www.prozesstechnik-online.de/chemie

TITELTHEMA

Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagen-planung, Engineering Seite 28

MIT SYSTEM

Intelligenter Über-spannungsschutz Seite 10

PRÄZISE STEUERUNG

Klappe effizient angetrieben Seite 44

QUARZSTAUB ADE

Verbrennung silox-anhaltiger Abgase Seite 52

2 2013

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Günter Eckhardt, Chefredakteur

Für die Zukunft gut aufgestellt

Trotz zunehmender Konkurrenz aus Asien steht der Groß-

anlagenbau aus Westeuropa technologisch nach wie vor an

der Spitze. Speziell der deutsche Chemieanlagenbau hat sich

in den letzten Jahren einen Vorsprung im Bereich effizienter

und umweltschonender Technologien erarbeitet. Diesen

Trumpf kann die Branche derzeit gegenüber den Heraus-

forderern aus Asien spielen, die sich auf strenger werdende

umweltrechtliche Vorgaben und kundenseitige Anforderun-

gen an die Ressourceneffizienz von Anlagen noch einstellen

müssen. Zu diesem Schluss kommt Klaus Gottwald, Referent

bei der Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau vom VDMA, in

seinem auf Seite 31 beginnenden Beitrag. Der Artikel gibt

einen Überblick über aktuelle konjunkturelle Entwicklungen,

Trends und Perspektiven im deutschen Chemieanlagenbau.

Die kurz- und mittelfristigen Aussichten in diesem Bereich

sind nach der Meinung von Gottwald positiv einzuschätzen.

„Nach den deutlichen Auftragsrückgängen der vergangenen

Jahre sollte die Branche 2012 den „Turnaround“ schaffen und

wieder steigende Bestellungen verzeichnen.“

Der Chemieanlagenbau verzeichnete in den letzten Jahren

einen Paradigmenwechsel. Immer deutlicher intensivieren

die internen Anlagenplaner globaler Chemieunternehmen

die Zusammenarbeit mit EPCm-Partnern. Wurde noch vor

einigen Jahren ein Auftragspaket nach der Konzeptplanung

zur vollständigen Durchführung an Kontraktoren abgegeben,

verlaufen die Projektphasen nun kohärent. Diese Entwicklung

ist von beiderseitigem Vorteil, da der Anlagenbau-Dienstleis-

ter größeres Vertrauen von Kundenseite genießt, wohingegen

sich der Auftraggeber eine gewisse Flexibilität für mögliche

Änderungswünsche sichert. Mehr zu diesen interessanten

Entwicklungen erfahren Sie ab Seite 34.

