Neben konstruktiven Schutzsystemen nimmt die funktionale Sicherheit einen immer höheren Stellenwert in der Prozesstechnik ein. Die meisten neuen Installationen werden dazu mit zusätzlicher Sensorik ausgestattet, um im Bedarfsfall sofort ein Not-aus-Signal an das Sicherheitssystem der gesamten Anlage zu übermitteln. Ein Beispiel ist die optische Signalisierung SLR90. Sie wurde speziell für schwierige und kritische Umgebungsbedingungen entwickelt.
Der Autor: Thomas Münstermann Head of Process Safety Department/ Produktmanager, Rembe Safety + Control
Unternehmen und Anlagenbetreiber stehen in puncto Prozesssicherheit vor großen Herausforderungen. Gesetzliche Anforderungen, Auflagen und Genehmigungen, interne Vorgaben und potenzielle Gefährdungen von Mitarbeitern und der Umwelt bringen die Betreiber immer mehr unter Zugzwang. Gerade Druckbehälter und -systeme müssen vor unzulässigen Belastungen geschützt werden. Dabei gelten Berstscheiben als zuverlässiges und wartungsfreies Schutzkonzept für alle Betriebsbereiche. Darüber hinaus sollte der Anlagenbetreiber aber auch die funktionale Sicherheit erhöhen. Mit Hilfe geeigneter Sensoren, die im Bedarfsfall sofort ein Not-aus-Signal an das Sicherheitssystem der gesamten Anlage übermitteln, lassen sich hohe Folgeschäden und lange Stillstandszeiten vermeiden. Solche Havarien summieren sich leicht auf sechs- bis siebenstellige Beträge.
Signalisierung integrieren
Rembe Safety + Control hilft seit über 40 Jahren erfolgreich, u. a. mit mechanischen Druckentlastungssystemen und entsprechender Signalisierung, diese enormen Schadensfälle zu vermeiden und deren Folgekosten zu minimieren. Dazu werden in vielen Fällen Berstscheiben mit integrierter oder nachgerüsteter Signalisierung, die einen klassischen elektrischen Unterbrechungskontakt haben, eingesetzt. Kommt es zum Ernstfall innerhalb der Anlage, löst die Berstscheibe aus und beschädigt irreparabel das Signalisierungskabel. Der Stromfluss wird durch die Zerstörung des Kabels unterbrochen und signalisiert der Prozessleittechnik das Ereignis. Diese Art der Überwachung ist zuverlässig und seit Jahrzehnten etabliert. Dabei wird der eigentliche Signalgeber (Kabel) zerstört. Das Kabel muss nach jedem Ansprechen, wie die Berstscheibe selbst, auch ausgetauscht werden. Dies verursacht zusätzliche, aber vermeidbare Kosten.
Die Installation einer solchen klassischen Signalisierung erfolgt im direkten Kontakt mit der Berstscheibe. In kritischen Prozessen mit einem geringen Ansprechdruck kann der zusätzlich aufgebrachte Berstwiderstand (Signalisierungskabel) die Systemeigenschaften negativ beeinflussen und die Prozesssicherheit signifikant herabsetzen. Im Gegensatz dazu gibt es eine ganze Reihe an kontaktlosen Verfahren, wie magnetische-, induktive oder kapazitive Näherungssignalgeber die keinen Einfluss auf das Berstverhalten haben. Dieser Vorteil wird mit einer höheren Empfindlichkeit gegenüber elektrischen- und magnetischen Störsignalen, natürlichen Erschütterungen oder Schwingungen erkauft. Dies kann zu Fehlalarmen führen und schränkt somit den Einsatz in vielen Bereichen ein.
