Zweitausend Kesselwagen oder ein Zug von Köln nach Bonn – diese Menge Rohöl wird jährlich am Standort eines der größten Erdgas- und Erdölproduzenten in Deutschland gefördert. Diese deutsche Förderstätte hat eine lange Geschichte und hier gelten besonders strenge Richtlinien gemäß dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG). Natürlich muss das Öl sicher und vorschriftsmäßig gelagert, abgefüllt und umgeschlagen werden. Die ideale Voraussetzung für den Einsatz des Flüssigkeitsgrenzschalters Liquiphant Failsafe von Endress+Hauser.
Autorin Olivia Homberger Produktmanagerin Füllstand, Endress+Hauser
Wie in der Öl- und Gasbranche typisch, hat Sicherheit höchste Priorität: Zuverlässige und sichere Prozesssteuerung und Minimierung von Gefahrenrisiken sind zentrale Punkte für die Auswahl der Messtechnik.
Der Liquiphant Failsafe wurde speziell für höchste Sicherheitsaufgaben entwickelt und gemäß DIN EN 61508 konstruiert, dem ersten Regelwerk, das weltweit für Sicherheitsfunktionen in sicherheitskritischen Anwendungen veröffentlicht wurde. Ein Einsatz in SIL3-Anwendungen als Min- und Max-Grenzschalter ist mit jeweils nur einer Messstelle möglich.
Das WHG schreibt u. a. für Behälter mit wassergefährdenden Flüssigkeiten eine Überfüllsicherung vor. Wassergefährdende Stoffe im Sinne des WHG sind feste, flüssige und gasförmige Stoffe, die geeignet sind, dauernd oder in einem nicht nur unerheblichen Ausmaß nachteilige Veränderungen der Wasserbeschaffenheit herbeizuführen. Gemäß dem WHG ist die Verladung des Rohöls an diesem Standort besonders kritisch: Je nach Rohöl gilt hier die Wassergefährdungsstufe 3 – also stark wassergefährdend. Deshalb kommt hier der Liquiphant Failsafe zum Einsatz.
Überwachung des Verladevorgangs
Das geförderte Erdöl wird in Kesselwagen umgeschlagen und auf der Schiene weitertransportiert. Die Verladestation selbst besteht aus einer vom TÜV abgenommenen Schaltung, einer Z-Schaltung, einer SPS, der Auswerte-Elektronik FTL825 sowie dem Grenzstandsensor FTL85. Für die Verladung von Pipeline zu Kesselwagen wird der Grenzschalter Liquiphant Failsafe genutzt. Der Verladevorgang dauert täglich etwa acht Stunden und wird kontinuierlich vom Grenzschalter auf Überfüllung überwacht. Bei Erreichen des zulässigen Füllgrades des Kesselwagens wird die Befüllung durch das entsprechend ausgegebene Sensorsignal sicher gestoppt.
Das Betriebsgelände ist typischerweise, wie für ein Erdölförderunternehmen üblich, sehr weitläufig. Messwarte und Verladestation sind weit voneinander entfernt. Daher ist der Einsatz des Liquiphant Failsafe zur Verladeüberwachung hier ideal. Der WHG-zugelassene Grenzschalter überprüft sich alle drei Sekunden selbst und schafft damit absolute Prozesssicherheit. Zusätzlich kann das vom Liquiphant permanent gesendete Live-Signal von der SPS überwacht werden. Damit wird sichergestellt, dass der korrekte Failsafe-Sensor angeschlossen ist und eventuelle (Stuck-at)Fehler in der nachgelagerten SPS erkannt werden. Durch den Einsatz eines Nivotester FTL825 in Verbindung mit dem Liquiphant Failsafe wird die Überwachung des Live-Signals automatisch durchgeführt.
Neben der Verwendung für die Kesselwagen-verladung setzt das Unternehmen die Grenzschalter auch bei den Saugwagen, zur Überwachung des Pumpensumpfs, für die Löse- und Mischstation sowie bei den Rohöltanks ein.
Funktionsprüfung reduziert Stillstände
Bisher musste z. B. bei Überfüllsicherungen der Grenzschalter nass angefahren oder ausgebaut werden, um die Messeinrichtung auf Funktionsfähigkeit zu prüfen. Durch Drücken des Prüftasters am Messgerät kann die Funktionsfähigkeit der Messung simuliert und überprüft werden. Bei dieser Art der Prüfung werden der elektrische Sicherheitspfad und nachfolgende Anlagenteile überprüft. Bei einer zusätzlichen Installation des Messumformers Nivotester FTL825 wird durch Betätigung des Prüftasters am Messumformer eine vollständige interne Diagnose durchgeführt. Der Prüfzyklus ist nach rund 8 Sekunden abgeschlossen. Eine Störung wird durch eine rote LED angezeigt, die Sicherheitskontakte öffnen sich und das Störmelderelais fällt ab. Dies minimiert den Aufwand für eine Überprüfung des Grenzschalters, erhöht die Sicherheit für das Personal während der Prüfung, senkt die Kosten und verbessert die Anlagenverfügbarkeit durch reduzierte Stillstände.
Kein jährliches Prüfen nötig
Grenzstanddetektionen in sicherheitsrelevanten Anwendungen erfordern eine regelmäßige Funktionskontrolle. Eine vereinfachte wiederkehrende Prüfung per Knopfdruck für die nachgeschalteten Anlagenteile kann nach den WHG-Richtlinien bzw. den Anforderungen der funktionalen Sicherheit IEC 61508/61511 realisiert werden. Die jährliche wiederkehrende Prüfung kann für den Standaufnehmer FTL8x und den Messumformer FTL825 ganz entfallen. Das Testintervall kann auf bis zu 12 Jahre verlängert werden, unabhängig ob der Sensor wie bei Pumpenschutz bedeckt oder im Falle der Überfüllsicherung unbedeckt ist.
Nachgeschaltete Anlagenteile können sowohl mit der Prüftaste am Liquiphant Failsafe als auch mit der Taste am Messumformer FTL825 geprüft werden.
Halle 11, Stand C39
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