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CAV NEWS

6 Unternehmen, Märkte, Hintergründe

EX-SCHUTZ, ANLAGENSICHERHEIT, ARBEITSSCHUTZ

10 Sichere Gasversorgung auch bei Gewitter Blitzschutz für die Anlandestation der Nord-Stream-Pipeline

12 Immer wissen, was Sache ist Intelligenter Überspannungsschutz mit System

14 Maßgeschneiderte Gebläse für Staubsauganlagen Staubexplosionen sicher vermeiden

16 Mehr Sicherheit im Ex-Bereich Gaswarnanlagen mit einheitlicher Bedienphilosophie

18 Fehlalarm ausgeschlossen Tragbare Emailprüfsonde mit Ex-Zulassung

MSR-TECHNIK, PROZESSAUTOMATISIERUNG

24 Mit driftfreiem Geschwindigkeitssensor Thermischer Massedurchflussmesser misst hochgenau

26 Gefährliche Verwechslung ausgeschlossen Sichere Medienerkennung mit Clamp-On-Ultraschalltechnik

TITELTHEMA

VISIONEN GEFRAGT –

ANLAGENBAU, ANLAGENPLANUNG, ENGINEERING

28 Lean Construction im Anlagenbau Planungssoftware integriert 3-D-Laserscans und 3-D-Design

31 Konjunktur, Trends und Perspektiven Der deutsche Chemieanlagenbau

34 Paradigmenwechsel als Chance begreifen Trends in der Anlagenplanung und im Anlagenbau

36 PRODUKTE

38 Schnittstellen richtig nutzen Simulationsprogramme bestmöglich kombiniert

40 Dokumentation des Ist-Zustands via Web Trennung von Planungs- und Instandhaltungswerkzeugen

ARMATUREN, ROHRE, SCHLÄUCHE, FITTINGS,

DICHTUNGEN

42 Gas und Kondensat verlustfrei trennen Edelstahlkondensatableiter für Biogas

44 Absperrklappe effizient angetrieben Präzise Steuerung von Armaturen

THERMISCHE VERFAHREN

50 Tragende Rolle bei der Entstickung Plattenwärmetauscher für die Gasvorwärmung

52 Quarzstaub den Kampf angesagt Wärmetauscher mit Abreinigungsfunktion

RUBRIKEN

3 Die Dritte Seite

4 Inhalt

6 cav-online

17 Prozesstechnik-online exklusiv

19 PRODUKTE

20 Top-Produkt des Monats Februar

22 Gewinner Top-Produkt des Monats Dezember

46 Messenachlese Valve World Expo

54 Literatur, Broschüren, E-Medien

54 Termine

55 cav markt

57 Inserentenverzeichnis

58 Vorschau

58 Impressum

» Mehr Nachrichten, Fakten, Produkte, Lösungen rund um die Prozesstechnik in der chemischen Industrie finden Sie auf unserem Internet-Portal! www.prozesstechnik-online.de/chemie

Titel: Lean Construction erwies sich bis-her als knifflig. Das soll sich nun ändern: Aveva Everything3D integriert 3-D- Scans bestehender Anlagen mit dem 3-D-Design in derselben Umgebung.

28

Mit der Produktfamilie Plugtrab PT-IQ hat Phoenix Contact einen intelligenten Überspannungsschutz mit System für alle Anwendungsbereiche der MSR-Tech-nik auf den Markt gebracht.

12

Ist der Explosionsschutz zwingend, müs-sen Anlagen wie der Universaltransmit-ter Polytron 8000 rechtzeitig vor explo-sionsfähigen Konzentrationen warnen, ohne dabei selbst zur Gefahr zu werden.

16

Simulationsprogramme leisten einen wichtigen Beitrag zur Beschleunigung des Planungsprozesses. Die Beherr-schung der Schnittstellen bildet dabei einen kritischen Erfolgsfaktor.

38

Durch eine spezielle Konstruktion weist die Absperrklappe Axiom4 ein nahezu differenzdruckunabhängiges Schließ- und Öffnungsmoment auf und lässt sich mit kleineren Antrieben betätigen.

44

Eine Entstickungsanlage, in deren Mittelpunkt ein hocheffizienter Wär-metauscher steht, reduziert schäd -liche Substanzen. Ein Beispiel ist die Sinteranlage einer Stahlproduktion.

50

cavinhalt FEBRUAR 2013 45. JAHRGANG

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ARCHIV

Suchen in über 20 000 Artikeln

Prozesstechnik-online besitzt ein umfangrei-ches Artikelarchiv mit über 20 000 Veröffent-lichungen der Zeitschriften cav, dei und Phar-maproduktion aus den letzten 10 Jahren. Am einfachsten lässt sich das Archiv über die Suchfunktion erschließen. Suchbegriff nach den üblichen Regeln eingeben – eine Hilfe-stellung bietet der Button „Hilfe“ – und Ergeb-nis anschauen. Über den Button „erweitert“ können Sie zusätzlich den Zeitraum festlegen, in dem gesucht werden soll. prozesstechnik-online.de

MARKTÜBERSICHT

Software für die Prozessindustrie

Zusammen mit unserem Partner SoftGuide präsentieren wir die Marktübersicht „Soft-ware für die Prozessindustrie“. Sie haben verschiedene Möglichkeiten der Auswahl und können nach frei definierbaren Begriffen filtern. Darüber hinaus finden Sie ein Firmen-register von A bis Z sowie ein Software- register. In der Marktübersicht selbst gibt es Demo-Versionen zum Download, Anwender-berichte oder auch Screenshots. Wir wün-schen viel Spaß beim Stöbern. prozesstechnik-online.de/software