Für kritische Umgebungsbedingungen
Für Systeme mit höchsten Leckageanforderungen und kleinsten Nennweiten bietet der Markt erst gar keine Signalisierungslösung – ein Unsicherheitsfaktor im Produktionsprozess. Um diese Lücke zu schließen hat Rembe Fibre Force in Zusammenarbeit mit ihrem Schwesterunternehmen Rembe Safety + Control die optische Signalisierung SLR90 entwickelt. Diese kontakt- und stromlose Ausführung ist speziell für schwierige und kritische Umgebungsbedingungen ausgelegt, um unter anderem den Anforderungen im Chemie- und Spezialanlagenbau gerecht zu werden. Dabei wird ein schmalbandiges, speziell moduliertes optisches Signal zur Berstscheibe gesendet, um kleinste Veränderungen durch Korrosion, Leckage oder Bersten zu erkennen. Diese ermittelten Zustandsinformationen werden potenzialfrei an eine einfach zu bedienende optoelektronische Wandlereinheit übertragen, in ein industrieübliches Nutzsignal, wie 1 bis 5 V, 4 bis 20 mA oder für unterschiedliche Bussysteme (u. a. Profibus, Ethernet/IP, Ethercat, Devicenet) umgewandelt und an das Sicherheitssystem in Echtzeit weitergeleitet.
Neben der kontinuierlichen Zustandsinformation liefert die optische Signalisierung SLR90 im Ansprechfall der Berstscheibe ein Schaltsignal als Alarmkontakt, mit dem die Anlage Not-aus geschaltet werden kann. Das stromlose Signal ist unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störeinflüssen und ist prädestiniert für stark korrosive- sowie explosionsgefährdete Zonen.
Einfach und modular aufgebaut
Bei der Installation vor Ort sind weder Spezialwissen noch irgendwelche Kenntnisse in der Optik erforderlich. Die Signalisierung kann von jedem erfahrenen Installateur installiert und eingestellt werden. Die optoelektronische Wandlereinheit ist dabei leicht mittels DIN-Hutschienenmontage in jeden Schaltschrank integrierbar und kann als Plug & Play-Komponente direkt in das Prozessleitsystem eingebunden werden.
Die SLR90 wird auf der prozessabgewandten Seite integriert und ist in der Lage, auch niedrigste Ansprechdrücke prozesssicher zu signalisieren. Ebenso sind in einer Spezialausführung Einsatztemperaturen am Signalgeber von bis zu 350 °C möglich. Damit werden auch Hochtemperaturprozesse überwachbar, für die der Markt derzeit kaum oder keine Signalisierungslösung bereitstellt.
Der einfache modulare Aufbau der SLR90 ermöglicht, schnell und individuell auf kundenspezifische Anforderungen zu reagieren und die Signalisierung auch extremen Bedingungen anzupassen. So lässt sich z. B. die SLR90 im Bereich der Reinstmedien-Technik nachträglich, der Berstscheiben-Einschraubeinheit nachgeschaltet, in das Rohrleitungssystem integrieren. Der Platzbedarf für die Signalisierung beträgt bei der Verwendung einer zusätzlichen Einschraubeinheit weniger als 40 mm.
In fast allen Einbausituationen ist eine Nachrüstung in den Berstscheibenhalter bzw. in die Einschraubeinheit möglich.
Anders als beim klassischen Unterbrechungskontakt muss die SLR90 im Berstfall nicht ausgetauscht werden. Diese Tatsache erlaubt eine lange Lebensdauer, reduziert zusätzliche Wartungs- und Stillstandzeiten und somit Kosten. Darüber hinaus kann die SLR90 als separate und autarke Signalisierung in ein bestehendes System eingebunden werden, um einen höheren Sicherheits-Integritätslevel (SIL), wie z .B. die geforderte internationale Norm IEC61508 / IEC61511, zu erreichen. Dabei steht die prozesssichere Überwachung aller Komponenten einer Anlage im Vordergrund.
Gerade Berstscheiben kleiner Nennweiten (¼“ bis DN 25) mit einer minimalen Leckagerate, u. a. die Umkehr-Berstscheiben (UKB), konnten aufgrund fehlender Signalisierungslösung nicht in die Prozessleittechnik eingebunden werden. Die SLR90 erlaubt auch eine Signalisierung solcher Berstscheiben. Die Sicherheit der Anlagen erhöht sich und reduziert gleichzeitig die potenzielle Gefährdung von Mitarbeitern.
Halle 4, Stand 215
prozesstechnik-online.de/cav0413440
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