Revista Controle & Instrumentação – Edição nº 157– 2010

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Automação Embarcada


P-57 inaugura SDCD em plataformas no Brasil

A Siemens já colocou seus produtos e sistemas de automação em onze plataformas da Petrobras, seja pela Divisão Energy O&G ou através da Unicontrol, um Siemens Solution Partner. Segundo Giovanino Di Niro, gerente de vendas automação, trabalhar com estas duas modalidades – diretamente e via integrador – é fundamental para um melhor atendimento ao cliente na venda de soluções e produtos respectivamente no segmento de óleo e gás. A Siemens está atuando no mercado offshore brasileiro desde 1998 quando a Petrobras colocou seus PLCs com sistemas redundantes nas plataformas P-43 e P-48. Depois, a empresa ganhou a licitação do sistema elétrico e automação para fornecer e integrar a P-50 – plataforma que concentra a grande parte da produção da Unidade de Negócios UN RIO. A marca está também nas plataformas PRA, P-51, P- 52, P-53, PNA-1, P-8,
P-56 e P-57 e, tratando-se de inovações esta última é a primeira plataforma a incluir um sistema DCS com PCS7 fornecido no Brasil pela Siemens.

Por outro lado a PNA- traz uma inovação da empresa pois foi instalado o Sistema Instrumentado de Segurança - SIS com controle de malhas e utilizando a tecnologia de controladores Fail Safe com redundância abrangendo os sistemas de controle, Emergency and Shutdown - ESD e de Fogo & Gás. A adoção de novas tecnologias faz parte do compro- misso da Siemens com o mercado – outro exemplo disso é a solução wireless adotada no projeto da plataforma P-53 em conjunto com a Petrobras no sistema de comunicação via cabo entre o Turret da P-53 que convencionalmente é feita por meio físico através de cabos e dispositivos especiais de conexão.

É um grande avanço a utilização da tecnologia sem fio em plataformas, onde as certificações são muitas não só apenas pela segurança em relação a informação mas também pela segurança de que uma transmissão não vá provoque problemas na plataforma como um todo. "Praticamente todas as novas plataformas têm algo de Siemens. E podemos dizer que desde o momento que a Petrobras anunciou seus grandes investimentos estamos atuando no mercado com força auxiliando este grande cliente e liderando a automação em offshore", pontua Giovanino.

A modernização da Plataforma de Namorado 1 – PNA-1, na Bacia de Campos, partiu da necessidade de agregar mais segurança aos pro- cessos, obedecendo aos critérios das normas internacionais de segurança industrial IEC 61508 e IEC 61511 e agregando uma operação automatizada com a confiabilidade e a segurança necessárias para a proteção das pessoas, do meio ambiente e dos equipamentos. Segundo Emerson Guarnier, engenheiro de Aplicação, Conceitos e Tecnologia da Siemens, o fornecimento envolveu a substituição dos painéis de intertravamento de lógica fixa de sistemas estratégicos, como Emergency Shutdown e Fire & Gas, onde a Siemens optou pela adoção de sistemas S7-400FH (Fail Safe Redundante), com arquiteturas de votação 1oo2D e 2oo3D para garantir segurança e alta disponibilidade empregada pelo SIS. O conceito FMR - Redundância Modular Flexível está incorporado ao sistema, tornando a Siemens um dos únicos fornecedores que conseguem atender até o nível SIL3/AK6 com boa relação custo-benefício.

A partir do nível de segurança Safety Instrumented Level - SIL necessário para implementar cada função de segurança instrumentada, a Siemens forneceu o sistema S7-400FH com controladores redundantes, redes de campo ProfiSafe redundantes, IOs de segurança Fail Safe com arquitetura adequada ao SIL requerido em cada função instrumentada de segurança - SIF e uso de módulos de saídas digitais redundantes para aumentar a disponibilidade e confiabilidade relacionadas à operação e manutenção. A equipe da Divisão O&G da Siemens analisa o mercado de forma global de forma a melhor atender os clientes, a Petrobras e os epcistas de modo geral. "Nosso diferencial básico é que podemos atender, com experiência comprovada em vários sites do mundo, tanto em engenharia quanto em fabricação. Podemos fazer detalhamento de projetos, engenharia, assistência técnica e comissionamento.

