Verfahrenstechnik 1-2/2015

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN
siert und das Wasser wird mithilfe von Pumpen,
die über ein Regelventil gesteuert werden,
aus dem Vorwärmer gefördert. Sollte
eine Pumpe ausfallen, kann es passieren,
dass der Wasserstand in den Vorwärmern so
hoch steigt, dass das Wasser bis in den Turbinenschaufelraum
reicht – mit verheerenden
Folgen. Insbesondere, wenn kaltes Kondensat
auf heiße Turbinen stößt, kann ein
Schaden in Millionenhöhe entstehen.
„An dieser Stelle sind derzeit vier Schwebekörpermessgeräte,
die über einen Magnetklapppenschalter
einen Alarm auslösen,
in verschiedenen Höhen installiert“, beschreibt
Reifenberg die derzeitige Lösung.
„Zwar gibt es zur Sicherheit mehrere Geräte,
aber dennoch sind wir gegen einen Schaden
nicht gefeit“, erinnert sich Reifenberg.
Zudem steigt der Aufwand, um die mechanischen
Geräte betriebsbereit zu halten,
von Jahr zu Jahr. Zumal die Messgeräte verhältnismäßig
groß sind, riesige Flansche
besitzen und sich oft im hintersten Eck im
Dschungel aus Rohrleitungen befinden.
Eine Revision wird schnell zum Kraftakt, da
meist der Aufbau eines Gerüstes notwendig
ist. Ein bis zwei Tage dauert etwa eine Revision
pro Messstelle. „Bis zum vergangenen
Jahr war eine Lösung für diese Messstelle
schwierig, da die Temperaturen mit 420 °C
für viele Messgeräte einfach zu hoch und
anspruchsvoll waren“, erklärt Reifenberg
die Notwendigkeit, mit den mechanischen
Geräten weiterzuarbeiten.
Doch da kam der Zufall zu Hilfe. Reifenberg
hörte im vergangenen Jahr von der
Neuentwicklung von Vega, dem Vegaswing
66, der insbesondere für hohe Temperaturen
und hohe Drücke entwickelt wurde.
Der Vegaswing 66 beruht auf dem bewährten
Prinzip des Vibrationsgrenzschalters. Diese
werden wegen ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit
seit Jahren geschätzt. Die Inbetriebnahme
und die Auswertung sind denkbar
einfach, zudem überwacht sich der Sensor
selbst. Bis zum Frühjahr 2013 wurden
Vibrationsgrenzschalter jedoch nur bei
Temperaturen bis 240 °C eingesetzt.
Hintergrund ist, dass der Antrieb, der die
Schwinggabel in einer bestimmten Frequenz
anregt, auf der Piezotechnik basiert
und diese wiederum ist für solche extremen
Temperaturen nicht ausgelegt. Der Vegaswing
66 setzt dagegen auf einen patentierten
induktiven Antrieb, der es mühelos
schafft, die Schwinggabel auch unter extremen
Temperaturbedingungen anzuregen.
Für den Anwender bedeutet dies, dass er
weiter die Vorteile der einfachen Handhabung
des Vibrationsgrenzschalters nutzen
kann, aber trotzdem ein erweiterter Anwendungsbereich
von – 196 °C bis + 450 °C sowie
ein Druckbereich von – 1 bis 160 bar zur Verfügung
steht. Wie gewohnt, misst das Gerät
unabhängig vom Medium den Füllstand.
01 Vegaswing 66 mit dem großen,
extra angefertigten Flansch
02 Eine besondere Anforderung ergab
sich aus der schwierigen Einbausituation
Dichte, Dielektrizitätszahl oder Schaum beeinflussen
die Qualität der Messung nicht.
Unkomplizierter Wechsel und
einfache Diagnose
Die Revision eines Vorwärmers stand unmittelbar
bevor, sodass der Einbau eines
neuen Messgerätes möglich war. Zwei Wochen
später lieferte Vega den Vegaswing 66
mit Flansch in den vor Ort benötigten
Abmessungen und der Einbau konnte
beginnen. Der Wechsel gelang problemlos.
Der Vegaswing wurde im untersten Teil des
Vorwärmers eingebaut, sodass dieser als
erstes Alarm geben sollte. Seit einem halben
Jahr arbeitet der Vegaswing 66 nun als
Kondensatmelder, um die Turbine zu
schützen. „Wenn mal wieder eine Revision
ansteht, werden wir den Sensor natürlich
genau anschauen, aber eigentlich erwarte
ich hier keine besonderen Vorkommnisse“,
so Reifenberg, der die Mechanik als äußerst
robust einschätzt.
Zukünftige Messstellen sollen mit Zweileiter-Geräten
ausgestattet werden. Abgesehen
von der einfacheren Installation sind die
Möglichkeiten zur Diagnose interessant, da
hiermit Leitungsbruch sowie die Frequenz
überwacht werden können. Der Vegaswing
66 verfügt über eine Selbstüberwachung
von Schwingelement und Elektronik.
Zudem ist eine Funktionsprüfung per Tastendruck
möglich und der Sensor ist SIL2-qualifiziert.
Die Zweileiter-Technik wird häufig für
SIL- und WHG-Anwendungen eingesetzt.
Um einen Funktionstest auszulösen, wird
die Schwinggabel vom Leitsystem bzw. dem
vorgeschalteten Auswert- und Speisegerät
per Tastendruck kurz spannungsfrei geschaltet.
Die Schwinggabel läuft beim
Hochfahren selbstständig alle verwendeten
Schwingfrequenzen durch, sodass die
Funktionen für alle Zustände (bedämpft,
unbedämpft, Fehler bei niedriger Frequenz
und Fehler bei hoher Frequenz) angefahren
werden. Die Verdrahtung zur Schwinggabel
wird nebenbei ebenfalls mitgeprüft. Das
Leitsystem bzw. das vorgeschaltete Auswert-
und Speisegerät können den Funktionstest
dann als Beweis werten, dass die
Schwinggabel einwandfrei funktioniert.
Bisher waren für diesen Beweis aufwändige
Prüfaufbauten nötig. Diese führten auch
zum aufwändigen Ausbau des Prüflings.
Nun ist die Funktionsprüfung nicht mehr
als ein Tastendruck. Die Zulassungen nach
EN 12952-11 und 12953-9 sind beantragt.
Auch wenn in diesem Vorwärmer der
Turbine inzwischen Ruhe eingekehrt ist
und sich Reifenberg um andere Dinge kümmern
kann – ruhig bleibt es im Kraftwerk
dennoch nicht. In Zukunft soll auch an anderen
Stellen der Vegaswing zum Einsatz
kommen, in dem dieser die alten Messgeräte
sukzessive – je nach Revisionsstand – ersetzen
soll. Darüber hinaus hält nicht nur
der Markt für erneuerbare Energie das in
Bewegung: Gespannt warten die Mannheimer
auf die Inbetriebnahme von Block 9,
der auf dem Prinzip der Kraft-Wärme-
Kopplung (KWK) beruht und besonders
umwelt- und klimaschonend Strom und
Fernwärme erzeugt. Ab 2015 werden dann
Block 3 und 4 des Kraftwerks in den Ruhestand
geschickt.
Fotos: Aufmacher MVV, 01–02 Vega
www.vega.com
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