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Optisch sicherer Alarm für kritische Umgebungsbedingungen

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Berührungslos, stromlos, sicher

Unternehmen und Anlagenbetreiber stehen vor großen Herausforderungen, wenn es um die Prozesssicherheit geht. Gesetzliche Anforderungen, Bedingungen und Zulassungen, interne Vorgaben und potenzielle Risiken für Mitarbeiter und Umwelt drücken dem Betreiber zunehmend die Hand. Vor allem Druckbehälter und Drucksysteme müssen vor unbefugten Ladungen geschützt werden. Berstscheiben gelten dabei als zuverlässiges und wartungsfreies Schutzkonzept für alle Betriebsbereiche. Neben diesen Schutzsystemen gewinnt der sichere Alarm in der Prozesstechnik zunehmend an Bedeutung. Die meisten Neuanlagen sind mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet, um bei Bedarf ein Not-Aus-Signal an das Sicherheitssystem der gesamten Anlage zu senden. Dies vermeidet extrem hohe Folgeschäden und lange Stillstandszeiten. Solche Schäden können leicht bis zu sechs oder sieben Stellen betragen.

REMBE® GMBH SAFETY + CONTROL trägt seit über 40 Jahren sehr erfolgreich dazu bei, diese enormen Schäden zu vermeiden und deren Folgekosten unter anderem durch mechanische Druckentlastungssysteme und den entsprechenden Berstsensor zu minimieren. In vielen Fällen werden Berstscheiben mit integrierten oder nachgerüsteten Detektionssystemen eingesetzt, die einen klassischen elektrischen Unterbrechungskontakt aufweisen. Bei einem Notfall in der Anlage wird die Berstscheibe ausgelöst und das Sensorkabel eingerastet. Der Stromfluss wird durch die Zerstörung der Leitung unterbrochen und meldet das Ereignis an das Prozessleitsystem. Diese Art der Überwachung ist zuverlässig und seit Jahrzehnten etabliert. Der eigentliche Signalgeber (Kabel) wird dabei zerstört. Das Kabel muss nach jeder Reaktion wie die Berstscheibe selbst ausgetauscht werden. Dies verursacht zusätzliche, aber vermeidbare Kosten.

Der Einbau eines solchen klassischen Berstsensors erfolgt in direktem Kontakt mit der Berstscheibe. In kritischen Prozessen mit geringem Ansprechdruck kann der zusätzlich aufgebrachte Berstwiderstand (Berstsensor) die Systemeigenschaften negativ beeinflussen und die Prozesssicherheit erheblich reduzieren. Im Vergleich dazu gibt es eine ganze Reihe berührungsloser Verfahren wie magnetische, induktive und kapazitive Näherungssensoren, die keinen Einfluss auf das Berstverhalten haben. Dieser Vorteil wird mit einer höheren Empfindlichkeit gegenüber elektrischen und magnetischen Störsignalen, natürlichen Krämpfen oder Vibrationen erzielt. Dies kann zu Fehlalarmen führen und deren Verwendung in vielen Bereichen einschränken.

Entwickelt für kritische Umgebungen

Für Systeme mit höchsten Leckageanforderungen und kleinsten Nennweiten bietet der Markt eigentlich keine Lösung, die zu Unsicherheiten im Produktionsprozess führt. Um diese Lücke zu schließen, hat die REMBE® FIBER FORCE GMBH in Zusammenarbeit mit dem Tochterunternehmen REMBE® GMBH SAFETY + CONTROL einen neuen optischen Sicherheitsalarm entwickelt, den SLR90. Diese berührungs- und stromlose Ausführung ist ideal für schwierige und kritische Umgebungsbedingungen, um den Anforderungen in der Chemietechnik, im Atombau, im Sonderbau und im Anlagenbau gerecht zu werden.

