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Tankmanagement Sicherheit im Tank – Tipps für ein zuverlässiges Tankmanagement

| Autor/ Redakteur: Lars Becker* / Dr. Jörg Kempf

Stör- und Unfälle zeigen immer wieder: Das Versäumnis eines ordnungsgemäßen, zuverlässigen Tankmanagements kann schwerwiegende Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und das Geschäftsergebnis haben. Mit dem richtigen Sicherheitssystem sind Sie auf der sicheren Seite.

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Dank ausgefeilter Lagertanküberwachung kann sich der Tankmanager ganz entspannt zurücklehnen.
Dank ausgefeilter Lagertanküberwachung kann sich der Tankmanager ganz entspannt zurücklehnen.
(Bild: Emerson Automation Solutions)

Für die Lagerung von Flüssigkeiten werden in der Öl/Gas-Industrie, der Chemie und Petrochemie, aber auch der Pharma-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie vielfach Niederdrucktanks genutzt. Häufige Temperaturwechsel sowie Füllstandänderungen durch Befüllen oder Abpumpen beeinflussen den Druck in diesen Lagertanks. Um die wertvollen Produkte gegen Feuchtigkeit, Kontaminierung und Produktverlust zu schützen, ist ein verlässliches Management des Dampfdrucks im Tank nötig.

Entsprechende Kontrollsysteme schützen darüber hinaus den Menschen: Wenn z.B. atmosphärische Luft in den Tank gelangt, besteht durch das Zuströmen von Sauerstoff ein potenzielles Explosionsrisiko.

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Spezialventile

Zur Aufrechterhaltung eines sicheren Drucks werden Spezialventile eingesetzt, die kleine Veränderungen des Tankdrucks erkennen. Steigt der Druck im Tank über einen voreingestellten Sollwert, so hebt sich im Be- und Entlüftungsventil (PVRV – Pressure/Vacuum Relief Valve) ein gewichtsbelasteter Teller, der übermäßigen Druck freigibt, um den Druck auf ein sicheres Niveau zurückzubringen. Fällt der Druck unter ein voreingestelltes Sicherheitsniveau, öffnet es einen Vakuumteller, der Luft in den Tank lässt und auf diese Weise den Druck auf ein sicheres Niveau zurückbringt.

Tritt eine abnormale Drucksituation ein – z.B. infolge eines externen Feuers – lösen ein Notfallventil oder eine Entlüftung aus, um den Tankdruck schnell zu entlasten.

Weitere Sicherheitssysteme

Ist eine gelagerte Flüssigkeit entflammbar oder wird sie durch den Einfluss von Luft oder Feuchtigkeit nachteilig beeinflusst, so kommen Schutzgassysteme zum Einsatz, die den Druck im Dampfbereich des Tanks aufrecht halten, sobald sich Temperatur und Flüssigkeitsstände verändern. Das verhindert, dass Außenluft in den Tank eintritt, und reduziert somit die Risiken einer Explosion oder Oxidation.

Flammensperren schützen Lagertanks, indem sie die Temperatur unter die des Selbstentzündungspunktes senken, sodass sich keine Flamme ausbilden kann. Diese Sicherheitseinrichtungen reduzieren zudem den Druckaufbau, der mit zunehmender Gasgeschwindigkeit einher geht.

In einigen Anwendungen kommen auch Regler zur Dampfrückgewinnung zum Einsatz. Diese entlasten den Tankdruck, indem sie den ausgestoßenen Dampf an ein Kontrollsystem, z.B. eine Fackel, einen Wäscher oder ein System zur Dampfrückgewinnung weiterleiten.

