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Armaturen

Systemlösungen nehmen zu

08.02.2007 | Autor / Redakteur: Redaktion PROCESS /

Wie „gut“ oder besser gesagt: wie „anlagengerecht“ eine Armatur ist, das zeigt sich oft erst nach einer gewissen Einsatzzeit. Dann wird klar, dass oft die zunächst unscheinbaren konstruktiven Detail-Lösungen letztlich entscheidend sind für ein erfolgreiches Konzept.

Wie „gut“ oder besser gesagt: wie „anlagengerecht“ eine Armatur ist, das zeigt sich oft erst nach einer gewissen Einsatzzeit. Dann wird klar, dass oft die zunächst unscheinbaren konstruktiven Detail-Lösungen letztlich entscheidend sind für ein erfolgreiches Konzept. Wichtig ist auch bei Armaturen, das Anlagenumfeld zu kennen und zu beachten. Die Beratung in Richtung „Systemlösung“ gewinnt an Bedeutung.

Der Trend zu Units hält auch in der Armaturenbranche Einzug - praktische Beispiele sind Druckreduzier- oder Temperaturregelstationen. Hintergrund dieser Entwicklung: Die Zahl der eingesetzten Armaturen erstreckt sich von einigen wenigen in Kleinstanlagen bis zu mehreren Tausend in ausgedehnten und komplexen Großanlagen. Diese Großanlagen müssten jedoch nicht für jedes Detail als Ganzes betrachtet werden, sondern könnten in Teilsysteme zerlegt und an Hand der genau festzulegenden Betriebsdaten projektiert werden, darauf verweist ARI-Armaturen.

Die Teilsysteme könnten je nach Einbausituation in zwei verschiedenen Formen geliefert werden: Entweder erfolgt die Komplettmontage beim Lieferanten oder die Komponenten werden vor Ort montiert. Der Vorteil: Die für die Gesamtanlage Verantwortlichen (Planer, Betreiber) können sich auf die wesentlichen Hauptfunktionen konzentrieren. Der Lieferant übernimmt die Details der Komponentenauslegung für die in der Unit installierten Armaturen, Rohrleitungen etc. unter Beachtung von Vorschriften/Regelwerken, und er sorgt zudem für eine ordnungsgemäße Zertifizierung und stellt die komplette Dokumentation zusammen.

Thomas Schulz, Leiter Marketing bei Gemü, bestätigt diesen Trend: „Kunden kaufen heute immer mehr komplette Systemlösungen, statt einzelne Produkte. Bei immer kürzeren Durchlaufzeiten für Projekte müssen Lieferanten heute intensive und umfassende Beratung, gute Produkte und das entsprechende Servicekonzept aus einer Hand liefern.“

Integration von Fabrik- und Prozessautomatisierung

Diese Entwicklung war einer der Gründe, warum Gemü schon seit einiger Zeit mit Festo enger zusammenarbeitet. Die Kooperation sei der logische Schritt, um der zunehmenden Integration von Fabrik- und Prozessautomatisierung Rechnung zu tragen. Damit lassen sich beispielsweise in der Prozessindustrie Automatikarmaturen intelligent ansteuern. Selbst weit entfernte Anlagen und Armaturen sind bequem zu steuern und zu überwachen - Fehlerdiagnose inklusive. Darüber hinaus bieten die neuen Diagnosefunktionen die Möglichkeit zur vorausschauenden und vorbeugenden Wartung („predictive and preventive maintenance“) - eine zuverlässige Systemlösung, die den in der Prozessindustrie äußerst wichtigen störungsfreien Dauerbetrieb der Anlagen garantiert. Kurt Weidner, Produktmanager Industrie bei Gemü, berichtet, dass im Zuge von Energieeffizienzbetrachtungen bei Anlagen in bestimmten Bereichen die Pneumatik durch elektrische Systeme ersetzt werde.

Das Unternehmen reagiere darauf in zweierlei Hinsicht: „Erstens stufen wir unsere pneumatischen Antriebe feiner ab. Bei der neuen Baureihe Schrägsitzventile Gemü 550 gibt es sechs Antriebsgrößen für die Nennweiten DN 8 bis 80. Früher wurde die gleiche Bandbreite mit nur drei bis vier Antriebsgrößen abgedeckt. Das bedeutet Einsparung von Material, eine feinere Abstimmung der Ventile auf den jeweiligen Prozess sowie Einsparung von Druckluft, weil Antriebe nicht mehr überdimensioniert werden.“ Zweitens entwickelt das Unternehmen verstärkt elektromotorische Antriebe für Ventile. Die neueste Generation ist der SideStep: Ein Antrieb, der mit verschiedensten Ventilkörpern kombiniert werden kann (Schrägsitz-, Geradesitz- und Membranventilkörper). Der Antrieb soll neben einer reinen Auf/Zu-Variante auch als komplett autarkes Regelventil zur Verfügung stehen.

