Ein sicheres Konzept

Die H.C. Starck Gruppe, Tochter des Bayer-Konzerns, ist eine internationale Gruppe mit weltweit 3 325 Mitarbeitern und einem Umsatz von 665 Mio. EURO (2000). H.C. Starck befasst sich mit der Produktion von Pulvern der Refraktärmetalle Wolfram, Molybdän, Rhenium, Tantal und Niob, der NE-Metalle Kobalt und Nickel sowie Vorstoffen für Hochleistungskeramik. Am Standort Goslar betreibt das Unternehmen eine Anlage zum Recycling von flusssäurehaltigen Restlösungen, die derzeit mit dem Ziel der drastischen Reduktion der Abfallmenge weiter entwickelt wird. Die von der Recycling-Anlage hinterlassenen Reststoffe liegen in fester Form vor, was die sichere Entsorgung stark vereinfacht. Die im Prozess gewonnene Flusssäure wird an anderer Stelle in der Produktion von H.C. Starck weiterverwendet.

An die verschiedenen Anlagenkomponenten wie Pumpen, Verrohrung, Reaktoren und Messtechnik werden besonders hohe Anforderungen gestellt, um die Funktion und Betriebssicherheit zu gewährleisten. Die benetzten Teile müssen bei verschiedenen Temperaturen gegen wechselnde, chemisch aggressive Medien beständig und druckfest sein. Bei der Konzeption wurde streng darauf geachtet, mit möglichst wenigen Trennstellen auszukommen, um Leckagen erst gar keine Chance zu geben. Auch eventuell anfallende Wartungsarbeiten dürfen keinen Austritt von Chemikalien zur Folge haben. Bei den Durchflussmessern machten die MSR-Ingenieure Versuche mit verschiedenen Messverfahren. Doch schon nach kurzer Zeit stand fest, dass nur eine eingriffsfreie Ultraschall-Durchflussmessung den Anforderungen genügt. Das sonst notwendige Materialprüfzeugnis 3.1B ist bei der Verwendung der Clamp-On-Sensoren nicht erforderlich, da diese von außen auf die Rohrleitung aufgebracht werden.

Die Sensoren müssen in der Lage sein, bei wechselnden Medien, von VE-Wasser über partikelbeladene Quenchkreislaufflüssigkeit bis hin zu Restsäure, bei unterschiedlichen Temperaturen und sehr niedrigen Durchflussgeschwindigkeiten betriebssicher und genau zu messen. Verschiedene Messverfahren wurden im Hinblick auf Sicherheit, technische Realisierbarkeit sowie Initial- und Betriebskosten verglichen. Die Wahl fiel schließlich auf die Ultraschall-Durchflussmesser Fluxus ADM von Flexim.

Nach Montage der Clamp-On-Sensoren auf die 10 mm dicke PVDF-Rohrleitung mit einem Innendurchmesser von 20 mm startete der Messbetrieb. Die Kalibrierdaten der Sensoren werden beim Anschluss an die Messumformerelektronik automatisch ausgelesen und bei der Messung berücksichtigt. So sind auch genaue Messungen niedriger Durchflüsse an laufenden Anlagen ohne Nullpunktabgleich möglich. Die eigentliche Messung wird mit einem speziellen Signalprozessor mehr als eintausend Mal in der Sekunde durchgeführt, ein zweiter Prozessor wertet diese Messdaten kontinuierlich aus und adaptiert gegebenenfalls den Messprozess auf veränderte Bedingungen. Dieses sichert bei schnellen Veränderungen bestimmter Medieneigenschaften eine betriebssichere Messung. Solche Effekte treten beispielsweise bei wechselnden Mischungsverhältnissen mehrerer Komponenten oder Temperaturveränderungen auf. Die ermittelten Messdaten kommen erst dann zur Ausgabe, wenn sie bestimmten statistischen Bewertungskriterien entsprechen. Durch die Häufigkeit der Messung ist die Messwertausgabe auch dann stabil, wenn einzelne Abtastungen zeitweise durch Gasblasen oder Feststoffe gestört werden .

Weitere Applikationstests haben gezeigt, dass eine gesicherte Durchflussmessung ebenfalls an GFK-Rohren mit einem Liner aus PTFE realisierbar ist. Diese Rohre sind durch den Liner chemisch sehr gut beständig, der GFK-Mantel stützt den Liner ab und macht das Rohr druckfest. Zusätzliche Messstellen an solchen Rohren erweitern die Anwendungsbreite der Fluxus ADM-Technologie in dieser Anlage.

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