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Füllstandüberwachung

Dank kabelloser Überwachung der Schwinggabelfrequenz zu höherer Prozesssicherheit

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Beispiel 1: Umfüllen von Säure

Im ersten Beispiel produziert ein US-amerikanisches Chemieunternehmen Säure für eine Vielzahl von Branchen. Die Säure wird in Tanks gelagert, die für den Stabilitätserhalt mit einer Wasserschicht abgedeckt ist. Beim Umfüllen der Säure in einen anderen Behälter ist es wichtig, dass das Stabilisierungswasser nicht mit umgefüllt wird, um die Charge nicht zu verunreinigen. Das Umfüllverfahren muss gestoppt werden, bevor Wasser in den Behälter gelangt.

Zur Überwachung der Trennschicht der beiden Flüssigkeiten wurde ein von oben nach unten gerichtetes Radargerät in Betracht gezogen. Bei dieser Anwendung konnte das Mikrowellensignal jedoch die Wasserschicht nicht durchdringen, und magnetostriktive Geräte erwiesen sich als zu kompliziert sowie für die Verwendung mit unterschiedlichen Medien ungeeignet.

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Der Anwender entscheidet: Alarm nach Wahl

Der Rosemount 2160 Wireless-Vibrationsgrenzschalter bietet kontinuierlichen Einblick in den Prozess- und Anlagenzustand, damit Betreiber auf Abnormalitäten früher reagieren und somit Abschaltungen vermeiden können. Zur Anzeige von Änderungen werden – basierend auf einer benutzerdefinierten Konfiguration – akustische Alarme ausgegeben.

Der Vibrationsgrenzschalter bietet vier konfigurierbare Alarme: Ausgangsstatus (PV), Sensorfrequenz (SV), Gerätetemperatur (TV) und Versorgungsspannung (QV). Diese sind für steigende oder fallende Werte konfigurierbar, wobei ein Grenz- oder Schwellenwert zur Alarmauslösung eingestellt werden muss. Beispielsweise können Probleme mit Schwinggabeln durch die Überwachung der Sensorfrequenz frühzeitig erfasst werden.

Darüber hinaus kann eine Totzone oder Hysterese angewandt werden. Erfassbare Probleme sind die externe Beschädigung der Messgabel, die interne Beschädigung des Sensors, Mediumansammlungen und übermäßige Korrosion an der Gabel. Zudem bietet das Gerät ausfallsicheren Betrieb für Anwendungen mit Hoch- und Niedrigfüllstand.

Bislang war die einzige verfügbare Lösung für den Betreiber die visuelle Überwachung des Phasenwechsels durch ein Schauglas in einem Rohrstück und die Übertragung der Anweisung zum Abschalten eines Ventils und Stoppen der Umfüllung per Funk an die Leitwarte. Dieses Verfahren barg das Potenzial menschlicher Fehler und verursachte in der Folge starke Schwankungen der Chargenkonsistenz als auch Beeinträchtigungen der Betreibersicherheit und der Personalproduktivität insgesamt.

Mit der Installation eines Rosemount 2160 Wireless-Vibrationsgrenzschalters von Emerson Process Management wurde schließlich eine bessere Lösung gefunden. Die Fähigkeit des Gerätes, genauestens und verzögerungsfrei zwischen Wasser und Säure unterscheiden zu können, lieferte zuverlässige Informationen über den Phasenwechsel. Die schnelle Implementierung wurde durch ein vor Ort vorhandenes Smart Wireless-Netzwerk erleichtert, das Installationskosten und -aufwand minimierte. Durch die Verwendung eines geeigneten mediumberührten Werkstoffs, hier die Legierung C-276, wurden Probleme hinsichtlich Säurekorrosion ausgeschlossen.

Die Produktqualität verbesserte sich unverzüglich durch konsistenteren Durchsatz und Kosteneinsparungen aufgrund der Eliminierung unbrauchbarer Chargen. Noch wichtiger ist jedoch, dass mit dieser Lösung kein Personal mehr in Ex-Bereichen zum Einsatz kam und somit der Arbeitsschutz verbessert wurde. Das Chemieunternehmen plant jetzt die Ausrüstung eines zweiten Tanks mit derselben effektiven Lösung.

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