Verfahrenstechnik 5/2015

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Sebastian Harbig Es gibt Messstellen, die haben es in sich. So war auch die Ausgangssituation an einer Kolonne am Bayernoil- Standort Neustadt, bevor ein neuer Vibrationsgrenzschalter zum Einsatz kam. Ruhe an der Messstelle Vibrationsgrenzschalter als Hochalarm in einer Mitteldestillatanlage Die Mitteldestillatanlage am Bayernoil- Standort Neustadt hat schon einige Jahre auf dem Buckel und bereits viele Messverfahren im Laufe der Zeit kennen gelernt. Dennoch ist sie ein zuverlässiger Produzent für Diesel, der unmittelbar an die umliegenden Tankstellen geliefert wird. „Natürlich ist die Kolonne immer wieder erneuert und optimiert worden, aber der Kern stammt tatsächlich von 1964“, erklärt Stefan Meier, Instandhaltungsplaner für die Messund Regeltechnik bei Bayernoil am Standort Neustadt. Zusammen mit dem zweiten Betriebsteil Vohburg werden hier aus rund 10,3 Mio. t Rohöl pro Jahr hochwertige Produkte wie Autor: Sebastian Harbig, Vega Grieshaber KG, Schiltach Flüssiggase, Kraftstoffe, Benzine, Jet, Diesel, Heizöl und Bitumen erzeugt. Beide Betriebsteile arbeiten wie eine Raffinerie, die die größte im bayrischen Raum ist. Dafür sind sie über elf Pipelines miteinander verbunden. Transportiert werden darin unter anderem Benzin, Gasölkomponenten und Fertigprodukte. Die Bayernoil Raffineriegesellschaft mbH ist ein Raffinerieverbund der Varo Energy (45 %), Ruhr Oel GmbH (25 %), Eni Deutschland GmbH (20 %) und BP Europa SE (10 %). Abgesehen von den Äußerlichkeiten wurde die Kolonne immer wieder an neue Fahrweisen angepasst, da die Kapazität von Jahr zu Jahr gestiegen ist oder auch neue gesetzliche Auflagen dies erforderten. Gleich geblieben sind die extremen Prozessbedingungen, wie zum Beispiel Temperaturen bis zu 350 °C, die so manches Messgerät an seine Grenzen gebracht haben. „Es ist ausge- sprochen wichtig, ein Messgerät auszuwählen, das zuverlässig arbeitet“, nennt Andreas Zuleger, ebenfalls Instandhaltungsplaner für Mess- und Regeltechnik und Kollege von Meier, die Prozessanforderungen. Schließlich liegt die Verfügbarkeit der Anlagen bei fast 99 % – ein Ausfall eines der Messgeräte ist damit keine Option. Vor allem vor dem Hintergrund, dass man an viele Messstellen, etwa für eine Reparatur oder einen Austausch, erst gar nicht heran kommt. „Wir haben zwei Prozessfelder, die wir abwechselnd alle sechs Jahre in die Groß-Revision schicken“, nennt Meier das Zeitfenster, das ihnen für Instandhaltungsarbeiten bleibt. Der Problemlöser Die Messstelle, an der nun der Vegaswing 66 eingesetzt wird, war eine echte Problem- 36 VERFAHRENSTECHNIK 5/<strong>2015</strong>
TITEL I MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN stelle. Der Vibrationsgrenzschalter wird als Hochalarm eingesetzt. „Der Druck mit 6,5 bar ist hier im Sumpfbereich der Kolonne gar nicht mal so hoch, aber die Temperaturen liegen in der Regel zwischen 240 und 260 °C, unter Umständen auch einmal höher“, beschreibt Meier die Anwendung. „Im Schnitt haben wir alle zwei Jahre ein neues Messgerät eingebaut, aber kein Sensor hat dauerhaft durchgehalten.“ Als der neue Vegaswing 66 auf den Markt kam, wurden daher die Instandhaltungsprofis hellhörig. Bei sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen hatten die Anwender bei der Grenzstanderfassung bisher wenige Optionen. Viele Anwender griffen dann auf Mess prinzipien der kontinuierlichen Füllstandmessung zurück. Bei Bayernoil wurde dagegen zuletzt ein thermischer Sensor eingesetzt. Seit Anfang 2013 gibt es in der Grenzstand erfassung bei sehr hohen oder auch sehr tiefen Temperaturen eine weitere Option. Dabei ist das Messprinzip nicht neu. Die bisherigen Vibrationsgrenzschalter stießen jedoch an ihre Grenzen, sobald die Temperaturen über 250 °C stiegen oder in extrem tiefe Bereiche sanken. 