkirikon tunnistusta kannattaa harkita?

Elektronista tunnistusta voidaan harkita tilanteissa, joissa käyttöolosuhteet vaikeuttavat yksinkertaisen mekaanisen ratkaisun säätämistä tai kunnossapitoa.

Tällaisia tilanteita voivat olla esimerkiksi:

• Pitkät putkilinjat
• Etäällä sijaitsevat putkilinjaosuudet
• Aineet, joiden vapautumisella voi olla merkittäviä seurauksia
• Vaihtelevat käyttöpaineet
• Merkittävät normaalit käyttötransientit
• Kaksifaasi- tai monifaasivirtaus
• Tarve konfiguroitavalle tunnistuslogiikalle
• Tarve etädiagnostiikalle
• Integrointi PLC-, RTU- tai SCADA-järjestelmään
• Tarve automaattiselle hätäeristykselle
• Mekaanisten tunnistuslaitteiden asennuksen vaikeus tai epäkäytännöllisyys

Päätös tulee perustaa kyseisen sovelluksen tekniseen arviointiin eikä oletukseen, että elektroninen tunnistus olisi aina parempi kuin mekaaninen tunnistus.

Elektroninen putkirikon tunnistus kaksifaasisessa virtauksessa

Kaksi- ja monifaasivirtaus voi aiheuttaa lisähaasteita putkirikon tunnistamiseen.

Kun kuljetettava aine sisältää useamman kuin yhden faasin, paineen ja virtauksen käyttäytyminen voi poiketa merkittävästi yksifaasisen nesteen käyttäytymisestä. Myös normaalit käyttöolosuhteiden vaihtelut voivat olla monimutkaisempia, minkä vuoksi yksi kiinteä paineen raja-arvo ei välttämättä kuvaa prosessin todellista tilaa riittävästi.

Näissä sovelluksissa tunnistusfilosofiassa on otettava huomioon aineen todellinen koostumus, käyttöalue, paineprofiili ja odotettavissa oleva transienttikäyttäytyminen.

Elektroninen tunnistus voi tarjota enemmän joustavuutta, koska useita mittaustietoja ja loogisia ehtoja voidaan arvioida samassa ohjausarkkitehtuurissa. Tunnistusalgoritmi vaatii kuitenkin edelleen sovelluskohtaisen teknisen suunnittelun ja verifioinnin.

Putkirikon tunnistus sour-palveluissa ja H₂S-järjestelmissä

Putkilinjoissa, joissa kuljetetaan sour-tyyppisiä aineita tai rikkivetyä (H₂S) sisältäviä väliaineita, hallitsemattoman päästön seuraukset voivat korostaa luotettavan hätäeristyksen merkitystä.

Näissä sovelluksissa Line Break Detection tulee nähdä osana prosessin yleistä turvallisuusarkkitehtuuria eikä erillisenä instrumentointitoimintona.

Tekninen arviointi voi sisältää esimerkiksi:

• Päästön seuraukset
• Hätäeristyksen filosofia
• Tunnistusjärjestelmän luotettavuus
• Instrumentoinnin käytettävyys
• Räjähdysvaarallisten tilojen vaatimukset
• Energiansyötön saatavuus
• Viestintäarkkitehtuuri
• ESD-logiikka
• Toimilaitteen Fail-Safe-toiminta

Putkirikon tunnistusjärjestelmä ei korvaa putkilinjan asianmukaista suunnittelua, vuodonhallintajärjestelmiä, räjähdysvaarallisten tilojen vaatimuksia tai hätätilanteiden toimintamenettelyjä.

Integrointi ESD-järjestelmään ja hätäeristykseen

Electronic Line Break Detection voi olla osa Emergency Shutdown (ESD) -strategiaa tai hätäeristysjärjestelmää.

Tyypillinen toiminnallinen sekvenssi voi olla seuraava:

1. Kenttäinstrumentointi havaitsee putkilinjassa poikkeavan käyttäytymisen.
2. Electronic Line Break -logiikka arvioi määritetyt tunnistuskriteerit.
3. Järjestelmä määrittää, vastaavatko olosuhteet mahdollista putkirikkoa.
4. ESD- tai eristyskomento muodostetaan hyväksytyn Cause & Effect -määrittelyn mukaisesti.
5. Venttiilin ohjausjärjestelmä aktivoi asianmukaisen shutdown-mekanismin.
6. Automaattinen eristysventtiili siirtyy määritettyyn turvalliseen asentoon.
7. Venttiilin asento ja järjestelmän tila voidaan tarvittaessa välittää ohjaus- tai valvontajärjestelmään.