A Siemens é um parceiro completo para soluções no mercado Oil & Gas. E somos imbatíveis em conteúdo local", comenta o gerente geral vendas, Arturo Lobato. De fato, nos últimos anos, a empresa não só ganhou três de dez soluções para plataformas, mas forneceu nestes projetos produtos em automação, inversores de frequência, motores e painéis de para controle de motores. A experiência mundial da Siemens em offshore é um fator marcante e considerado na contratação destes projetos pelos epcistas. A Siemens, através da Chemtech, fez a especificação e a engenharia básica da P-57, seguindo as orientações e especificações técnicas Petrobras.

Muitas vezes existe desejo de projetar uma "plataforma dos sonhos", mas torna o preço proibitivo. Segundo Giovanino, se compararmos as o preço das primeiras licitações de plataformas da Petrobras com as atuais e considerando a adoção das melhores práticas de engenharia e graças a experiência adquirida pelos fornecedores permitiu-se uma redução no preço de aquisição das plataformas em aproximadamente 40% por parte da Petrobras. O Solution Partner mais ativo da Siemens no setor de Óleo e Gás é a Unicontrol, uma empresa fundada em 1984, na época da reserva de mercado, através da fusão do grupo Unipar com a Brascontrol com o objetivo de atender o mercado de automação e instrumentação.

No início, a empresa era representante de sistemas DCS da Fisher Controls e forneceu para refinarias, fábricas de papel e outras até 1992, quando a Fisher – que tinha se juntado à Rosemount e depois se tornado Emerson – veio para o Brasil. A Unicontrol, então, vendeu de volta o negócio DCS para a Emerson e começou a trabalhar com sistemas supervisórios e CLPs como integradores independentes e trabalhando com todos os equipamentos do mercado. Desde 1995, a equipe da Unicontrol focou sua atuação na indústria offshore e trabalhou na P-19, P-34 e P-31 – o escopo principal da empresa é a sala de controle: painéis, PLCs, IHMs, telas, micros, switches, rede de fibra ótica, interface com os vários pacotes, power management system, SIS.

A empresa tem contrato de manutenção de sistemas de automação em plataformas com a Petrobras e dá manutenção em aproximadamente 40 unidades na Bacia de Campos e na UN Rio. "A especificação da Petrobras solicita PLC mais supervisório, cultura que podemos dizer que é vencedora até o momento. Podemos considerar uma inovação quando em 2008, permitiu-se colocar o sistema DCS da Siemens na P-57. A adoção de sistemas DCS em plataformas é um processo gradual e proporcionará grandes benefícios aos usuários.

A Siemens mundialmente possui vários casos de sucesso em plataformas rodando com sistemas DCS (PCS7) e esta tecnologia certamente garante excelentes benefícios tecnológicos e de operação aos usuários da Petrobras em alto mar", comenta o diretor da Unicontrol, Roberto Lazzari. Pela busca de soluções competitivas, o espírito dominante na área de exploração de petróleo é um projeto seguro e funcional, considerando o low cost. O DCS é uma ferra- menta mais poderosa e moderna para controlar o processo de uma planta reduzindo os custos de integração e engenharia.

E, embora o sistema seja mais caro os benefícios são significativos. A Petrobras por ser uma empresa altamente tecnológica sempre está aberta a novas tecnologias – testadas e mesmo desenvolvidas em seu Centro de Pesquisa e as aplica desde que não representem riscos à segurança tanto das plantas como de vidas. "Não tenho visto wire- less em sistemas de controle, ainda que haja vantagens enormes em sua utilização numa plataforma como a diminuição de cabos e de serviço de fiação. Os benefícios que podem vir da tecnologia são grandes, o problema é a garantia da segurança. A indústria de petróleo é bastante conservadora. O que foi colocado não apresentou problemas, é um sistema de supervisão, que pega as informações do turret e leva para o controle.

