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Verfahrenstechnik 11/2022

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Verfahrenstechnik 11/2022

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN 01 02 01 Selbst über eine Entfernung von 50 m lässt sich der Dichtesensor mit dem Anzeige- und Bedienmodul Plicscom sehr einfach bedienen 02 Für die Dichtemessung der Erzschlämme sind insgesamt drei Detektoren des Typs Minitrac 31 im Einsatz Ammoniaklager, der Tailings-Aufbereitung sowie dem Hafen und einem großen Außengelände besteht. Die Anlagen sind seit Jahren vollständig automatisiert und werden mit dem PCS7-Steuerungssystem und SPSen von Siemens betrieben. Mittlerweile waren jedoch die ursprünglich installierten Messgeräte zur Dichtemessung des Erzschlammes und zur Füllstandmessung in den Naphtatanks abgekündigt bzw. ungenau. Daher war es Zeit, diese Messgeräte zu ersetzen. EINSATZ IM DAUERREGEN DER MINITRAC 31 LÄSST SICH IM LAUFENDEN PROZESS INSTALLIE- REN UND ARBEITET AUCH IN RAUER UMGEBUNG ZUVERLÄSSIG „Ich kannte die Vega-Sensoren von meinem früheren Arbeitsplatz in den Chrom- und Platinwerken in Rustenburg, Südafrika, und war von ihrer Genauigkeit und Robustheit beeindruckt“, erzählt Hilary Taaziva, technischer Berater für Messtechnik im Werk Toamasina von seiner langjährigen Erfahrung mit Vega-Messtechnik. „Waren die Geräte einmal installiert, gab es selten Probleme. Die Einsätze der Bereitschaftstechniker wurden damals drastisch reduziert.“ Diese Robustheit erhoffte sich Taaziva auch von den zukünftigen Sensoren an seinem jetzigen Arbeitsplatz. Madagaskar ist ein tropisches Gebiet, in dem es die meiste Zeit des Jahres sehr stark regnet. Die IP-Einstufung und der Schutz von Instrumenten sind daher entscheidend. Auch der After- Sales-Support überzeugte ihn damals: „Vega stand für technische Produktschulungen unseres Technikerteams vor Ort zur Verfügung und ich konnte jederzeit telefonisch um Unterstützung bitten, wenn ich auf Probleme stieß.“ Dass man auf die Unterstützung von Vega bei der Installation angewiesen war, zeigte sich bei der Dichtemessung des Erzschlammes. Die bisher eingesetzten Geräte eines anderen Herstellers waren abgekündigt und es gab keine Ersatzteile mehr. Viel relevanter war jedoch, dass die Geräte ungenaue Ergebnisse lieferten und die Messungen aufgrund der Prozessbedingungen insgesamt sehr unzuverlässig waren. „Unser Team wich deshalb immer wieder auf manuelle Probenmessungen mit einer Schlammwaage aus“, beschreibt Taaziva die damalige Situation. KOMPLEXE DICHTEMESSUNG Daher wurden nun zur Dichtemessung der Erzschlämme aus der Mine und an den Eindickern im PAL-Bereich insgesamt drei Detektoren mit NaI-Szintillator des Typs Minitrac 31 von Vega gewählt. Der punktförmige Detektor ist ein radiometrischer Sensor zur berührungslosen Dichtemessung von Flüssigkeiten und Schüttgütern. Die Messung erfolgt durch die Rohrleitung oder die Behälterwand. Durch seine kompakte Bauform eignet er sich ideal für die Montage an schwer zugänglichen und räumlich beengten Stellen. Sein besonderer Vorteil: Er lässt sich nachträglich im laufenden Prozess installieren und lässt sich selbst von harten Prozessbedingungen nicht beeindrucken. Genau eine solche Messung brauchte man in Toamasina, wie Taaziva erklärt: „Die Dichte bei den Schlämmen, die durch die Rohre fließen, ändert sich eigentlich ständig. So ist es zum Beispiel äußerst wichtig, dass die Proben an einem Probenahmepunkt genommen werden, der sich so nahe wie möglich am Detektor befindet. Nur so kann eine genaue Linearisierungskalibrierung durchgeführt werden.“ EINFACHER ZUGANG Der erste Sensor für den Erzschlamm aus der Mine wurde auf der gegenüberliegenden Seite eines mit Gummi ausgekleideten 500-mm-Rohrs installiert, wobei Montagehalterungen und die Cs137-Quelle noch vom ursprünglichen Hersteller stammten. Eine ähnliche Installation gab es an den Abflussrohren der Eindicker im PAL-Bereich. Gleichzeitig wurden Vegadis-Displays 28 VERFAHRENSTECHNIK 2022/11 www.verfahrenstechnik.de

