Ventile Kontinuierliche Überwachung erleichtert die Instandhaltung von Regelventilen

Regelventile können die Prozesssicherheit, Laufzeit und Instandhaltungskosten einer Produktionsanlage negativ beeinflussen, wenn sie nicht sorgsam oder durch einen professionellen Service gewartet werden. Mit Hilfe eines Diagnosesystems lassen sich Regelventile überwachen.

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GEMÜ Gebrüder Müller Apparatebau GmbH & Co. KG

HIMA Paul Hildebrandt GmbH

YNCORIS GmbH & Co. KG

Flowserve Essen GmbH

Um den tatsächlichen Zustand von Regelventilen im Prozess zu erfassen, sind komplexe Analysen erforderlich. Ein neues System mit dem Namen Valvesight integriert Diagnosesystem, Regelventil und digitale Stellungsregler. Das netzwerkfähige Tool läuft unter Windows und kann nahtlos in einen Überwachungsleitstand vor Ort oder über FDT/DTM in ein sogenanntes Plant-Asset-Management eingebunden werden.

Ziel dieses Asset-Managements ist es, die Wartung und Instandhaltung kritischer Anlagenteile zielgerecht zu betreiben und somit die Nutzung zu optimieren. Den Schwerpunkt von Valvesight bildet ein intelligentes Diagnosesystem, welches Ventile, Antriebe, Stellungsregler sowie die Steuerungs- und Regelsignale konstant überwacht. Treten Indikatoren auf, die frühzeitig auf die Entstehung möglicher Probleme hinweisen, so werden diese deutlich vom System nachvollziehbar ausgewiesen. Die benötigte Intelligenz im Feld ist in dem jeweiligen digitalen Stellungsregler eingebettet.

Längere Betriebsdauer und kürzere Reparaturzeiten

Durch frühzeitige präzise Lokalisierung sich entwickelnder Fehlfunktionen verringern sich die Anzahl und die Häufigkeit von unplanmäßigen Ausfällen, so dass sich eine mittlere störungsfreie Zeit (Mean Time Between Failures = MTBF) einstellt. Ebenso wird die mittlere Reparaturzeit (Mean Time To Repair = MTTR) verringert, indem das System Anweisungen für das korrekte Wartungsverfahren liefert.

Im Rahmen der Vorbereitung eines Turnaround werden Aktivitäten mit Prioritäten versehen, so dass gezielt nur fehlerhafte und gefährdete Teile gewartet werden. Diese Konzentration der Wartungsaktivitäten reduziert die Arbeitsbelastung sowie die damit verbundenen Kosten. Außerdem werden unnötige Wartungsdurchgänge vermieden.

Das Novum besteht bei diesem automatischen Diagnosesystem darin, dass es nicht auf Symptome hinweist, die in der Regel auf unterschiedliche Ursachen zurückzuführen sind, sondern eine vorausschauende, vorbeugende Diagnose bietet. So könnte beispielsweise in einer Problembeschreibung auf das Symptom, dass ein bestimmtes Ventil langsamer läuft, hingewiesen werden.

Doch um gezielt eingreifen zu können und die Ursache zu beheben, ist die entscheidende Frage, warum das Ventil langsamer läuft. Das Symptom gibt keinen Aufschluss über die Ursache. So kann sich der Betriebsanlagendruck verändert haben, doch ebenso kann es auch an der Packung liegen, wenn die Packungsreibung unzulässige Werte annimmt, oder eine Feder könnte gebrochen sein (Bild 1).

Auffälligkeiten frühzeitig erkennen

Weil das System alle Parameter permanent erfasst, lassen sich solche Probleme frühzeitig als Auffälligkeiten erkennen und aufgrund der spezifischen Kenntnis über den jeweiligen Ventiltyp eindeutig eingrenzen. Somit kann das Wartungspersonal auch sofort mit dem entsprechenden Equipment operieren, weil alle Daten über ein Dashboard, das grafische Bediener-Interface, vorliegen (Bild 2).

Im Wesentlichen kommen den Anlagenbetreibern sowie auch den Anlagenbauern folgende Vorteile zugute:

• eindeutige Zustandsbewertung des Ventils,
• Analysen konzentrieren sich auf das Warum und nicht auf das Was,
• Vorschläge für gezielte Maßnahmen werden angeboten,
• die Produktivität steigt durch Senkung der Instandhaltungskosten.

Das Asset-Management-System wurde für das Produktmanagement, Wartungs- und Instandhaltungspersonal, aber auch für Anlagenbauer konzipiert. Hierbei werden keine speziellen Detailkenntnisse über integrierte Regelventile oder über die Auswertung von Diagnosedaten benötigt. Das System arbeitet auf der Basis eines offenen Standards und kann durch die Kompatibilität zu den FDT/DTM-Standards in vorhandene Leitstände integriert und sogar für bereits installierte Regelventile nachgerüstet werden.

Die bereits im Feld befindlichen Vorgängerversionen der neuen Logix-Stellungsregler lassen sich upgraden (Bild 3), so dass das Gerät, über DTM konfiguriert, parametrisiert und kalibriert werden kann und die Basisfunktionen zur Verfügung stehen.

Valvesight grundsätzlich nutzbar für alle Ventile und Antriebe

Auch Anwender von Ventilen oder Antrieben anderer Hersteller können Valvesight nutzen. Dazu bedarf es einer Installation des digitalen Stellungsreglers am vorhandenen Equipment. Unabhängig davon, welcher Typ eines Regelventils eingesetzt wird, ermöglicht das System Anwendern unterschiedlicher Erfahrung, die Lösung zu nutzen. Über ein Interface, das einem Leitstand ähnlich ist und dem Benutzer keine Zuordnung der Alarme abverlangt, um den Zustand von Ventilen, Antrieben oder Stellungsreglern zu erkennen, erfolgt die Kommunikation komplexer Informationen.

Aufgrund der Anzeige von Statusbalken kann der Benutzer für die vier Key-Status-Indikatoren Ventil, Antrieb, Stellungsregler und Steuerungssignal die jeweiligen Zustände auf einen Blick erfassen. Diese Balken geben durch Farbe und Länge die aktuelle Situation im Prozessgeschehen wieder. Grün steht für „alles in Ordnung“, Gelb für „Achtung“ und Rot für „Alarm“, wobei die Balkenlänge den Grad der Bewertung repräsentiert (Bild 4). Protokolle über alle kritischen Daten werden archiviert und sind jederzeit abrufbar.

Die Analyseergebnisse verweisen auf Ursachen von Störungseinflüssen und geben Hinweise zu deren Behebung, so dass die Wartungs- und Instandhaltungsaufwendungen sich auf tatsächlich kritische Situationen konzentrieren. Diese Vorgehensweise vermeidet unnötige Inspektionen, insbesondere die Analyse unkritischer Prozesskomponenten, so dass unproduktive Arbeitsschritte entfallen können.

Dipl.-Ing. Stephan Giesen ist Mitarbeiter der Flowserve Essen GmbH.

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