Fernüberwachung

Eine Studie, die Emerson 2014 durchführte, ergab, dass nicht erkannte Wartungsprobleme die Hauptsorge von Sicherheitstechnikern und Tankmanagern darstellen. Mehr als die Hälfte (54 Prozent) berichteten von mehr als einem Problem pro Jahr bei der Drucküberwachung, wobei 65 Prozent dieser Probleme erst nachträglich erkannt wurden. Dazu die Aussage der ARC Advisory Group: „Die Stundenkosten eines Anlagenausfalls belaufen sich auf etwa 10.000 Euro, liegen aber in vielen Einrichtungen mit kontinuierlichen Prozessen wesentlich höher“. Eine Methode, diese Probleme anzugehen, um Ausfallzeiten und verbundene Kosten zu senken, ist der Einsatz eines PVRVs mit einem integrierten Drahtlossender. Das ermöglicht die Fernerkennung einer offenen oder geschlossenen Position der Druck- oder Vakuumseite des Ventils.

Die Fernüberwachung kann von einer Leitstelle aus erfolgen, sodass Techniker nur noch wenig Zeit oben auf den Tanks zubringen müssen. Es wird sofort erkannt, ob ein Ventilsystem korrekt arbeitet oder ob ein Fehler aufgetreten ist, was eine schnelle Reaktion auf potenzielle Probleme erlaubt.

Eine komplette drahtlose Überwachungslösung besteht aus:

  • einer Notfallentlüftung mit Näherungssensor und drahtlosem Sender,
  • einem Tankschutzgasregler mit drahtloser Druckübertragung,
  • einer Flammensperre mit drahtloser Temperaturübertragung und/oder einem Sender für den Differentialdruck,
  • einem Be- und Entlüftungsventil mit Näherungssensor und einem drahtlosen Sender,
  • einem Dampfrückgewinnungsregler mit drahtloser Positionsüberwachung,
  • einer Messklappe mit der Möglichkeit zur Druck-/Vakuumentlastung.

Drahtloslösungen kommen besonders für Lagertankbereiche in Betracht, die andernfalls lange Zeit ohne Überwachung betrieben werden, und vermitteln ein Verständnis für das Verhalten des Tanks und eine schnelle Reaktion – das alles von einer Leitstelle aus.

Tank-Management-Lösungen

Die Tankschutzlösungen von Emerson bieten eine breite Palette an Sicherheits- und Umweltschutzausstattungen im gesamten Bereich der Öl/Gas-, chemischen und anderer Industrien. Eine typische Lösung für die Druckkontrolle eines Lagertanks besteht aus einem Fisher-Tankschutzgasventil vom Typ ACE 95, einem Enardo PVRV der Serie 950 mit Flammensperre, einem Fisher-Dampfrückgewinnungsregler mit Detonationssicherung vom Typ 1290 und einer 2500er Not-Entlüftungsklappe. Die Enardo-, Anderson Greenwood- und Varec-Reihen bieten viele Optionen für diese Anwendungen, sodass Anwender eine optimale Auswahl für ihre Tanksituation haben. Zudem bietet die Fisher-Reihe fortschrittliche Lösungen für Tankschutzgas und Dampfrückgewinnungsregler.

Alle Geräte können mit der Rosemount-Reihe drahtloser Sender ausgerüstet und über das Smart Wireless-Netzwerk von Emerson für eine integrierte Fernüberwachung verbunden werden. Das Smart Wireless Gateway kann veraltete Hosts, Modbus RTU und TCP, Ethernet/IP oder OPC-Ausgänge nutzen.

Seminar: Risikoermittlung in der Anlagensicherheit

In unserem Seminar „Risikoermittlung in der Anlagensicherheit“ lernen Sie mit welchen Methoden die Risiko- und Gefährdungsermittlung bei Prozess- und Chemieanlagen erfolgen kann und welche Tools dazu geeignet sind. Anhand eines konkreten Beispiels der Risikoanalyse einer Betriebsvorlage (Behälter) wird mit den vorgestellten Tools unter Anwendung der Mehtose PAAG-/LOPA eine Risikoanalyse durchgeführt

* Der Autor ist Sales Engineer, Emerson Automation Solutions, Langenfeld.

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