Modernisierung im laufenden Betrieb

Zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit industrieller Anlagen stehen die Betreiber immer wieder vor der Frage: Neuinvestitionen tätigen oder modernisieren? Die vorhandenen Rohrleitungen und Armaturen genügen häufig noch den aktuellen Anforderungen. Jedoch erfordert die Weiterentwicklung in der Prozessleittechnik häufig eine Erneuerung der Stellantriebstechnik. Hier ist der Ansatzpunkt für das Modernisierungsangebot von Auma. Die Vorteile: Es sind nur geringe bauliche Maßnahmen erforderlich. Vor allem: Die Ausfallzeiten sind minimal, da die Umrüstung und Inbetriebnahme während des laufenden Betriebs oder mit nur sehr kurzen Stillstandszeiten erfolgen kann. Der Anlagenbetreiber profitiert mehrfach von diesem Angebot:

  • Verlängerung der Lebensdauer der Anlage;
  • Realisierungsmöglichkeit moderner Automatisierungskonzepte (z.B. Stellantriebe mit Feldbus-Schnittstelle);
  • Leistungssteigerung der Anlage durch verhältnismäßig geringe Investitionen;
  • geringere Betriebskosten durch höheren Automatisierungsgrad;
  • insgesamt eine verbesserte Produktivität und Wirtschaftlichkeit.

Wesentlicher Bestandteil eines Automatisierungsprojektes ist die Anpassung der neuen Stellantriebe an die alten, zumeist nicht normgerechten Armaturen-Anschlussflansche. Die Vielfalt der Armaturenkonstruktionen bedingt für fast jeden Einsatzfall eine individuelle Adapterlösung - Auma kann dabei auf eigene Grundkonstruktionen zurückgreifen, die entsprechend modifiziert werden.Übrigens: Neben den bereits länger lieferbaren Geräten mit Profibus DP- und Modbus RTU-Schnittstellen hat dieser Anbieter noch eine Foundation Fieldbus (FF-Bus)- und eine DeviceNet-Schnittstelle entwickelt. DeviceNet ist ein einfaches, aber leistungsfähiges Feldbus-System, das insbesondere von nordamerikanischen Leitsystem-Herstellern gefördert wird. Mit 2,5 Millionen installierten DeviceNet-Geräten hat es international einen beachtlichen Marktanteil erobert. Die erforderlichen umfassenden Zertifizierungstests der Dreh-, Schwenk- und Linearantriebe mit DeviceNet bei der ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) wurden fehlerfrei abgeschlossen und erste Pilotanlagen gingen bereits in Betrieb.

Sterilventile in der Life-Science-Industrie

Armaturen sind in der sterilen Verfahrenstechnik spezifischen Regelwerken unterworfen (FDA, GMP, 3A-Sanitary). Insbesondere gilt es, ein reinigungsfreundliches Design, eine möglichst spaltfreie Ausführung aller Innenteile und - sehr wichtig - die größtmögliche Totraumfreiheit einschließlich der Möglichkeit zur Selbstentleerung zu gewährleisten. In biopharmazeutischen Primär-Kreisläufen ist das aseptische Membranventil die wichtigste Absperr- und Regelkomponente. Der Vorteil von Membranventilen liegt in der absoluten Trennung von Produkt und Außenwelt. Bei diesen Ventilen arbeitet der mechanische Antriebsteil geschützt hinter einer Membran, nur diese kommt mit dem Medium in Kontakt:

  • Das Membranventil besteht aus lediglich drei Hauptbauteilen (Ventilgehäuse, Membran, Betätigung).
  • Nur zwei Bauteile des Ventils stehen mit dem Betriebsmedium im direkten Kontakt: das Ventilgehäuse und die Membran - beide können gezielt auf das vorliegende Medium/Produkt ausgelegt werden.
  • Die Membran dichtet sowohl im Abschluss als auch nach außen wirksam ab und bietet so quasi inhärent eine hohe Betriebssicherheit und Verfügbarkeit.
  • Die Membran als einziges Verschleißteil kann ohne Ausbau des Ventilgehäuses aus der Rohrleitung rasch ausgetauscht werden.

Im Vergleich zu anderen Armaturenbauarten entleert sich ein Membranventil zudem sehr gut - auch dies trug maßgeblich dazu bei, dass diese Bauart sich bei hygienischen/aseptischen Anwendungen zum Standard entwickelt hat. Zu den Herstellern zählen u.a. die Firmen Gemü, SED und Sisto.

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