WEBINAR

Energieeffizienz in der pneumatischen Förderung

Bei Anschaffung und Betrieb eines Kompres-sors entfallen rund 90 % der gesamten Le-benszykluskosten auf den Energiebedarf. Damit ist klar: Jeder Prozentpunkt mehr Wir-kungsgrad zählt. Am 16. April 2013 präsentiert prozesstechnik-online um 10:00 Uhr deshalb ein Webinar der Aerzener Maschinenfabrik zum Thema „Ener-gieeffizienz in der pneumatischen Förderung“. Die Teilnahme ist kostenlos. Zur Registrierung nutzen Sie bitte diesen Link: prozesstechnik-online.de/webinare

AUTOMATISIERUNGSLÖSUNGEN HAUTNAH ERLEBEN

B&R lädt zum User-Meeting ein

Am 12. und 13. März findet das B&R-User-Meeting 2013 in Salzburg statt. Mit dieser zweitägigen Veranstaltung bietet das Unternehmen aus Eg-gelsberg ein informatives Programm für technisch Interessierte aus dem Maschinen- und Anlagenbau, von der kleinen Maschinensteue-rung bis hin zu komplexer Prozessleittechnik. Referenten aus dem Hau-se B&R, externe Fachexperten und Anwender der B&R-Technik werden die Teilnehmer unter an-derem zu folgenden Themen in-formieren: Optimierung des Engi-neering Workflow, Effizienzsteige-rung durch Simulation, Vorteile integrierter Sicherheitstechnik, und die Potenziale von Condition- und Energy-Monitoring. Auf vielfachen Wunsch werden beim User-Meeting 2013 – ergänzend zum Hauptprogramm – grup-penweise Expertengespräche angeboten. Dieser Mix aus Podiumsdis-kussion und Arbeitsgruppen ist mit konkreten Aufgabenstellungen verbunden. Während der Pausen finden interessierte Teilnehmer kom-petente Ansprechpartner auf der informativen Hausmesse direkt am Veranstaltungsort. Dort können Hardwareprodukte in Aktion und B&R-Softwaretools live erlebt werden.

MARKUS HÜLLMANN FOLGT NIELS GRAUGAARD

Wechsel im Vorstand der GEA

Der Aufsichtsrat der GEA Group Aktiengesellschaft hat Markus Hüllmann (44), bisher Segment Präsident des Seg-ments GEA Mechanical Equipment, zum Vorstandsmit-glied der GEA Group Aktiengesellschaft mit Wirkung zum 1. April 2013 ernannt. Er folgt Niels Graugaard (65), der nach der nächsten Hauptver-sammlung am 18. April 2013 in den Ruhestand geht. Markus Hüllmann trat im Jahre 1995 in die damalige Westfalia Separator AG ein. Nach erfolgrei-cher Tätigkeit für den Konzern, vor allem in den Bereichen Ver-trieb und Engineering im In- und Ausland sowie nach mehrjähriger Erfahrung als Leiter einer Busi-ness Unit, führt er seit 2010 als Segment Präsident das Segment GEA Mechanical Equipment mit großem Erfolg. Unter seiner Führung entwickelte sich das Segment zu ei-nem hochprofitablen und innovativen Geschäftsbereich. Markus Hüllmann wird für eine Übergangszeit von ein bis zwei Jahren weiterhin das Segment GEA Mechanical Equipment in Personalunion führen.

