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Verfahrenstechnik 6/2017

Verfahrenstechnik 6/2017

Lacke bringen Farbe in

Lacke bringen Farbe in alle Facetten des Lebens. Dabei ist Farbe für viele Anwender nur ein schöner Nebeneffekt. In erster Linie schützen Lacke vor Verwitterung bei Wind und Wetter sowie Verunreinigungen. Auch der Schutz vor Korrosion spielt eine wichtige Rolle, wenn man beispielsweise an Ölplattformen denkt, die Wind und Wetter trotzen müssen. Die Herstellung von Lacken erfordert viel Fingerspitzengefühl. Bei DSM Coating Resins Spain, S.L. war man nicht besonders glücklich mit einer Messstelle in einem Lagerbehälter, der Polyol enthält – einen wichtigen Rohstoff für die Herstellung von Lacken auf lösemittelhaltiger Basis. Das klebrige Gel wird beim Abkühlen fest und verursacht starke Anhaftungen. Daher wird der Tank in der Regel auf 60 bis 80 °C temperiert. Dennoch verkleben alle Komponenten in kürzester Zeit. Der genaue Füllstand ist nicht nur aus Sicherheitsgründen relevant. Die gelagerte Menge ist auch ein wichtiger Faktor für die Bereitstellung von Rohstoffen. Wenn es um das Thema Füllstandmessung geht, setzt DSM seit vielen Jahren auf die Expertise der Firma Vega. Seit etwa zehn Jahren verwendet man die unterschiedlichsten Sensoren aus dem Vega-Sortiment. An der Technologie schätzt DSM vor allem die Lebensdauer der Geräte und deren leichte und intuitive Bedienung. Und vor allem die Bereitschaft, immer wieder gemeinsam eine Lösung zu suchen, hat das DSM-Team beeindruckt. Daher zögerte man nicht lange und bat um Hilfestellung bei der Verbesserung der Messung am Standort in Parets. Zu klebriges Produkt Widrige Umstände Füllstandmessung von Rohstoffen in der Lackproduktion Klebrig, zäh und temperaturempfindlich – der Rohstoff für eine Lackproduktion hat überhaupt nichts gemein mit der späteren Strahlkraft eines brillanten Farblacks. In der Folge kämpfte auch die vorhandene Füllstandmessung seit Jahren in dem Rohstofftank mit diesen Widrigkeiten. Erst mit der Installation eines Radarfüllstand-Messgerätes mit einer Signalfrequenz von 80 GHz wurden Schwierigkeiten bei der Messung gelöst. Bisher wurde der Füllstand über Differenzdruckmessung gemessen. Dabei kam es immer wieder zu Messfehlern. Generell ist die Differenzdruckmessung bei Tanks mit stark anhaftenden Medien nicht ideal. Man benötigt zwei Öffnungen, oben und unten am Tank, die bei Anhaftungen per se schwierig sind. Der untere Sensor ist dem Medium ausgesetzt und dementsprechend beansprucht. Erschwerend kommt hinzu, dass der untere Sensor nicht einfach im laufenden Prozess ausgetauscht werden kann, da hierfür der Tank entleert werden müsste. So sind gerade die Reinigung und Wartung extrem aufwändig und kostspielig. Dennoch versuchte man bei DSM zunächst, mit verschiedenen Maßnahmen die Messstelle so anzupassen, dass eine zuverlässige Messung möglich war. Man isolierte unter anderem noch einmal den Stutzen, um den Druck zu kompensieren, der durch Stickstoff verursacht wird. Letztendlich aber erfolglos. Dabei war die Lösung dieser schwierigen Messsituation verblüffend einfach. Probe- Autor: Jürgen Skowaisa, Produktmanager Radar, Vega Grieshaber KG, Schiltach 28 VERFAHRENSTECHNIK 6/2017