Todellinen toteutus riippuu shutdown-filosofiasta, turvallisuusvaatimuksista, ohjausarkkitehtuurista ja toimilaitteen rakenteesta.

Integrointi Gas-over-Oil- ja Electro-Hydraulic Actuation -ratkaisuihin

Electronic Line Break Detection muodostaa tunnistus- ja päätöksentekotason, kun taas toimilaite tuottaa venttiilin fyysisen liikkeen.

Näin nämä toiminnot voidaan yhdistää putkilinjan täydelliseen hätäeristysarkkitehtuuriin.

Gas-over-Oil -toimilaitteita voidaan käyttää sovelluksissa, joissa tarvitaan varastoitua energiaa ja venttiilin luotettavaa liikettä hätätilanteessa. Elektroninen Line Break Detection -logiikka voi tunnistaa poikkeavan prosessitilan ja muodostaa shutdown-komennon, joka käynnistää toimilaitteen tarvittavan vasteen.

Vastaavasti Electro-Hydraulic Actuation voidaan integroida kriittisiin putkilinjojen eristysjärjestelmiin, joissa tarvitaan hydraulista tehoa, hallittua venttiilin liikettä ja Fail-Safe-toimintoa.

Toiminnallinen yhteys voidaan esittää seuraavasti:

Tunnistus
    ↓
Electronic Line-Break Logic
    ↓
ESD / Shutdown Command
    ↓
Solenoid / Hydraulic Control
    ↓
Actuator
    ↓
Automaattinen hätäeristysventtiili

Lisätietoja putkilinjojen eristysjärjestelmissä käytettävistä toimilaiteteknologioista löytyy ratkaisuistamme: Gas-over-Oil Actuator ja Electro-Hydraulic Actuation .

Line Break Detection ja putkilinjan vuodon tunnistus

Putkirikon tunnistus ja vuodon tunnistus ovat toisiinsa liittyviä, mutta eri toimintoja.

Vuodon tunnistusjärjestelmä voidaan suunnitella tunnistamaan laaja joukko vuototilanteita vuodon koon ja käyttöolosuhteiden mukaan. Line Break Detection keskittyy yleensä olosuhteisiin, jotka viittaavat merkittävään putkirikkoon ja edellyttävät nopeaa eristystä.

Nämä toiminnot voivat toimia yhdessä putkilinjan yleisessä turvallisuusarkkitehtuurissa, mutta niitä ei tule pitää toistensa vaihtoehtoina.

Monikerroksinen suojaus putkirikkoa vastaan

Kun riskianalyysi ja projektin turvallisuusfilosofia sitä edellyttävät, mekaanisia ja elektronisia tunnistusmenetelmiä voidaan käyttää toisiaan täydentävinä suojauskerroksina.

Elektroninen tunnistus voi esimerkiksi olla osa pääasiallista valvonta- ja ohjausarkkitehtuuria, samalla kun riippumaton mekaaninen suojaustoiminto säilytetään silloin, kun se on teknisesti perusteltua.

Lopullinen arkkitehtuuri tulee määrittää turvallisuusfilosofian, riskianalyysin, Cause & Effect -määrittelyn ja sovellettavien teknisten vaatimusten perusteella.

Monikerroksisen suojauksen tavoitteena ei ole yksinkertaisesti lisätä laitteiden määrää. Jokaisella suojauskerroksella tulee olla selkeästi määritelty turvallisuustoiminto ja tarkoituksenmukainen riippumattomuuden taso.

Tekniset näkökohdat ja rajoitukset

Elektroninen tunnistus tarjoaa joustavuutta, mutta se ei ole valmis ratkaisu, joka voidaan ottaa käyttöön ilman teknistä analyysiä. Järjestelmän suorituskyky riippuu koko tunnistusarkkitehtuurin suunnittelun laadusta.

• Instrumentointi: tarkkuus, vasteaika, mittausalue ja lähettimien sijainti.
• Tunnistuslogiikka: raja-arvot, aikajaksot, voting logic ja permissive conditions.
• Prosessidynamiikka: normaalin käytön odotettavissa olevat paine- ja virtaustransientit.
• Väliaineen ominaisuudet: kokoonpuristuvuus, viskositeetti, faasikäyttäytyminen ja lämpötila.
• Putkilinjan geometria: pituus, halkaisija, korkeuserot ja hydrauliset ominaisuudet.
• Sähkönsyöttö: energiansaanti ja järjestelmän toiminta sähkönsyötön katketessa.
• Viestintä: PLC-, RTU- ja SCADA-arkkitehtuuri tarvittaessa.
• Toimilaitteen vaste: venttiilin toiminta-aika, varastoitu energia ja Fail-Safe-käyttäytyminen.
• Virheelliset laukaisut: logiikan tulee estää tarpeeton eristys normaalien käyttötilanteiden vuoksi.
• Vikatilanteet: instrumentoinnin, viestinnän ja ohjausenergian menetykset on huomioitava.