cavnews februar

6 cav 2-2013

BIOTECHNICA 2013

Schweiz wird Partnerland

Die Schweiz wird Partnerland der Biotechnica 2013. Darauf haben sich Vertreter der Deutschen Messe, Hanno-ver, und der Swiss Biotech Association, Zürich, verständigt. Damit hat die Biotech-nica erstmals ein offi-zielles Partnerland zu Gast. „Wir freuen uns sehr, mit der Schweiz auf der Biotechnica 2013 ein Partnerland begrüßen zu können. Die Schweiz zählt zu den weltweit stärksten und innovativsten Bio-tech-Standorten“, sagt Dr. Jochen Köckler, Mitglied des Vorstandes der Deutschen Messe AG. „Wir sind überzeugt, dass diese Partnerschaft den bilateralen Wirtschaftsbeziehungen sowie der interna-tionalen Biotech-Branche starke Impulse verleihen wird.“ Zentrale Anlaufstelle der Schweiz wird der Swiss Pavilion in Halle 9 sein. Er wird von der Osec, dem offiziellen Schweizer Außenwirtschaftsförderer in Zusammenarbeit mit der Swiss Biotech Association organisiert. Dort wer-den Schweizer-Biotech-Firmen sowie die wichtigsten Bio-tech-Regionen des Landes vertreten sein und ein breites Spektrum an Dienstleistungen für Biotechnologie, Life Sciences und Labortechnik präsentieren. Die Biotechnica, Europas Leitmesse für Biotechnologie, Life Sciences und Labortechnik, öffnet vom 8. bis 10. Okto-ber 2013 zum 20. Mal ihre Tore in Hannover.

DIALOG MIT DER NACHBARSCHAFT WIRD VERSTÄRKT

Currenta ordnet Chemieparkleitung neu

Der Chempark-Betreiber und -Manager Currenta hat ab dem 1. Januar 2013 die Leitung des Chemieparks neu geordnet und intensiviert die Nachbarschaftsarbeit. Dr. Ernst Grigat (51) wird zukünftig für die übergreifende Leitung der Standorte Lever-kusen, Dormagen und Krefeld-Uerdingen verantwortlich sein. Zusätzlich gibt es an jedem Standort einen Leiter Politik- und Bürgerdialog für Fragen der Nachbarschaft rund um den Chempark. In Krefeld-Uerdingen übernimmt Mario Bernards (47) diese Aufgabe. Dr. Stefan Dresely, der bisherige Leiter des Chem-park Krefeld-Uerdingen, wird ab dem 1. Januar 2013 die Leitung des Currenta-Geschäftsfelds Energie übernehmen.

Chempark-Leiter Dr. Stefan Dresely (rechts), seit Januar 2013 Leiter des Geschäftsfelds Energie, zusammen mit dem künftigen Chempark-Leiter Dr. Ernst Grigat (Mitte) und Mario Bernards (links), seit Januar 2013 Leiter Politik- und Bürgerdialog

tickercavnews februar

Striko verstärkt die Geschäftsführung Thomas Brück, bisher technischer Leiter und Prokurist bei Striko Verfahrenstechnik, wurde Ende letzten Jahres in die Geschäftsführung berufen. Ge-meinsam mit dem bisher alleinigen Geschäftsführer Hans Joseph Koch wird er in seiner neuen Funktion das Unternehmen führen. Brück stieg 1997 als Ver-triebs-Ingenieur im Bereich Berstscheiben bei Striko ein und wurde 2003 Prokurist und technischer Leiter.

Unter seiner Regie entwickelte sich das Unternehmen von einem Handelshaus zu einem Hersteller, erst im Bereich statische Mischer, seit 2009 auch von Berstscheiben.

Koschnick ZVEI-Fachbereichsleiter Zum neuen Leiter des Fachbereichs Elektrische Antriebe im ZVEI-Fachverband Automation wurde Dipl.-Ing. Gunther Koschnick berufen. Der Elektro-

technik-Ingenieur ist seit vielen Jahren in verschiede-nen Funktionen in der Auto-mation tätig, zuletzt im Be-reich Antriebstechnik bei ABB. Er ist Nachfolger von Werner Blaß, der in den Ruhestand getreten ist.

Rovema übernimmt RS Pack Zum Oktober 2012 hat die Rovema-Gruppe die RS Pack GmbH mit Sitz in Fernwald bei Gießen übernommen. Die RS Pack stellt Schlauchbeutel-maschinen für spezielle Applikationen her und ver-fügt insbesondere über ein umfassendes Know-how in der Modernisierung und Aufbereitung von gebrauchten Schlauchbeutelverpackungsmaschi-nen. Mit Übernahme der RS Pack erweitert die weltweit tätige Rovema-Gruppe ihr Dienstleis-tungsangebot im Gebrauchtmaschinenmarkt.