Ein schmalbandiges, speziell moduliertes optisches Signal wird an die Berstscheibe gesendet, um die kleinsten Änderungen zu erkennen, die durch Korrosion, Auslaufen oder Bersten verursacht werden. Diese ermittelten Statusinformationen werden in einem isolierten Zustand an eine einfach zu bedienende optoelektronische Wandlereinheit übertragen, die in ein herkömmliches industrielles Nutzsignal wie 1-5V, 4-20mA oder für verschiedene Bussysteme (einschließlich PROFIBUS, EtherNet / IP) umgewandelt wird , EtherCat, DeviceNet) und in Echtzeit an das Sicherheitssystem weitergeleitet. Neben der kontinuierlichen Statusinformation liefert die optische Sicherheitsalarmfunktion SLR90 im Antwortfall der Berstscheibe ein Befehlssignal als Alarmkontakt, mit dem der Not-Aus des Systems ausgelöst werden kann. Das stromlose Signal ist unempfindlich gegen elektromagnetische parasitäre Kopplungen und prädestiniert für stark korrosive und explosive Zonen.

Einfach einstellbar

Bei der Installation vor Ort sind keine Fachkenntnisse oder Vorkenntnisse über die optische Einheit erforderlich. Der Berstsensor kann von jedem erfahrenen Monteur installiert und eingestellt werden. Die optoelektronische Wandlereinheit lässt sich durch Hutschienenmontage einfach in jeden Schaltschrank integrieren und kann als Plug & Play-Komponente direkt in das Prozessleitsystem eingebunden werden. Der SLR90 ist prozessabgewandt integriert und kann prozesssicher niedrigste Ansprechdrücke signalisieren. Ebenso sind in spezieller Ausführung Arbeitstemperaturen am Signalgeber von bis zu 350 ° C möglich. Dadurch können auch Hochtemperaturprozesse überwacht werden, für die der Markt derzeit keine oder praktisch keine Lösung hat.

Der einfache modulare Aufbau des SLR90 ermöglicht es, schnell und individuell auf kundenspezifische Anforderungen zu reagieren und den Berstsensor an extreme Bedingungen anzupassen. Beispielsweise kann der SLR90 im Bereich der Reinstmedientechnik nach der Berstscheiben-Einschraubeinheit nachträglich in das Leitungssystem integriert werden. Der Platzbedarf für den Berstsensor beträgt weniger als 40mm, wenn eine zusätzliche Einschraubeinheit verwendet wird. In nahezu allen Einbausituationen ist eine Nachrüstung des Berstscheibenhalters oder der Einschraubeinheit möglich.

Im Gegensatz zu einem klassischen Unterbrechungskontakt muss der SLR90 nach einem Bersten nicht ausgetauscht werden. Diese Tatsache ermöglicht eine lange Lebensdauer, reduziert zusätzliche Wartungs- und Stillstandszeiten und damit Kosten. Darüber hinaus kann der SLR90 als separater und autarker Burst-Sensor in ein vorhandenes System eingebunden werden, um ein höheres Sicherheitsintegritätsniveau (SIL) zu erreichen, wie z. B. den erforderlichen internationalen Standard IEC61508 / IEC61511. Der Fokus liegt auf der Überwachung aller Komponenten einer Anlage mit Prozesssicherheit.

Insbesondere Berstscheiben mit kleinen Nennweiten (¼ “bis 1”) mit minimaler Leckrate, einschließlich der umgekehrten Berstscheiben, konnten mangels Lösung nicht in die Prozessleittechnik einbezogen werden. Der SLR90 ermöglicht erstmals die Signalisierung solcher Berstscheiben. Die Sicherheit der Systeme erhöht sich bei gleichzeitiger Reduzierung des Gefährdungspotenzials für die Mitarbeiter.

Autor

Dipl.-Ing. Thomas Münstermann
Abteilungsleiter Prozesssicherheit / Produktmanager
REMBE ® GMBH SAFETY + CONTROL

T: + 49 (0) 29 61 / 74 05 - 0
F: + 49 (0) 29 61 / 50 714
[Email protected]
www.rembe.de

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