Særligt kemikalier er ofte underlagt strikse produktspecifikationer, og bliver produceret individuelt til specifikke applikationer. Fremstillingsprocesserne er derfor også styret efter snævre specifikationer – og det kræver en meget præcis styring.
Leverandører af trykmåling gas
Procesmåleteknologien er i praksis det første led i en præcist koordineret produktionskæde. Hvis måledataene ikke er korrekte, vil processerne ikke nødvendigvis bryde sammen, men der kan blive brugt for meget energi eller råmateriale, og produktets kvalitet kan være uden for de ønskede specifikationer. I en konkret applikation på en kemisk fabrik befinder et målepunkt sig i et farligt område, hvor temperaturen er mellem 20 og 200 °C, og trykket ligger fra 1,5 til 200 kPa, absolut. Trykmålingen i dette målepunkt er en afgørende proces variabel i en fuldt automatiseret proces, da den både afgør processens effektivitet og det færdige produkts kvalitet. Selv små fejl medfører uønskede variationer i processtyringen.
Varierende klimaforhold
Tidligere blev trykket målt med en standard differenstryktransmitter. Denne type måling gav imidlertid problemer, idet man brugte oliefyldte kapillarrør til at overføre trykket langs den 20 meter høje kolonne. Hvis den omgivende temperatur varierer – for eksempel i lande med høje temperaturer i dagtimerne og kolde vinde om natten – kan den målte værdi drive. Disse påvirkninger kan ikke korrigeres matematisk. Normalt bliver problemet løst ved at vælge større procestilslutninger til tryktransmitteren, men af konstruktionsmæssige årsager var dette ikke muligt på det pågældende anlæg. Kogepunktet for olien i kapillarrørene er tilmed lavere på grund af vakuum og samtidig påvirkeligt af de høje temperaturer. Det betyder, at olien i syste met fordamper og danner bobler i rørene, hvilket medfører ustabile målinger. Slutresultatet blev derfor, at målesystemet konstant leverede upræcise procesværdier. Til proces proces forhold som disse kan der med fordel anvendes en elektronisk differenstryk måling med to af VEGABAR 80-seriens tryktransmittere.
Disse tryktransmittere bliver brugt i mange forskellige industrier, men er særligt anvendelige i applikationer med højt tryk. Instrumenternes måleområde starter ved meget lavt tryk på 0 til 25 millibar – men de kan også håndtere ekstreme trykområder på op til 1000 bar ved procestemperaturer på -20 til +400 °C. Det brede trykområde opnås ved at bruge forskellige måleceller, der matcher applikationsbehovene.
I denne applikation var det særligt interessant, at den elektroniske differenstrykmåling blot kunne foretages ved at forbinde to VEGABAR 80-sensorer.
Udover differenstryk kan et elektronisk differenstryksystem meget pålideligt måle niveau, densitet og flow samt statisk overtryk eller procestemperatur. Den enkelte, målte værdi kan sendes digitalt til styresystemet via HART, Profibus PA, Foundation Fieldbus eller analog 4 til 20 mA. Sensorerne kan, som option, fås med ekstra gastæt tætning som en yderligere beskyttelse. Det sikrer maksimal sikkerhed ved farlige produkter eller giftige medier.
Løsningen med elektronisk differenstrykmåling hjælper brugeren på forskellige måder. For det første er installationen meget nemmere at udføre, da denne løsning eliminerer behovet for oliefyldte kapillarrør. Derudover skal kapillarrørene fastgøres for hver 20 cm langs kolonnen for at undgå fejl fra vibrationer, mens man med et elektronisk differenstryksystem blot skal forbinde de to tryktransmittere med et kabel, som nemt kan trækkes i de eksisterende kabelbakker. Det betyder, at påvirkninger såsom temperatur og vibrationer ikke længere spiller en rolle på målingen.
For at håndtere de høje temperaturer op til 200 °C, valgte man VEGABAR 83 med en METEC-målecelle med metalmembran og selvkompenserende temperaturegenskaber. Den indeholder ikke elastomerer, kan klare absolut vakuum og har gode egenskaber i forhold til temperaturchok. Det skyldes, at den termiske koefficient for materialerne i metalmålecellen er sammensat på en sådan måde, at temperaturpåvirkninger ikke længere spiller en rolle. Helt præcist bliver membranen fremstillet i en legering, huset bliver fremstillet af rustfrit stål og mængden af transmissionsolie er meget lille. Det betyder, at når olien udvider sig under opvarmning, udvider legeringen og det rustfrie stål sig i en sådan grad, at der lige præcis er plads nok til at olien kan udvide sig. Når temperaturen falder til meget lave temperaturer, vil mekanismen fungere på samme måde, bare omvendt.
En anden god egenskab er, at tryktransmitterens procestilslutning kan holdes meget lille – kun 1,5 tommer. For at få en stabil trykmåling kræver det normalt, at tryktransmitterens membran i denne type petrokemiske applikation er med 3 tommer (DN 80) tilslutning. VEGAs løsning giver derfor ikke bare bedre måledata, men også mulighed for mindre størrelser og et mere håndterbart design.
Simpel installation
Installationen og idriftsættelsen gik ekstremt glat takket være den standardiserede PLICS-instrumentplatform. Selv om de målte værdier bliver sendt direkte til styresystemet, bruges der stadigvæk lokalt placerede displays i anlægget. Derfor blev der sat separate displays op på steder, hvor det var mere bekvemt, end hvis de sad direkte på instrumenterne. Brugeren drager også fordel af det nye Bluetoothinterface, som VEGA lancerede for nogle år siden. Især når direkte aflæsning er besværligt, kan det være en fordel at kunne aflæse data trådløst med en smartphone, tablet eller computer igennem Bluetoothforbindelsen. Løsningen er også nem at implementere – det er blot at skrue låget af, sætte PLICSCOM Bluetoothdisplay- og justeringsmodulet i, udskifte låget og så er du færdig – det er ikke engang nødvendigt at lave en softwareopdatering!
Betjeningspersonalet på anlægget var meget tilfredse med løsningen med det elektroniske differenstryksystem. Når systemet har bevist sit værd under drift, har firmaet et mål om gradvist at udskifte alle målepunkter, der stadigvæk har traditionelle differenstryktransmittere med elektroniske differenstrykløsninger.
Vil du vide mere, så kontakt Morten Olsen +45 2085 6064, mol@insatech.com