Tyypillinen tekninen suunnitteluprosessi

Elektronisen putkirikon tunnistusjärjestelmän suunnittelu voidaan toteuttaa esimerkiksi seuraavan jäsennellyn prosessin avulla:

1. Määritä putkirikkoskenaario. Tunnista putkiosuus, väliaine, käyttöolosuhteet ja tarkasteltavat rikkoutumisskenaariot.
2. Analysoi prosessidynamiikka. Arvioi paineen ja virtauksen käyttäytyminen normaalissa käytössä ja poikkeustilanteissa.
3. Valitse mittauspisteet. Määritä soveltuvat paineen ja virtauksen mittauspaikat.
4. Kehitä tunnistuskriteerit. Määritä logiikassa käytettävät parametrit, raja-arvot ja aikajaksot.
5. Määritä shutdown-toiminnot. Määritä Line Break Detection -toiminnon yhteys ESD- ja eristyskomentoihin.
6. Varmista toimilaitteen suorituskyky. Varmista, että automaattinen venttiili saavuttaa vaaditun turvallisen vasteen.
7. Arvioi vikatilanteet. Tarkastele energianmenetystä, instrumentointivikoja, viestintäkatkoksia ja virheellisiä laukaisuja.
8. Verifioi koko toiminto. Testaa tunnistus, logiikka ja venttiilin vaste yhtenä integroituna toiminnallisena ketjuna.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä Electronic Line Break Detection tarkoittaa?

Se on putkilinjan suojaustoiminto, jossa elektronisia prosessimittauksia ja ohjauslogiikkaa käytetään tunnistamaan olosuhteita, jotka voivat viitata merkittävään putkirikkoon ja tarvittaessa käynnistämään hätäeristyksen.

Mikä on elektronisen ja mekaanisen tunnistuksen ero?

Mekaaniset järjestelmät perustuvat yleensä mekaaniseen, hydrauliseen tai pneumaattiseen vasteeseen määritettyihin prosessiolosuhteisiin, kun taas elektroniset järjestelmät käyttävät lähettimiä ja ohjelmoitavaa logiikkaa yhden tai useamman parametrin arviointiin.

Onko dP/dt pakollinen parametri putkirikon tunnistuksessa?

Ei. dP/dt on yksi mahdollinen tunnistusparametri. Sovelluksesta riippuen järjestelmä voi käyttää painetta, virtausta, paine-eroa, virtauksen epätasapainoa tai useiden muuttujien yhdistelmää.

Voidaanko elektronista putkirikon tunnistusta käyttää kaksifaasisessa virtauksessa?

Kyllä, sitä voidaan harkita kaksi- ja monifaasiputkilinjoissa. Tunnistusfilosofiassa on kuitenkin huomioitava paineen ja virtauksen todellinen käyttäytyminen sekä kuljetettavan aineen ominaisuudet. Sovelluskohtainen tekninen suunnittelu ja verifiointi ovat tarpeen.

Voiko Electronic Line Break Detection käynnistää ESD-venttiilin sulkeutumisen?

Kyllä, jos hyväksytty shutdown-filosofia määrittää Line Break Detection -tilan hätäeristyksen käynnistäväksi tapahtumaksi. Tunnistuslogiikka, ESD-järjestelmä ja toimilaite on suunniteltava koordinoiduksi toiminnalliseksi kokonaisuudeksi.

Voidaanko elektronista ja mekaanista tunnistusta käyttää samanaikaisesti?

Kyllä. Kun turvallisuusfilosofia ja riskianalyysi sitä perustelevat, mekaaniset ja elektroniset järjestelmät voivat muodostaa toisiaan täydentäviä suojauskerroksia. Kunkin kerroksen toiminto ja riippumattomuus on määriteltävä selkeästi.

Onko Line Break Detection sama asia kuin Pipeline Leak Detection?

Ei. Line Break Detection keskittyy yleensä merkittävän putkirikon tunnistamiseen ja nopean eristyksen käynnistämiseen, kun taas Leak Detection -järjestelmät voivat kattaa huomattavasti laajemman vuototilanteiden alueen.