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN 03 Minitrac 31 04 Plicscom 05 Vegapuls 6x installiert, die in der Nähe der Detektoren angebracht wurden, um bei Kalibrierungen einen leichten Zugang zu haben. Während die Messgeräte einschließlich der Verkabelung von Taaziva selbst installiert und eingerichtet wurden, tauchten an unerwarteter Stelle Schwierigkeiten auf: „Wir bekamen das Signal S124/1129. Dies bedeutete, dass die Messung außerhalb der Spezifikation (Excessive Field Alarm) lag“, erinnert sich Taaziva. „Nach Rücksprache mit dem Vega-Support-Team rund um Jonathan Kalula, Thabiso Ramashala und Bradley Neizel kam ich der Ursache auf die Spur. Die Fehlermeldung hatte nichts mit dem Vega-Gerät zu tun, sondern wurde durch die noch hohe Aktivität der bestehenden radioaktiven Strahlenquelle verursacht. Diese verwendete Strahlenquelle stammte von dem ursprünglich installierten Messgerät.“ Die Lösung bestand darin, drei zusätzliche Bleiplatten um den Szintillator anzubringen. Danach gelang die erfolgreiche Linearisierungskalibrierung zunächst mit sauberem Wasser und dann mit Schlamm. Mit diesen Werten konnte die Inbetriebnahme abgeschlossen werden. FÜLLSTANDMESSUNG IN DEN LAGERTANKS Wesentlich unaufgeregter verlief dagegen die Installation des Vegapuls 64 auf den Naphta-Tanks, obwohl der Kraftstoff hochgradig entflammbar ist. In den Lagertanks muss der Füllstand regelmäßig überprüft bzw. verifiziert werden. „Wir haben uns für diese Messlösung entschieden, weil eine Radar-Füllstandmessung für die geschlossenen Naphta-Lagertanks nicht durch Geräusche oder Echos, die von den Wänden des geschlossenen Tanks kommen, beeinflusst wird“, so Taaziva. Inzwischen sind mehrere Radarsensoren des Typs Vegapuls 64 installiert. Dort misst der explosionsgeschützte Sensor kontinuierlich den Füllstand des Naphta. Beim Vegapuls 64 bestand die Herausforderung darin, dass die Füllstandanzeige manchmal für längere Zeit auf einem Wert stehen bleibt. „Wir haben versucht, dieses Problem zu beheben, indem wir eine ‚Störsignalunterdrückung‘ mit dem Anzeige- und Bedienmodul Plicscom am Vegadis durchgeführt haben. Da dies das Problem nicht dauerhaft behebt, wollen wir in Zukunft mit dem Vegaconnect und der Pactware-Software eine erweiterte Fehlersuche durchzuführen“, erklärt Taaziva, der dabei vom Vega-Team unterstützt wird, das online bei der Beseitigung von Störsignalen hilft. ALLES BEQUEM IM BLICK Ergänzt wurden die Installationen durch das Vegadis 81, das am Fuß der Tanks montiert wurde. „Damit haben wir die Messwerte gut im Blick und können den Sensor leicht bedienen. Man muss also nicht jedes Mal auf den 25 m hohen Tank steigen, um die Sensorparameter auf dem Plicscom abzurufen und Einstellungen vorzunehmen“, nennt Taaziva einen praktischen Vorteil. Das Anzeigegerät lässt sich in bis zu 50 m Entfernung vom Sensor an gut zugänglicher Position montieren. Es wird direkt an die Elektronik des Sensors angeschlossen, von dem es gespeist wird. Überhaupt ist Taaziva ein Fan von Plicscom und der benutzerfreundlichen Navigation. „Die Geräte lassen sich einfach über Plicscom, Bluetooth-Tablet, Smartphone oder PC-Laptop einrichten“, nennt er abschließend die Vorteile, die sich vor allem bei der täglichen Arbeit zeigen. „Hinzu kommt die Robustheit und Langlebigkeit und dass wenig bis keine Wartung nach der Installation erforderlich ist, selbst in unserem tropischen Klima.“ Bilder: Vega, Midkhat Izmaylov – stock.adobe.com www.vega.de AUTORIN Claudia Homburg, Texterin, Vega Grieshaber KG, Schiltach WIE FUNKTIONIERT FÜLLSTAND- MESSUNG MIT RADAR? www.bit.ly/Vega-Radar www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2022/11 29