8 cav 2-2013

BIOTECHNOLOGIE-ZENTRUM WIRD ERWEITERT

Evonik investiert in Marl 1,7 Mio. Euro

Evonik Industries stärkt die strategische For-schung am Standort Marl. Das Spezialche-mieunternehmen investiert rund 1,7 Mio. Euro in die Biotechnologie-Forschung. Die Creavis, als strategische Forschungs- und Ent-wicklungseinheit von Evonik, baut im Science-to-Business-Center (S2B) Biotechnologie zwei weitere Biolabore, die für Forschungspro- jekte genutzt werden. Die Inbetriebnahme ist

für den Herbst dieses Jahres vorgesehen. Da-mit wächst die gesamte Laborfläche im S2B Biotechnologie um 400 auf mehr als 1100 m2. Die Biotechnologie ist für Evonik eine Zukunftstechnologie. „In der sogenannten Weißen Biotechnologie nutzt die chemische Industrie die Biologie in technischen Prozes-sen“, erklärt Dr. Thomas Haas, Leiter des S2B-Center Biotechnologie. Mit deren Hilfe entwickelt Evonik neue Produkte, macht Her-stellungsprozesse effizienter und nachhalti-ger und nutzt nachwachsende Rohstoffe wie Stärke und Zucker beispielsweise aus Mais oder Weizen für die Herstellung von Industrie-chemikalien, Additiven, Polymeren und Kon-sumgütern. Bereits heute stellt Evonik Futter-mittelaminosäuren wie L-Lysin, L-Threonin und L-Tryptophan großtechnisch her. In den neuen Biolaboren in Marl sollen die Wissen-schaftler für Evonik unter anderem ausloten, ob und wie sich Pflanzenreststoffe als alterna-tive Rohstoffquellen nutzen lassen. Ziel ist es, mithilfe der Weißen Biotechnologie solche al-ternativen Rohstoffquellen direkt in Spezial-chemikalien umzusetzen.

Im Science-to-Business-Center Biotechnologie der Creavis forschen Experten an Themen der Weißen Biotechnologie

CHEMIEKALIEN ZUR ABWASSERAUFBEREITUNG

Grüne Gesetze kurbeln Markt in Westeuropa an

Der wachsende westeuropäische Markt für Chemikalien zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung wird durch den erhöhten Bedarf an kostengünstigen Chemikalien und einem größeren Umweltbewusstsein ange-

trieben. Strengere Vorschriften auf nationaler als auch regionaler Ebene bringen die Markt-expansion weiter voran. Laut einer Studie von Frost & Sullivan erwirtschaftete der west-europäische Markt für Chemikalien zur Was-

seraufbereitung und Abwasserreinigung im Jahr 2011 einen Umsatz von 2,6 Mrd. Euro und wird voraussichtlich bis zum Jahr 2018 auf 3,1 Mrd. Euro anwachsen. EU-Verordnun-gen und umweltfreundliche Richtlinien geben die Richtung in diesem Bereich vor. Richtlinien und Verordnungen werden normalerweise auf nationaler Ebene erlassen, legen die Was-serqualität fest und definieren sogar die Che-mikalien, die für die Aufbereitung und Rei-nigung verwendet werden dürfen. „Die Chemikalien, die in ganz Westeuropa für die Wasseraufbereitung und Abwasserrei-nigung verwendet werden, müssen strenge Sicherheits-, Hygiene- und Qualitätsnormen durchlaufen“, erklärt Frost & Sullivan Industry Analystin Anna Jarosik. „Diese Verordnungen sollen die Entwicklung von Chemikalien zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung beschleunigen, damit die Wasser- und Abwas-serqualität grundsätzlich verbessert wird.“ Die Bedeutung von Abwasserrecycling und Wasseraufbereitung treibt das Marktwachs-tum weiterhin an.

Laut einer Studie von Frost & Sullivan steigt der Bedarf an Chemikalien für die Abwasserauf-bereitung Bild: antiksu - Fotolia.com

Freudenberg erwirbt Vector Die Freudenberg Gruppe und die Private Equity- Firma HiTecVison mit Hauptsitz in Stavanger, Norwegen, haben eine Vereinbarung über den 100 %igen Erwerb der Anteile der Vector Techno- logy Group unterzeichnet. Die Vector Technology Group mit Hauptsitz im norwegischen Lysaker zählt zu den führenden Entwicklern und Herstel-lern von innovativen Dichtungslösungen und diffe-renzierten Dichtungsprodukten für den Upstream-Bereich des Öl- und Gasmarkts. Die Akquisition hängt von der Genehmigung durch die norwegi-schen Kartellbehörden ab.