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. Allerdings werden diese Geräte gerade wegen ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit geschätzt. Mit der Entwicklung des neuen Vegaswing 66 wurde nun dieser Antrieb neu konzipiert. Der patentierte induktive Antrieb schafft es mühelos, die Schwinggabel selbst 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 bis +450 °C sowie ein Druckbereich von –1 bis +160 bar zur Verfügung steht. Einbauen, anschließen, fertig 01 Das Sensorelement im Vibrationsgrenzschalter wird kontinuierlich überwacht 02 Die Temperaturen im Sumpfbereich der Kolonne liegen in der Regel zwischen 240 und 260 °C Obwohl bis dahin kaum Vibrationsgrenzschalter von Vega eingesetzt wurden, war es dem Instandhaltungsteam klar, dass der Vegaswing 66 die Lösung für die schwierige Messstelle sein musste. Von Vorteil ist, dass sich das Gerät selbst überwacht und jederzeit eine Funktionsprüfung angestoßen werden kann, um zu überprüfen, ob der Sensor in Ordnung ist. Beispielsweise würde eine Korrosion an der Gabel sofort gemeldet werden. Die Funktionsprüfung erfolgt einfach per Tastendruck. Zudem ist der Sensor SIL2-qualifiziert und homogen redundant bis SIL3 einsetzbar. Man zögerte also nicht lange und baute das Messgerät ein, da die Anlage auf eine Temperatur von 350 °C ausgelegt ist. Und ab da wurde aus der Problem-Messstelle eine Messstelle unter vielen am Standort. „Einbauen, anschließen und fertig“, beschreibt Meier kurz und knapp die problemlose Inbetriebnahme. Generell haben die Anforderungen an die Mess- und Regeltechnik, insbesondere die Überwachungsaufgaben, in den vergangenen zehn Jahren maßgeblich zugenommen und sich durch SIL-Aspekte deutlich verändert. „Man kann schon sagen, dass an einer Messstelle, die früher einen Sensor aufwies, heute eher zwei bis drei im Einsatz sind“, so die Erfahrung von Meier. Damit ist aber auch die Zielrichtung der Instandhaltung klar. „Die Auswahl der Messgeräte ist ganz entscheidend. Je länger ein Messgerät diesen extremen Bedingungen standhält, desto besser. Unser Wartungskonzept ist ganz klar danach ausgelegt“, so Zuleger. Insgesamt ist die Wartung bezogen auf das einzelne Messgerät jedoch deutlich zurückgegangen. „Man sieht diese Entwicklung auch am Vegaswing 66. Bisher waren aufwändige Prüfaufbauten für die Inbetriebnahme und die Funktionsprüfung nötig. Bei mechanischen Messsystemen zum Beispiel musste man schließlich die Geräte einbauen, anfahren, Druck hineingeben etc. Dagegen dauert die Funktionsprüfung beim Vegaswing gerade mal sechs Sekunden.“ Gunst der Stunde genutzt Inzwischen ist bereits ein zweiter Vegaswing 66 als Tiefalarm im Einsatz. Diesen baute man im Zuge der Groß-Revision im Frühjahr des letzten Jahres ein. Während des Anlagenstillstandes werden insgesamt ca. 4000 verschiedene Armaturen und Apparate überprüft bzw. repariert. „Wir haben die Gunst der Stunde genutzt und das Messgerät während der Groß-Revision eingebaut. Trotz der kurzfristigen Bestellung und Lieferung hat alles reibungslos funktioniert“, lobte Meier die gute Zusammenarbeit mit Vega. Und auch die Vegaswing-66-Messgeräte Nummer 3 bis 5 sind bereits installiert. Diese kommen in einer Dampftrommel zur Meldung von Hoch-, Höchst- und Tiefstalarm zum Einsatz. Mit dem neuen Vibrationsgrenzschalter beweist Vega, dass extreme Umgebungsbedingungen nicht unbedingt komplizierte Messverfahren nach sich ziehen müssen. Dank der abgleichfreien Inbetriebnahme und der kontinuierlichen Überwachung des Sensorelements wird die Detektion von Grenzständen auch in heißen Umgebungen ganz einfach. „Der Vegaswing 66 ist wirklich das Maß aller Dinge“, so Zuleger abschließend. www.vega.com VERFAHRENSTECHNIK 5/<strong>2015</strong> 37
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