Kohlendioxid ohne Ausfälle

Bei BASF in Ludwigshafen fällt in Ammoniakanlagen Kohlendioxid (CO2) als Teilprodukt an. Das Kohlendioxid gelangt anschließend drucklos über Leitungen zur Weiterverarbeitung. Dort wird es verdichtet, getrocknet, gereinigt, verflüssigt und in Lagertanks abgefüllt. Auf diese Weise lassen sich jährlich rund 320 000 t Kohlendioxid produzieren. In erster Linie wird das Kohlendioxid in der Lebensmittelindustrie verwendet, beispielsweise als Kohlensäure in Getränken, zum Zerkleinern, Dosieren, Abfüllen, Verpacken von Lebensmitteln sowie zur Entfernung oder Gewinnung von Aromastoffen aus Naturstoffen durch Extraktion. Das in der BASF-Anlage aufbereitete Kohlendioxid findet aber auch Einsatz als Behandlungs- und Fördermittel bei der tertiären Erdölförderung in der Mineralölindustrie sowie zur Herstellung von Trockeneis oder Pellets. Die Qualitätsanforderungen sind in der Mehrzahl der Anwendungen so hoch, dass das Produkt nur in extrem reiner Form das Werksgelände verlassen darf. Die Reinheit und Qualität wird laufend mit rund 15 verschiedenen Analysegeräten in einem hochmodernen Verfahren überwacht. Neben der analytischen Qualität des Produkts muss die Anlage höchste Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen. Motoren, die beispielweise Pumpen und Verdichter antreiben, sollten jederzeit schaltbar und gegen unzulässige Überhitzung und Kurzschlüsse geschützt sein.

Um die Gefahr von Anlagenausfällen auf ein Minimum zu reduzieren, vertrauen die Anlagenbetreiber den Niederspannungsschaltgeräten Sirius von Siemens. Bevor Schaltgeräte, insbesondere Leistungsschalter, Schütze, Überlastrelais usw., offiziell in die Freigabeliste aufgenommen werden und dann innerhalb der BASF betriebsübergreifend zum Einsatz kommen dürfen, müssen diese zunächst strenge Tests durchlaufen. Dass die Anforderungen extrem hoch sind, ist bei einem Chemieunternehmen mit teilweise explosionsgefährdeten Bereichen verständlich. So dürfen beispielsweise ausschließlich Geräte und Schutzsysteme eingesetzt werden, die nach der Richtlinie 94/9/EG (Atex 100a) zertifiziert sind. Dieses Zertifikat besitzen die Thermistor-Motorschutz-Geräte 3RN, Motorschutz- und Steuergeräte Simocode DP, Leistungsschalter 3RV10/11 (Class 10) sowie die Überlastrelais 3RU und 3RB.

Weiterhin stellen die unterschiedlichsten Netzspannungsebenen und Konfigurationen (300, 400, 500 und 690 V) besondere Anforderungen an die sichere Trennung. Hier stehen Lösungen für die unterschiedlichsten Kundenanforderungen zur Verfügung. Basis dieser Lösungen ist der Systembaukasten Sirius – bestehend aus Standardkomponenten wie Leistungsschalter, Schütze, Überlastrelais und Sanftstarter bis 250 kW in sieben Baugrößen und baugrößenunabhängigem Zubehör. Die einzelnen Standardkomponenten und das universelle Zubehör sind mechanisch und elektrisch optimal aufeinander abgestimmt. So lassen sich je nach Anforderung auf einfache Weise schmale und kompakte Verbraucherabzweige in sicherungsloser und sicherungsbehafteter Technik aufbauen, für den Direkt-, Wende- Stern-Dreieck- und Sanftstart. Dadurch können Platzbedarf, Projektierungsaufwand und Kosten minimiert werden. Einsparungen bei Projektierungsaufwand und Kosten sind beispielsweise auch möglich durch Einsatz der konventionellen und elektronischen UC-Antriebe (UC = Universal-Current) mit den großen Weitbereichs-Schützen (S6 bis S12; 90 bis 250 kW), die einfach in das Schützgehäuse eingeschoben werden. Die Antriebe können bei entsprechendem Freiraum selbst am eingebauten Schütz ohne Werkzeug und Lösen der Hauptverdrahtung nach oben herausgezogen und gewechselt werden. Damit reduzieren sich Zeitbedarf und Kosten für Instandhaltungs- oder Umrüstungsmaßnahmen.

Für extrem hohe Anforderungen an die Lebensdauer gibt es die großen Schütze auch in Vakuumtechnik (S10 und S12; 110 bis 250 kW), bei denen in einer Vakuumröhre ohne austretende Lichtbögen oder Schaltgase geschaltet wird oder mit Restlebensdauermeldung (S6 bis S12; 90 kW bis 250 kW). Diese substituiert die routinemäßige visuelle Kontrolle der Schaltstückzustände durch Wartungspersonal und trägt so zur Senkung der laufenden Betriebskosten bei. Das Schütz meldet bedarfsorientiert von sich aus, wann eine Instandhaltungsmaßnahme erforderlich wird. Diese kann dann rechtzeitig und abhängig vom Auslastungsgrad der Anlage geplant und durchgeführt werden. Unvorhergesehene Anlagenstillstände gehören damit weitgehend der Vergangenheit an.

Für ganz spezielle Anforderungen an sicheren und zuverlässigen Anlagenbetrieb gibt es zusätzlich zu den Standardkomponenten spezielle Geräte, z.B. das elektronische Überlastrelais 3RB12 für den Motorvollschutz. Dieses Gerät mit großen Einstellbereichen und einstellbaren Auslöseklassen ermöglicht die Erkennung von internen und externen Erdschlüssen, die direkte Messung der Temperatur in der Motorwicklung mittels Anschluss eines PTC-Fühlers, die Anzeige des Motorstroms über einen Analogausgang sowie unterschiedliche Meldungen wie eine bevorstehende Überlastauslösung. Die elektronischen Überlastrelais 3RB12 sind als Standard mit monostabilen Hilfsschaltgliedern ausgestattet. Alternativ gibt es auch Gerätevarianten mit bistabilen Hilfsschaltgliedern. Der Unterschied liegt hier im Verhalten der Hilfsschaltglieder beim Ausfall der Steuerspeisespannung. Die monostabilen Überlastrelais gehen bei Ausfall der Steuerspannung (>200 ms) in die Stellung ausgelöst und nehmen bei Spannungswiederkehr den ursprünglichen Zustand vor Ausfall der Steuerspannung an. Die bistabilen Überlastrelais ändern beim Ausfall der Steuerspannung ihren Zustand ausgelöst oder nicht ausgelöst nicht. Nur im Überlastfall schalten die Hilfsschaltglieder bei anliegender Versorgungsspannung um. Eingesetzt werden die bistabilen Geräte vorwiegend in Anwendungen, bei denen die Aufrechterhaltung des Prozesses im Vordergrund steht. Deshalb wird das bistabile Überlastrelais bei der BASF häufig eingesetzt.

Halle 9, Stand A72

cav 430

Weitere Informationen zu Sirius

Seminare zur Niederspannungsschalttechnik

Fachmesse Factory Automation auf der HMI 2005