Mitä tapahtuu sähkönsyötön tai instrumentoinnin vikaantuessa?

Vaste riippuu järjestelmäarkkitehtuurista. Sähkönsyöttö, instrumentointiviat, viestintäkatkokset ja toimilaitteen Fail-Safe-käyttäytyminen on arvioitava koko suojaustoiminnon suunnittelun yhteydessä.

Keskeiset tekniset johtopäätökset

• Electronic Line Break Detection on mittauksen ja päätöksenteon arkkitehtuuri, ei pelkkä painekytkin.
• dP/dt on yksi mahdollinen tunnistusparametri, eikä sitä tule automaattisesti pitää täydellisenä putkirikon tunnistusmenetelmänä.
• Painetta, virtausta ja muita prosessiparametreja voidaan yhdistää poikkeavien tapahtumien ja normaalin käyttötilanteen erottamiseksi.
• Kaksi- ja monifaasiputkilinjat vaativat erityistä huomiota prosessidynamiikkaan ja normaaleihin käyttötransientteihin.
• Line Break Detection ja Pipeline Leak Detection ovat eri toimintoja.
• Electronic Line Break Detection voidaan integroida PLC-, RTU-, SCADA- ja ESD-järjestelmiin.
• Tunnistusjärjestelmää ja automaattista eristysventtiiliä tulee tarkastella yhtenä integroituna toiminnallisena ketjuna.
• Gas-over-Oil- ja Electro-Hydraulic-toimilaitteet voivat tuottaa putkilinjan hätäeristykseen tarvittavan fyysisen venttiililiikkeen.
• Mekaanisia ja elektronisia tunnistusmenetelmiä voidaan käyttää toisiaan täydentävinä suojauskerroksina.
• Lopullinen arkkitehtuuri tulee määrittää putkilinjan, väliaineen, käyttöolosuhteiden ja projektin turvallisuusvaatimusten perusteella.

Standardit ja tekniset viitteet

Putkirikon tunnistus- ja hätäeristysjärjestelmään sovellettavat standardit ja tekniset viitteet riippuvat putkilinjan tyypistä, lainkäyttöalueesta, turvallisuusluokituksesta ja järjestelmän kokonaisarkkitehtuurista.

Relevantteja teknisiä vaatimuksia voivat olla esimerkiksi:

• Putkilinjojen vuotojen ja rikkoutumisten tunnistus
• Emergency Shutdown- ja eristysjärjestelmät
• Toiminnallinen turvallisuus ja Safety Instrumented Systems
• Putkilinjojen ohjaus ja valvonta
• Räjähdysvaarallisten tilojen instrumentointi
• Automaattisten venttiilien ja toimilaitteiden suunnittelu

Toiminnallisen turvallisuuden sovelluksissa standardit kuten IEC 61508 ja IEC 61511 voivat olla relevantteja silloin, kun putkirikon tunnistus- ja shutdown-toiminto muodostaa osan Safety Instrumented Function -toimintoa. Projektin erityisvaatimukset ja putkilinjaan sovellettavat standardit tulee aina arvioida ennen lopullisen arkkitehtuurin määrittämistä.

Yhteenveto

Elektroninen putkirikon tunnistus voi tarjota joustavan lähestymistavan putkilinjan hätäeristykseen silloin, kun perinteinen mekaaninen ratkaisu ei riittävästi vastaa käyttöolosuhteisiin tai vaadittuun valvonnan tasoon.

Sen tekninen hyöty ei perustu pelkästään elektronisen instrumentoinnin käyttöön. Arvo syntyy mahdollisuudesta yhdistää prosessimittaukset, konfiguroitava tunnistuslogiikka, diagnostiikka ja venttiiliautomaatio yhtenäiseksi suojausarkkitehtuuriksi.

Kriittisissä putkilinjasovelluksissa keskeinen tekninen kysymys ei siten ole se, onko elektroninen tunnistus nykyaikaisempi kuin mekaaninen tunnistus. Olennaista on, pystyykö valittu arkkitehtuuri luotettavasti erottamaan todellisen putkirikon putkilinjan normaalista käyttäytymisestä ja käynnistämään vaaditun eristystoiminnon.

NordenFlow tarkastelee venttiiliautomaatiota ja putkilinjojen hätäeristystä järjestelmätekniikan näkökulmasta yhdistämällä prosessimittauksen, putkirikon tunnistuksen, ESD-logiikan ja toimilaiteteknologiat käytännöllisiksi ja sovelluksen vaatimuksiin soveltuviksi ratkaisuiksi.