Frei konfigurierbares Gasmanagementsystem

Unsichtbares sicher im Griff

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Die kontinuierliche Überwachung der zentralen Gasversorgung in Labor- und Industrieanlagen hat für Anlagenbetreiber oberste Priorität. Je eher Leckagen, Druckanstiege oder Druckabfälle entdeckt werden, desto schneller können angemessene Sicherheitsmaßnahmen ausgelöst werden. TESGuard ist ein PC-gestütztes Gasüberwachungssystem, das zu jedem Zeitpunkt alle wesentlichen Parameter der Gasversorgung – von der Flaschenstation bis zur Entnahmestelle – kontrolliert.

Die ständig wachsenden Qualitätsanforderungen an die chemisch-pharmazeutische Industrie erfordern den Einsatz unterschiedlichster Prüf- und Betriebsgase. Dies sind neben den bekannten Edelgasen Helium und Argon vor allem Stickstoff, CO2, Wasserstoff und Synthetische Luft sowie eine ganze Reihe giftiger Gase, z.B. Kohlenmonoxid bzw. Gase mit giftigen und korrosiven Eigenschaften wie Ammoniak, Chlor, HCL oder SO2. Die Anwesenheit von Gasflaschen mit Drücken von 200 und 300 bar oder mit giftigen und/oder korrosiven Gasen an den einzelnen Laborarbeitsplätzen stellt jedoch eine latente Gefahrenquelle für die Mitarbeiter dar und sind Betreibern und Sicherheitsbeauftragten zunehmend ein Dorn im Auge. Nicht nur, dass sich durch die offene Zugänglichkeit zu den dezentralen Gasvorräten das Risiko von Fehlbedienungen und Unfällen erhöht, ein zusätzliches Gefahrenpotenzial birgt auch der notwendige Transport der Flaschen durch das Gebäude selbst.

