Einige der besonderen Herausforderungen, die beim Aufbau einer Messanlage gemäß MID zu beachten sind, zeigt die eichpflichtige Abfüllung von Monochloressigsäure. Als „Verladung von Flüssigkeiten außer Wasser“ fällt das Beispiel unter die MID MI-005 und repräsentiert in dieser oder ähnlicher Form den größten Teil der MID-Anwendungen in der Chemie. Der Messtechnikhersteller Krohne lieferte bei diesem Projekt nicht nur die Gerätetechnik, sondern beriet auch bei metrologischen Fragestellungen und übernahm die eichrechtliche Projektbegleitung.
Der Neuaufbau oder die Modernisierung einer Messanlage für die eichpflichtige Verrechnung nach den Vorgaben der europäischen Messgeräterichtlinie „Measuring instruments directive“, kurz MID, erfordert zunächst einiges an Einarbeitung in das vorgenannte Regelwerk. In der praktischen Umsetzung müssen dann neben der Auswahl und dem Einsatz von Komponenten, beispielsweise Regelventil, Durchflussmessgerät und Dosiersteuerung, gegebenenfalls auch eine eichrechtliche Projektbegleitung und eine Dokumentation geleistet werden.
Der Umfang eines solchen Projekts kann entsprechend schnell wachsen. Hinzu kommt, dass die Richtlinie seit ihrer ersten Veröffentlichung im Jahr 2004 bereits überarbeitet wurde: Seit dem 20. April 2016 dürfen Messgeräte für den eichpflichtigen Verkehr nur noch nach der neuen Richtlinie MID 2014/32/EU in Verkehr gebracht werden. Insbesondere wenn alte Systeme oder Anlagen modernisiert werden sollen, treten erfahrungsgemäß einige Punkte auf, bei denen Anwender, Messtechnikhersteller und Eichämter zusammen eine metrologisch einwandfreie Lösung erarbeiten müssen. Neben den spezifischen metrologischen Anforderungen an die eingesetzten Komponenten in der Anlage, die üblicherweise von den jeweiligen Herstellern erfüllt und dokumentiert werden, bestehen darüber hinaus weitere Anforderungen an das zuzulassende Gesamtsystem. Um diesen eichrechtlichen Anforderungen zu genügen, ist eine detaillierte Absprache aller metrologischen Aspekte erforderlich, um sowohl die Organisation mit den Eichbehörden für die Konformitätsbewertung als auch alle danach folgenden Eichungen der Messanlage mit geringstmöglichem personellem und monetärem Aufwand für den Betreiber zu gewährleisten.
Einige der besonderen Herausforderungen, die beim Aufbau einer Messanlage zu beachten sind, zeigt das Beispiel der eichpflichtigen Abfüllung von Monochloressigsäure. Als „Verladung von Flüssigkeiten außer Wasser“ fällt sie unter die MID MI-005.
Die Messaufgabe
Ein international tätiges Chemieunternehmen stellt unter anderem Monochloressigsäure für Unternehmen der Agrarchemie- und der Pharmaindustrie her. Ausgeliefert wird die Flüssigkeit mithilfe von Tankkraftwagen. Dabei können unterschiedliche Füllmengen im Bereich von 2000 bis 20 000 kg abgefüllt werden. Der Messbereich für die abgefüllte Monochloressigsäure (70 %) liegt zwischen 10 und 85 t/h bei einer Temperatur von 20 bis 40 °C und einem Druck von 2,5 barg.