TURCK WEIHT PRODUKTIONSKOMPLEX EIN

Kurze Wege für weitere Expansion

Gemeinsam mit internationalen Gästen, namhaften Vertretern aus Politik, Wirtschaft und Verbänden sowie Mitarbeitern hat Turck sein hochmodernes 13 500 m2 großes Produk-tionsgebäude in Halver im Sauerland einge-weiht. Zu den Ehrengästen gehörten unter anderem Nordrhein-Westfalens Ministerprä-sidentin Hannelore Kraft sowie Friedhelm Loh, Vorsitzender des Zentralverbands Elektrotech-nik- und Elektronikindustrie e. V. „Seit der Gründung vor 47 Jahren ist Turck am Standort Halver rasant gewachsen“, sagt Un-ternehmensgründer und Bauherr Werner Turck. „Mit dem neuen Gebäude schaffen wir heute den Raum für die Weltmarktbedürfnis-se von morgen“. Mit der neugeschaffenen Betriebsfläche und einer Investition von über 15 Mio. Euro bün-delt Turck seine Kräfte und fasst alle Aktivitä-ten der Vor- und Endfertigung, die bisher auf drei Gebäude verteilt waren, in einem Gebäu-de zusammen. Kurze Wege, zusätzliche Kapa-

zitäten für Forschung, Entwicklung und Pro-duktion sowie die hochgradig effiziente Kan-ban-Logistik schaffen optimale Voraussetzun-gen für die weitere Expansion. Neben der Pro-duktion findet im neuen Gebäude auch ein modernes Ausbildungszentrum Platz.

Geschäftsführer Guido Frohnhaus, ZVEI-Präsident Friedhelm Loh, NRW-Ministerpräsidentin Hanne-lore Kraft und Werner Turck (v. l.) beglückwün-schen die Mitarbeiter zum neuen Produktions-gebäude

SCHLÜSSELFERTIG

ThyssenKrupp Uhde baut in Vietnam Ein aus ThyssenKrupp Uhde, Toyo-Thai Corporation Public Company Limited, Toyo-Vietnam Corporation Limited und Lilama 69-1 Joint Stock Company beste-hendes Konsortium erhielt von der Mining Chemical Industry Holding Corporation Limited (MICCO) den LSTK-Auftrag zum Bau einer Low Density Ammoni-um Nitrate (LDAN)-Anlage in der Provinz Thai Binh, Vietnam. Zum Leistungsumfang gehören das Basic Engineering, Detail Engi-neering, Lieferung aller Ausrüs-tungen und Materialien, Bauaus-führung und Inbetriebnahme der Anlage. Der Auftragswert liegt bei ca. 200 Mio. US-Dollar. Die Anlage soll Anfang 2015 in Be-trieb gehen.

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10 cav 2-2013 cav 2-2013 11

Blitzschutz für die Anlandestation der Nord-Stream-Pipeline

Sichere Gasversorgung auch bei Gewitter

D ie Anlandestation Lubminer Heide bei Greifswald ist das logistische Bindeglied zwi-schen der Nord-Stream-Pipeline und dem eu-ropäischen Fernleitungsnetz. Vom 1224 km entfernten westsibirischen Wyborg wird das Gas auf die Reise geschickt. In Lubmin ange-kommen wird es von möglichen Fremdstoffen gereinigt, auf Temperatur gebracht, um Kon-densation zu vermeiden, und dann über die beiden Anschlusspipelines OPAL (Ostsee-Pipe-line-Anbindungs-Leitung) und NEL (Nordeuro-päische-Erdgas-Leitung) in das europäische Fernleitungsnetz verteilt. 11 Monate nach Inbetriebnahme des ersten Pipelinestrangs der Nord-Stream im November 2011, ist seit dem Oktober 2012 nun auch der zweite Strang offiziell in Betrieb. Jetzt können

Die Gascade Gastransport GmbH ist am Energiestandort Lubminer Heide bei

Greifswald für den sicheren Betrieb der Anlandestation der Nord-Stream-Pipeline

verantwortlich. Damit die Anlieferung auch bei Gewitter und den damit verbun-

denen Störeinflüssen unterbrechungsfrei sichergestellt werden kann, wurden

effektive Maßnahmen für den Blitz- und Überspannungsschutz umgesetzt.

