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Prozessoptimierung durch Gasmesstechnik

Gasmesstechnik und ihr Beitrag für mehr Sicherheit und effiziente Prozesse

| Autor/ Redakteur: Christine Reimann / M.A. Manja Wühr

Die Wirtschaftlichkeit von Prozessanlagen steht und fällt mit der Produktivität. Sind entzündliche Gase im Spiel, müssen Betreiber oft die Gratwanderung zwischen hoher Auslastung und Ex-Schutz meistern. Der Beitrag zeigt, wie sich Gasmesstechnik zur Prozessoptimierung nutzen lässt.

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Mit dem Gastransmitter Dräger PIR 7000 lassen sich Prozesse in puncto Effizienz und Sicherheit am Optimum fahren.
Mit dem Gastransmitter Dräger PIR 7000 lassen sich Prozesse in puncto Effizienz und Sicherheit am Optimum fahren.
( Bild: Dräger )

Den Einsatz stationärer Gasmesstechnik bringt man landläufig mit dem Schutz von Arbeitsplätzen und Anlagen in Verbindung. Werden in Industriebetrieben kritische Werte unterschiedlichster Substanzen über- bzw. unterschritten, sollen die Geräte zuverlässig und zeitnah warnen. Im Alarmfall kann die Belegschaft so rechtzeitig evakuiert und die Anlage in den „sicheren Zustand“ gefahren werden. In vielen Fällen lässt sich die Gasmesstechnik aber auch anderweitig nutzen. Überall dort, wo Zusammensetzung und Konzentration der verwendeten Substanzen den Produktionsprozess beeinflussen, kann die Messtechnik zur Prozessoptimierung eingesetzt werden. So hat sich aus dem „Tribut an die Sicherheit“ von einst ein Instrument zur Steuerung maschineller Abläufe entwickelt.

Bei der Entsorgung beispielsweise spielen Zusammensetzung und Konzentration der verarbeiteten Gase und Dämpfe eine wichtige Rolle, wenn es um die Sicherheitstechnik und Steuerung der Anlagen geht. Sie verbrennen Abgase, Flüssigkeiten und Feststoffe, um darin enthaltene Schadstoffe zu zersetzen. Dabei werden das erzeugte Abgas und das zu verbrennende Prozessgas, das meist mit Kohlenwasserstoffen angereichert ist, mit Luft vermischt und in den Brenn-ofen geleitet. Um den Vorgang zu beschleunigen, sollte die Konzentration des Prozessgases möglichst hoch sein. Ein Überschreiten der stoffspezifisch ermittelten „Unteren Explosionsgrenze“ (UEG) würde jedoch zu einer Explosion führen. Um Mensch und Anlage nicht zu gefährden, muss die Gasmesstechnik bei Erreichen einer Konzentration von 30 bis 40 Prozent UEG alarmieren und der Anteil der beigemischten Luft automatisch erhöht werden. Sinkt die Konzentration des detektierten Gases nicht wie erwartet, muss die Anlage notfalls abgeschaltet werden. Dies ist mit Prozessstörungen sowie hohen Stillstands- und Wartungskosten verbunden.

Für die Anlagenregelung folgen daraus zweierlei Herausforderungen: Um Beschäftigte und Anlagen zu schützen, dürfen die Konzentrationen der explosionsfähigen Gase oder Dämpfe festgelegte Werte einerseits nicht überschreiten. Andererseits geht die Steigerung der Anlagenleistung häufig mit erhöhten Konzentrationen dieser Substanzen einher. Die Optimierung des Produktionsprozesses bewegt sich also im Korridor zwischen beiden gegenläufigen Ansprüchen. Abweichungen vom Zielwert, sprich der unkritischen und gleichzeitig für den Anlagenbetrieb optimal hohen Gaskonzentration, müssen schnell, zuverlässig und präzise detektiert werden – auch bei wechselnden Substanzen.

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