Um seine Lieferungen ordnungsgemäß verrechnen zu können, suchte das Unternehmen Messtechnik, die die notwendigen Anforderungen an die kontinuierliche und dynamische Messung von Flüssigkeiten außer Wasser erfüllt, wie sie die MI-005 vorschreibt. Bisher setzte es für die Abfüllung eine eichfähige Waage für Tanklastwagen ein. Da dieses Messverfahren jedoch sehr zeitaufwendig ist, suchte das Chemieunternehmen nach einem alternativen Messgerät, mit dem sich die Abfüllmenge/Masse über den geforderten Messbereich hinweg direkt messen lässt. Diese Aufgabe übernimmt in der Prozessmesstechnik üblicherweise ein Coriolis-Massedurchflussmessgerät. Krohne lieferte dafür einen Optimass 6400 C. Das Coriolis-Massedurchflussmessgerät mit gebogenem Doppelrohr ist für den eichpflichtigen Verkehr nach OIML R117 zugelassen und verfügt ebenfalls über die auf den OIML-Richtlinien basierende europäische MID MI-005-Zulassung. Der Optimass 6400 C wurde in der Nennweite DN 80 in kompakter Ausführung mit dem Messrohrwerkstoff Edelstahl geliefert und nach metrologischer Beratung durch einen Krohne-Ingenieur in die vorhandene Anlage eingebaut.
Die eigentliche Abfüllaufgabe war damit erfüllt, interessant ist jedoch ein weiterer Teilaspekt der Applikation, der gleichzeitig zu lösen war: Der Anwender dosiert vor der Abfüllung Wasser als Mischmedium hinzu. Dieses Wasser darf auf keinen Fall Lufteinschlüsse enthalten. Sollten Blasen vorhanden sein, müsste die Abfüllung sofort automatisch abgeschaltet werden, da der Luftanteil nicht gemessen und somit nicht berücksichtigt werden kann und die Abfüllmenge also falsch angezeigt würde. Die Lösung war, ein weiteres Coriolis-Gerät in der Wasserleitung vorzuschalten, das Lufteinschlüsse detektiert.
Viele Coriolis-Geräte haben Probleme mit den Lufteinschlüssen und liefern bei deren Auftreten keine stabilen Messwerte oder fallen sogar temporär aus. Krohne hat sich dieses Problems angenommen und mit Entrained Gas Management (EGM) bereits vor drei Jahren eine Funktion vorgestellt, die seither in vielen Applikationen mit Lufteinschlüssen erfolgreich eingesetzt wird. EGM ist für alle Coriolis-Geräte des Herstellers verfügbar und kann – wie in der vorliegenden Applikation auch – als Alarmfunktion genutzt werden. Der Chemiehersteller kann damit die Gasblasen im zudosierten Wasser sicher detektieren. Da das Gerät permanent das Dichtefenster für Wasser überwacht, wird die Abfüllung automatisch abgeschaltet, sobald Gasblasen im Mischmedium auftreten. Auf diese Weise ist die Qualität und Sicherheit des abzufüllenden Produktes auch ohne zusätzlichen Gasabscheider immer gewährleistet. Für diesen Aufbau war wiederum eine metrologische Betrachtung notwendig, die Krohne in Zusammenarbeit mit dem zuständigen Eichamt übernahm.
Umfassendes Dienstleistungspaket
Der Aufbau von Systemen und Anlagen zur direkten Messung in der Leitung gemäß MID ist eine sehr umfassende Aufgabe, insbesondere bei Problemstellungen wie Lufteinschlüssen im Medium. Bei mangelnder Vorbereitung und Dokumentation sowie metrologischen Fehlern wird die Eichbehörde die Zulassung verweigern. Eine Anlaufstelle für die Beratung in diesen Fällen sind die Messtechnikhersteller, die mit dem Messgerät gewissermaßen das Herz der Anlage bereitstellen. Krohne bietet nicht nur ein komplettes Produktportfolio für eichpflichtige Anwendungen nach MID 2014/32/EU an, sondern hilft auch bei metrologischen Fragestellungen rund um die Messstellen: Auswahl und Lieferung von Komponenten wie Gasabscheider, Regelventil, Durchflussmessgerät, Rohrleitung und Dosiersteuerung erfolgen aus einer Hand. Zusätzlich werden Dienstleistungen wie eichrechtliche Projektbegleitung nach MID, Inbetriebnahme, Training, und Dokumentation angeboten.
www.prozesstechnik-online.deSuchwort: cav0716krohne
Dr. Nicolaus Mathies
Leiter Custodytransfer-Systemlösungen und Kalibrierung,Krohne
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