Basicamente um rádio com várias aplicações de segurança para garantir que a informação seja válida quando recebida pelo operador na sala de controle. Antes usava-se cabo com swivel que dava muito problema. A solução levou em conta a zona morta e teve que usar três antenas, teve muita engenharia por trás. De qualquer maneira, o intertravamento de segurança não passa por alí, só informação de monitoração. Mas a primeira vez que usamos rádio foi na P-34, num sistema duplo, radio como back up do swivel em paralelo, só para checar a informação. Na P-53 o rádio está sozinho – a equipe vai criando confiança na tecnologia", explica Lazzari.

A grande vantagem de sistemas DCS é que eles tem uma base de dados, comunicação e interfaces integradas, ou seja, reduzimos os desenvolvimentos de interfaces e engenharia entre o CLP, o supervisório e o controle do processo, o que facilita o serviço de integração. Isto significa que o DCS coloca todos os ovos numa única cesta. Não sendo necessário utilizar artifícios de engenharia para garantir que aqueles dados sejam seguros e confiáveis. Adicional- mente a análise dos sistemas a serem adotados em termos de controladores – como sistemas fail safe, redundantes, controle de malhas, e SIL2, SIL3, entre outros são definidos para cada caso estudado.

As primeiras plataformas brasileiras, no Nordeste, construídas nos anos 80, tinham gates fail safe para cada entrada e saída. Com o tem- po, o mercado entendeu isso como um exagero. Deve se levar em conta que o próprio hardware evoluiu muito, e hoje é mais confiável. Mas esse contexto conhecido da construção das plataformas já começa a sentir ventos novos. Os epcistas nunca precisaram inovar a automação de um projeto, de sugerir. Mas já se sabe que a auto- mação poderia ser melhor utilizada no começo do projeto, porque ter uma visão de processo ajuda na operação e redução de custo total do projeto. Uma nova vertente seria separar o pacote de automação nas licitações – já existem estudos em andamento com o objetivo de comprar a automação diretamente pelo cliente final, pois a equipe técnica percebe que ela é o cérebro e o coração da plataforma.

Mas não se engane: a abertura a novas tecnologias está em perfeita harmonia com a padronização exigida pela Petrobras. As plataformas que vêm prontas, com tecnologias já consagradas no exterior, passam por uma tropicalização para que os operadores sintam-se seguros – o conceito do sistema tem que ser o mesmo para todas as plataformas ou seria impossível remanejar operadores entre elas. "Estamos falando em média de 10 mil variáveis a serem monitoradas em uma plataforma, treinar um operador leva tempo.

É preciso padronizar a navegabilidade entre os sistemas para garantir a segurança e facilitar a vida dos operadores", ressalta o diretor da Unicontrol. E o operador não deve sair de cena tão cedo, mesmo com os estudos sobre plataformas desabitadas existem algumas, pequenas, de extração, simples no processo e automatizadas em termos de segurança, com comandos de operação em terra. A tendência é ter pouca gente no pré-sal porque a logística é complicada. Mas completamente desabitada, não numa primeira fase. A Unicontrol já faz alguns exercícios para o pré sal, o que inclui acordos com empresas de tecnologia de ponta.

Roberto Lazzari aponta para a necessidade de sistemas de posicionamento dinâmico, com perfuração e suporte de geo posicionadores com sistema de automação especial. "Para a Unicontrol a Siemens está na fronteira tecnológica e temos acordo mundial para trabalhar com ela. E a qualidade dos nossos trabalhos fazem com que busquemos parceiros para o pré sal do mesmo nível. Nós identifica- mos as necessidades de nossos clientes e vamos oferecer a aplicação correta. Vem muita coisa por aí e a automação está metida em tudo", finaliza o diretor da empresa, Elcio Pasqualucci.

Os técnicos da Petrobras ficaram impressionados com as salas de controle das refinarias que visitaram na China e na Índia, onde toda a planta é controlada em um único ambiente. E trouxe essa idéia para os projetos da Rnest e do Comperj. Nos Centros Integrados de Controle – edificações com 8 mil m² – a sala de controle é um grande salão, com videowall e ilhas de operação para cada unidade de processo. Também há a chamada war room – uma sala de reuniões, com dispositivos para videoconferências, para que especialistas em várias disciplinas possam discutir e tomar decisões, principalmente em situações adversas. No mesmo prédio estarão os servidores dos sistemas de controle e segurança, e salas para engenharia, manutenção e treinamento.


 
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