Die Autoren:

Ralf Hartmann Anlagentechnik, Projektplanung EMSR, Gascade

Reiner Kerschbaum Junior Market Manager Process, Market Management, Dehn

Anlandestation der Nord-Stream Pipeline in der Lubminer Heide am Greifswalder Bodden

Überspannungsschutz der Profibus-DP- Leitungen durch Kom-bi-Ableiter Blitzductor

Schutz des Prozessleitsystems ein besonderes Augenmerk gelegt. Der gesamte Prozess ist vi-sualisiert und der physikalische Gasfluss wird nach den Erfordernissen des Betriebes über Fil-ter und Vorwärmer mit Regelarmaturen ge-steuert. Hierzu wurde in der Anlandestation Greifswald erstmals ein durchgängiger Feld-bus als Profibus DP realisiert. Die von den Stell-antrieben aus dem Feld ankommenden Pro-fibus-Leitungen werden über die an den Zo-nengrenzen LPZ 0A – 1 installierten Überspan-nungsableiter weiter zu den Verteilern geführt. Von dort aus führt die Verbindung über Y-Link von Siemens zur hochverfügbaren Simatic S7–400H. Die Kabelschirme der ankommenden Feldlei-tungen werden beim Schaltschrankeintritt über eine Ankerschiene abgefangen und direkt

ne dessen Performance und Übertragungs-sicherheit negativ zu beeinflussen.

Einfache Wartung Vorausschauend für eine einfache Wartung kann der Zustand der Überspannungsableiter einfach und schnell durch die LifeCheck-Über-wachungstechnologie geprüft werden. Durch ein Frühwarnsystem erkennt LifeCheck mögli-che elektrische oder thermische Vorschädigun-gen der Schutzmodule sekundenschnell in be-rührungsloser RFID-Technik. Wird ein vor-geschädigtes Modul erkannt, kann dies durch den modularen Aufbau einfach während des laufenden Betriebs ersetzt werden. Alle Aktiv-bauteile sind im steckbaren Modul unterge-bracht, sodass keinerlei Verdrahtungsaufwand erforderlich ist und die Kommunikation auf der

Überspannungsschutz der 24-V-DC-Versorgung

Empfindlichkeit der elektronischen Systeme geeignete LPZ definiert. Die LPZ 0A kennzeich-net diejenigen Bereiche, die durch direkte Blitzeinschläge und hohe Impulsströme bis hin zum vollen Blitzstrom gefährdet sind und in der das volle elektromagnetische Feld des Blitzes wirkt. Durch den Einsatz von Fangsyste-men entstehen die Schutzbereiche der LPZ 0B, die gegen direkte Blitzeinschläge geschützt sind, in denen jedoch noch das volle elektro-magnetische Feld wirksam ist. Bei den inneren Zonen der LPZ 1 bis LPZ n werden an den Zo-nengrenzen alle eintretenden, leitfähigen Teile mit dem Potenzialausgleich verbunden und der leitungsgeführte Störimpuls durch geeig-nete Überspannungsschutzgeräte reduziert. Das elektromagnetische Feld des Blitzimpul-ses kann, entsprechend der Störfestigkeit der

jährlich etwa bis zu 55 Mrd. m³ Gas von den westsibirischen Erdgasvorkommen nach Euro-pa transportiert werden – dies entspricht mehr als der Hälfte des jährlichen Erdgasbedarfes in Deutschland (2010: 96,26 Mrd. m³). Das Mega-projekt des Betreiberkonsortiums, an dem Gaz-prom mit 51 %, die Wintershall Holding GmbH und E.on Ruhrgas AG mit jeweils 15,5 % sowie Gasuine und GDF Suez mit je 9 % beteiligt sind, wurde termingerecht nach nur 30 Monaten Bauzeit und innerhalb des geplanten Budgets von 7,4 Mrd. Euro fertiggestellt.