TITEL I MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN halber wurde das Radarfüllstandmessgerät Vegapuls 64 mit einem DN80-Prozessanschluss installiert. Zum einen eignet sich eine berührungslose Messtechnik von vornherein viel besser für das sehr klebrige Produkt. Zum anderen ist die Radarfüllstandmesstechnik von der Stickstoffüberlagerung unbeeinflusst, druckunabhängig und benötigt keine wiederkehrende Kalibrierung wie bei der bisherigen Differenzdruckmessung. Hinzu kommt, dass die Montage und Demontage einfach und der Sensor generell wartungsfrei ist. Jetzt blieb nur noch die Frage offen, ob der neue Sensor auch in der Lage war, mit den klebrigen Anhaftungen im Tank zurechtzukommen. Der vor einem Jahr auf den Markt gebrachte Radarfüllstandsensor für Flüssigkeiten, der mit einer Signalfrequenz von 80 GHz misst, hat sich inzwischen schon bei vielen Anwendungen als Problemlöser etabliert. Herausragender Vorteil: Die hohe Messfrequenz sorgt für eine bessere Fokussierung und der Vegapuls 64 hat einen großen Dynamikbereich. Beides sind Eigenschaften, die sich vor allem in schwierigen Messumgebungen bezahlt machen. Strahl geht einfach vorbei Bei Radar ist im Allgemeinen eine zuverlässige Messung nur dann möglich, wenn die Störsignale nicht die gleiche Größe wie das Füllstandsignal aufweisen. Gerade das passiert jedoch, wenn es in Behältern zu Verklebungen und Anhaftungen kommt. Bisherige Radarsensoren mit 26-GHz-Sendefrequenz besaßen einen Öffnungswinkel von Mehr Sicherheit Vega führt mit dem Konzept Plicscom die Idee der modularen Geräteplattform Plics fort. Seit der Einführung vor mehr als 13 Jahren wurden über 1,5 Millionen Plics-Sensoren installiert, bei denen das neue Modul mit Bluetooth genutzt werden kann. Die drahtlose Bluetooth-Kommunikation ist insbesondere für schwer zugängliche Stellen, raue Industrieumgebungen und Ex-Bereiche interessant. Das Modul ist abwärtskompatibel und lässt sich für die gesamte installierte Basis der Plics-Sensoren nutzen – in Druck- und Füllstandanwendungen, mit 70 verschiedenen Gerätetypen, ohne Software-Update und mit der bewährten Bedienstruktur. Der Wechsel ist ganz einfach und die Bedienung ist intuitiv: Plicscom in das Gerät einsetzen, die Vega Tools-App herunterladen und schon kann der Anwender seine Plics-Sensoren aus sicherer Entfernung mit dem Smartphone oder Tablet, unabhängig davon, ob Apple- oder Android-Gerät, konfigurieren und parametrieren. Auch Anzeige- und Diagnosefunktionen stehen zur Verfügung. Eine weitere Variante: Mithilfe eines Magnetstifts kann der Sensor selbst bei geschlossenem Deckel durch das Sichtfenster hindurch bedient werden. So bleiben die Geräte durchgehend gut geschützt – ein großer Vorteil gegenüber optischen Verfahren. etwa 10° bei einer Antennengröße von DN80. Beim Vegapuls 64 liegt nun durch die 80 GHz der Abstrahlwinkel bei nur noch 3°. Dadurch kann der Sensor selbst in Behältern mit starken Anhaftungen, wie bei klebrigem Gel an der Behälterwand sicher eingesetzt werden, weil der Strahl einfach daran vorbeigeht. Der Sensor zeigte sich aber auch an anderer Stelle unbeeindruckt. Gerade in Anwendungen, wo die Prozesstemperatur im Behälter höher als die Umgebungstemperatur außerhalb des Behälters ist, ist mit Kondensat und Anhaftungen an der Antenne des Sensors zu rechnen. Da Radarsensoren immer oben am Behälter angebracht sind, befinden sich dort oft die kältesten Punkte im Tank und damit entsteht an dieser Stelle 01 Der Lagerbehälter enthält Polyol, einen wichtigen Rohstoff für die Herstellung von Lacken auf lösemittelhaltiger Basis 02 Das externe Display ermöglicht eine schnelle Überprüfung des Tankinhalts vor Ort häufig Kondensat. Bei der Entwicklung des Vegapuls 64 wurde jedoch gerade an diese Prozessbedingungen gedacht. So wurde vor allem die Empfindlichkeit im Nahbereich des Sensors angepasst. Die entfernungsabhängige Dynamikanpassung reduziert die Einflüsse von Störungen direkt vor dem Antennensystem und ermöglicht gleichzeitig eine sehr hohe Signalempfindlichkeit in einem größeren Abstand. Umbau in kürzester Zeit Dank der langjährigen Zusammenarbeit zögerte man nicht lange, den neuen Sensor auszuprobieren. Zusätzliche Einfachheit bringt das bewährte Plics-Konzept mit sich. Da sich die Bedienoberfläche nicht geändert hatte, fiel der Wechsel leicht. Besonderer Vorteil: Die Installation war möglich, ohne Änderungen am Tank selbst vorzunehmen und den Tank entleeren zu müssen. Zudem war weder eine Probemessung nötig, noch eine Schulung der Mitarbeiter, da diese mit der Bedienung der Vega- Sensoren vertraut waren. Das Wichtigste aber: Von Beginn an zeigte sich, dass das Hauptproblem – die starken Anhaftungen – dem Sensor keine Schwierigkeiten bereiteten. Er funktionierte vom Start weg einwandfrei – der Füllstand wurde zuverlässig und genau erfasst. DSM war vor allem von der individuellen, zeitlich flexiblen Montage und Demontage der Sensoren sowie der Inbetriebnahme begeistert. Derzeit interessiert man sich für die Kombination aus Plicscom und Bluetooth. Nützlich könnte die Funktion – nach Aussage von DSM – vor allem im Atex- Bereich sein, weil da aus größerer Entfernung die Daten sicher visualisiert werden können. Da kein direkter Zugang nötig wäre, ist dies ein Plus an Sicherheit für das Bedienpersonal. www.vega.com/radar VERFAHRENSTECHNIK 6/2017 29

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