Geltende nationale wie europäische Sicherheitsvorschriften weisen die Verantwortung für die Betriebssicherheit bei verbrennungsfördernden, selbstentzündlichen, brennbaren und ätzenden oder giftigen Medien eindeutig dem Anlagenbetreiber zu. Für den Laborbereich gelten z.B. BG Chemie BGR120, BGV B6, TRG 280 und VDMA Richtlinien. Dies führt in der Industrie vermehrt zu einem Umstieg von der ambulanten Gasbevorratung auf zentrale Versorgungssysteme. Die Vorteile: die Gasversorgung wird zentral überwacht, zu den Gaslägern besteht ein kontrollierter Zugang, dem Laborbereich wird das Gas ausschließlich im sicherheitsfördernden Niederdruckbereich (meist 10 bar) herangeführt, die Übersichtlichkeit des Gasvorrats wird verbessert. Versorgungsengpässe und eventuelle Betriebsunterbrechungen sind vermeidbar.
Ein willkommener Zusatznutzen zum damit erreichten Personenschutz bildet die erhöhte Wirtschaftlichkeit einer Zentralversorgung: die Mietkosten für Einzelflaschen werden nachhaltig gesenkt, da die Gasbevorratung zentral und ökonomisch sinnvoll an die Umschlagshäufigkeit im Unternehmen angepasst werden kann. Auch entfällt der zeit- und kostenintensive interne Flaschentransfer und Flaschenwechsel. Zusätzlich wird wertvolle Arbeitsfläche in den einzelnen Laborbereichen zurück gewonnen.
Die optimierte Auslegung zentraler Gasversorgungsanlagen, inklusive der eingesetzten Armaturen, Materialien und Sicherheitstechnik, beruht auf mehreren kritischen Parametern. Neben der strikten Einhaltung der einschlägigen rechtlichen Vorschriften sind dies in erster Linie kundenspezifische Vorgaben, u.a.
  • Anforderungen aus den Gaseigenschaften: Gasart, Lieferform, Anwendung
  • Qualitäts- und Quantitätsanforderungen der Gasverbraucher: Reinheit, Spülung, Druck, Durchfluss, Menge, Regelverhalten, Signalisierung, Gasmangel, unterbrechungsfreie Versorgung, Materialauswahl, Verbindungstechnik
  • örtliche Gegebenheiten: Werksnormen und -vorschriften
  • Abnahmekriterien, Protokolle, Dokumentation
  • Service- und Wartungsrichtlinien
Effizient überwachen, steuern und verwalten
Die erfolgreiche Installation einer zentralen Gasversorgung wird durch den Einsatz eines zentralen Überwachungssystems sinnvoll ergänzt. Tescom Europe hat sich hier aus Sicherheits- und Kostenaspekten für die Entwicklung eines modular aufgebauten Systems entschieden, das jeweils individuell auf die spezifischen Prozessabläufe und Betriebsbedingungen des Betreibers angepasst wird. Das PC-gestützte Gasmanagementsystem TESGuard verfügt über frei konfigurierbare Sicherheits-, Steuer- und Verwaltungsfunktionen, die die gesamte Gasversorgung – vom zentralen Gaslager bis zu den Entnahmestellen im Labor – berücksichtigen. So beinhalten die Sicherheitsfunktionen neben der Kontrolle des Primär(Flaschen-)drucks und Sekundär(Leitungs-)drucks auch die kontinuierliche Überwachung des Leitungsnetzes auf Druckanstieg, Rohrbruch oder Havarie. Bei abgeschaltetem Betrieb, z.B. an Wochenenden oder während einer Betriebsruhe, erkennt TESGuard Leckagen automatisch und löst vordefinierte Gegenmaßnahmen aus, z.B. die Notabschaltung von Teilbereichen oder des gesamten Systems, Alarmmeldungen, Mail-, Fax- oder SMS-Benachrichtigung. Ebenso werden bei der (Wieder)Inbetriebnahme die Geschlossenheit der nachgeschalteten Armaturen überprüft und im Bedarfsfalle über die systemeigenen Steuerfunktionen die Gaszufuhr im Gesamtsystem oder in betroffenen Teilsystemen gestoppt. Diese Sicherheitsfunktionen gewährleisten auch einen wertvollen Ressourcenschutz, da schon durch minimalen, unkontrollierten Gasaustritt im Verteilersystem von zum Teil sehr teuren Prüf- und Reinstgasen sich über das Jahr beträchtliche Kosten aufsummieren können. Verhindert wird dadurch auch ein Austritt von ätzenden oder giftigen Gasen, die nicht nur eine Gefahr für Leib und Leben der Mitarbeiter darstellen, sondern auch das Umfeld stark kontaminieren können, mit der Folge immenser Restaurierungskosten. Weitere Steuerfunktionen ermöglichen die Aktiv- bzw. Inaktiv-Schaltung einzelner Flaschen und die Spülung der Flaschenleitungen.
Die Verwaltungsfunktionen von TES- Guard umfassen die übersichtliche Darstellung aller Flaschenläger, Flaschenbatterien sowie der Einzelflaschen. Die Flaschenattribute, z.B. Gasart, Druck, Verbrauch, Konzentration oder Spülzeit, können jeweils individuell konfiguriert werden. Über die Berechnung des Durchschnittsverbrauchs kann ein anstehender Flaschenwechsel frühzeitig erkannt und gemeldet werden. Die Daten aller angeschlossenen Gasflaschen werden protokolliert und in einer Historie separat gespeichert. Ebenso wird eine Historie der Drücke und Verbrauchsmengen über die Zeit erstellt.
MSR-Controller mit eigenem Prozessor
Die Datenaufnahme der Drucksensoren erfolgt beim TESGuard über MSR-Controller. Diese verfügen über einen eigenen Prozessor und können mit bis zu 96 Analogeingängen (AINs) bestückt werden. Über ein TCP/IP-Netzwerk sind sie mit einem oder mehreren TESGuard-PCs verbunden, die an unterschiedlichen Orten im Gebäude aufgestellt werden können. Die MSR-Controller arbeiten als autarke Einheiten und gewährleisten so, dass alle sicherheitsrelevanten Attribute auch bei Ausfall oder Abschaltung des Rechners erhalten bleiben. Für jedes Flaschenlager kann man ein oder mehrere MSR-Controller einsetzen. Neben den Analogeingängen können auch Analogausgänge (AOUTs), Digitaleingänge (DINs) sowie Digitalausgänge (DOUTs) eingesetzt werden. Dadurch lassen sich kundenspezifische Wünsche, z.B. Notabschaltung bei einem bestimmten Druck, Anschluss einer Warnlampe, Steuerung von Ventilen, etc., innerhalb des Controllers lösen.
TESGuard-Sicherheitskonzept
Das TESGuard-Gasmanagementsystem ist für Gasversorgungsanlagen mit einer größeren Anzahl an Gasen oder auch mehreren Gaslägern konzipiert. Sind nur wenige Gasarten und Flaschen zu überwachen, werden sinnvollerweise kleiner dimensionierte Gassicherheitssysteme bzw. -bausteine der TESGuard-Produktfamilie eingesetzt. So wird die TESGuard-Gasmangelwarnung in Verbindung mit den Flaschenstationen eingesetzt, um ein vollständiges Entleeren der Flasche(n) zu vermeiden und eventuellen Betriebsunterbrechungen vorzubeugen. Das Notaussystem dient bei Gefahrenausbruch als elektrisch auszulösende Schnellabsperrung für Hauptleitungs-, Etagen- oder Raumabsperrungen im Verteilernetz. Alle Gase werden bereits am Netzeinspeisepunkt abgesperrt. Die Gaswarnanlagen überwachen Anlagenteile, in denen es durch einen Störfall zur Überschreitung des MAK-Wertes, d.h. der maximalen Arbeitsplatzkonzentration, kommen kann. Bei Brenngasen wird z.B. die UEG (untere Explosionsgrenze) überwacht und in der Regel die erste Warnung beim Erreichen von 20 % der UEG ausgelöst. Zusammen mit der Gasmangelwarnung und dem Notaussystem bildet die Gaswarnung ein abgeschlossenes TESGuard-Sicherheitskonzept für kleiner dimensionierte Gasversorgungsanlagen.
cav 406

Seminar: „Arbeitssicherheit in der betrieblichen Gasversorgung“
Analytik-Portal: analytica-world.com
Seminar: Sicherheit im Labor
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