Die Elektrode wird einfach getauscht

„Denken Sie unbedingt an die Flaschen mit der Pufferlösung, an das destillierte Wasser zum Spülen und an ein Tuch zum Abwischen.” Für Didier Roussel, Instandhaltungsleiter einer Kläranlage, gehören solche Sorgen, die allen mit der Messung von pH-Werten beauftragten Experten vertraut sind, mittlerweile der Vergangenheit an. Die Kalibrierung der verschiedenen anlagenweiten pH-Messstellen beschränkt sich für ihn heute nur noch darauf, die zu kalibrierende Elektrode aus dem Prozess zu entfernen und durch eine neue, vorkalibrierte zu ersetzen. Die Wartungsaufgaben werden anschließend in der komfortablen Umgebung des zur Anlage gehörenden Labors ausgeführt. Dort stehen alle erforderlichen Dinge direkt bereit.

Die Betreiber der Kläranlage sind auf die digitalen Sensoren der Serie Orbisint CPS11D mit Memosens-Messumformern umgestiegen. Bei der Memosens-Technologie findet die Umformung von analogen in digitale Signale im Inneren des Sensors selbst statt. Daher ist die Elektrode die einzige Komponente, die regelmäßig überprüft und kalibriert werden muss. Das Kabel und der Messumformer wirken sich wesentlich geringer auf den Messprozess aus als es bei einem analogen System der Fall ist, das u. a. empfindlich auf Feuchte und elektromagnetische Störungen reagiert. Didier Roussel prüft die Messung jede Woche mit einem pH-Messgerät, und jede Elektrode wird einmal pro Monat kalibriert. Bei der Kalibrierung, die mit einer Memocal-T-Einheit vorgenommen wird, bietet sich auch die Möglichkeit, die Elektrode mit einer Salzsäurelösung zu reinigen – ein Vorgang, der sich nicht so einfach vor Ort durchführen lässt. Und natürlich bedeutet eine bessere Instandhaltung auch, dass der Sensor zuverlässigere Anzeigewerte liefert und sich seine Lebensdauer verlängert.

Auch Merck konnte an der Produktionsstätte in Gernsheim die Lebensdauer der Elektroden um 30 % verlängern. Einige Sensoren waren sechs Monate lang in Betrieb – eine Zeitspanne, die mit den früheren analogen Sensoren undenkbar war. Und das, obwohl die Geräte mit Temperaturen von rund 80 °C und einem pH-Wert, der sich im sehr sauren Bereich bewegt, aber zeitweise bis auf einen Wert von zehn ansteigen kann, besonders rauen Bedingungen ausgesetzt sind.

Eine der wichtigsten Innovationen der Memosens-Technologie besteht darin, dass im Elektrodenkopf zahlreiche wartungsrelevante Daten in digitaler Form gespeichert werden. Sobald die Elektrode im Labor ankommt, können die Techniker sich anhand dieser Daten einen genauen Eindruck von den Betriebsbedingungen der Elektrode verschaffen. Dazu kann die Elektrode über ein Kommunikationsmodul auf einen PC angeschlossen werden. Mit Memobase, eine Software für die Verwaltung von Messstellen, die auf der Memosens-Technologie basieren, werden die Daten sicher und nicht-manipulierbar übertragen und gespeichert. Memobase erlaubt es also auch, die Kalibrierungsabläufe und Instandhaltungsarbeiten zu dokumentieren. Und es kann eine Historie der gespeicherten Daten anzeigen, mit deren Hilfe die Entwicklung der Steilheit oder des Nullpunkts aller Elektroden überwacht werden.

Bei Lanxess in Leverkusen werden alle Daten zu einer Messstelle – sowohl Daten zu den Betriebsphasen als auch zur Kalibrierung – gespeichert und bei der Kalibrierung des Sensors analysiert. Dadurch steht den Mess- und Regelexperten ein einfaches Mittel zur Verfügung, um den gesamten Lebenszyklus des Sensors zu überwachen und zu analysieren. Die Daten tragen auch dazu bei, die kontinuierliche Verbesserung der Messeinrichtungen und Instandhaltungsarbeiten sicherzustellen. In Verbindung mit einem verbesserten Asset Management wird die vorbeugende Wartung so zu einem wesentlichen Bestandteil einer neuen Instandhaltungsstrategie.

Zur Verwaltung der umfangreichen pH-Messgerätebasis wurde ein zentrales Labor eingerichtet, das mit einer computergestützten pH-Kalibrierbank ausgestattet ist. Die Aufgaben sind klar definiert: Die Bediener tauschen die vor Ort befindlichen Sensoren aus und die Messexperten kümmern sich im Labor um die Instandhaltungs- und Kalibrierarbeiten. Dadurch reduziert sich der zeitliche Aufwand für die Instandhaltung vor Ort um mehr als 50 %. Wiederholbare Laborbedingungen ermöglichen präzise Kalibrierungen und somit auch ein genaues Prozessmanagement. Auch hier zeigt sich, dass eine regelmäßige Reinigung und Regeneration die Lebensdauer der pH-Sensoren verlängert.

Angesichts der stetig wachsenden Zahl rechtlicher Anforderungen, die zu erfüllen sind, kann auch die Life-Sciences-Industrie von Memosens profitieren. Der digitale Sensor (der den Messumformer umfasst) lässt sich getrennt von dem aus Kabel und Transmitter gebildeten Duo, das für die Datenübertragung zu einem Prozessregelungssystem zuständig ist, betrachten. Da der Sensor in einer Laborumgebung kalibriert werden kann, müssen lediglich Kabel und Transmitter vor Ort qualifiziert werden. Und um diesen Schritt zu vereinfachen, bietet Endress+Hauser ein spezielles Qualifikations-Tool Memocheck Plus an. Mit diesem Tool ist die Durchführung der IQ- und OQ-Phasen problemlos möglich. Ein zusätzliches zweites Tool, Memocheck, erleichtert den Instandhaltungsteams die Arbeit und erlaubt ihnen während der Durchführung von Inbetriebnahme- oder Reparaturarbeiten eine schnelle und einfache Überprüfung der Messkreise. Mithilfe von Memobase lassen sich die Sensoren basierend auf ihrer jeweiligen Zuordnung zu einer Messstelle (TAG) oder einer Gruppe von ähnlichen Messstellen (TAG-Gruppe) verwalten. Diese Verknüpfung kann nicht verändert werden und gewährleistet Kohärenz und Rückführbarkeit der Messstellen.

Online-Info info.dei.de/0609446