Schutz gegen Umwelteinflüsse Damit die Gaslieferung auch bei Gewitter und den damit verbundenen Störeinflüssen unter-brechungsfrei sichergestellt werden kann, wurden effektive Maßnahmen für den Blitz- und Überspannungsschutz umgesetzt. Die Festlegung der Schutzmaßnahmen basiert auf dem Ergebnis einer vorausgegangenen Ri-sikoanalyse nach DIN EN 62305–2. Es wurden alle möglichen Gefährdungen betrachtet und das verbleibende Risiko durch die Auswahl technisch und wirtschaftlich geeigneter Maß-nahmen solange vermindert, bis das akzep-tierbare Restrisiko unterschritten wurde. Das Prinzip der Schutzmaßnahmen besteht dabei in der Reduzierung feld- und leitungsgeführ-ter Störgrößen auf ein unschädliches Maß. Er-reicht wird dies durch die Einteilung der bauli-chen Anlage in sogenannte Blitzschutzzonen (LPZ, lightning protection zone) und der Instal-lation geeigneter Schutzmaßnahmen (SPM, surge protection measures) gegen die elektro-magnetischen Störimpulse. Durch das Blitz-schutzzonenkonzept nach DIN EN 62305–4 werden abhängig von Anlagengröße, Art und

zu schützenden elektronischen Systeme, durch geeignete Schirmungsmaßnahmen ge-dämpft werden.

Sicherer Potenzialausgleich Als grundlegende Maßnahme für einen funk-tionierenden Potenzialausgleich wurde eine vermaschte Erdungsanlage auf dem Gelände der Anlandestation errichtet. Ziel ist es, den Blitzstrom gleichmäßig im Erdreich zu vertei-len und Potenzialdifferenzen und Funkenüber-schläge – insbesondere in den explosions-gefährdeten Bereichen – zu vermeiden. Auf-grund der sehr hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit der Pipeline wurde auf den

geerdet. Das Kabelschirmungskonzept sieht ei-ne einseitige Schirmerdung vor, was bei blitz-bedingten Impulsen keine Dämpfung des Stör-feldes bewirkt und somit kommen auch hier leistungsfähige Ableitertypen zum Einsatz. Für diese Profibus-Applikation wurden kombinier-te Blitzstrom- und Überspannungsableiter der Produktfamilie Blitzductor XT ausgewählt. Die-se teilbaren Ableiter kombinieren ein hohes Blitzstoßstromableitvermögen mit einem sehr niedrigen Schutzpegel für einen wirkungsvol-len Endgeräteschutz. Die speziell auf die Pro-fibus-Anforderungen abgestimmte Schutz-beschaltung für hochfrequente Signale stellt eine dauerhafte Buskommunikation sicher, oh-

zu schützenden Doppelader nicht unterbrochen wird. Zur konsequenten Umsetzung des Schutzkon-zepts wurden auch alle übrigen Leitungen, die in Messwarten- oder Leittechnikgebäuden ein- geführt sind, mit Überspannungsableitern geschützt. Dies betrifft sowohl alle 230/400-V-Energieversorgungsleitungen, die 24-V(DC)-Versorgungen der speicherprogram-mierbaren Steuerungen als auch Telekommuni-kationsverbindungen, Leitungen eigensicherer Messkreise unterschiedlicher Messsensoren so-wie auch die sicherheitstechnischen Systeme wie Gaswarn- und Brandmeldeanlagen. » prozesstechnik-online.de/cav0213400

EX-SCHUTZ, ANLAGENSICHERHEIT, ARBEITSSCHUTZ

12 cav 2-2013 cav 2-2013 13

Intelligenter Überspannungsschutz mit System

Immer wissen, was Sache ist

B litzschutzsysteme müssen nach IEC 62305–3 in regelmäßigen Abständen einer Sichtprüfung unterzogen werden. Überspan-nungsschutzgeräte (ÜsG) gehören zum festen Bestandteil des Blitzschutzes, integrierte Sta-tusanzeigen sind unabdingbar. Sie sind heute Stand der Technik bei Produkten zum Schutz von Stromversorgungssystemen. Aufgrund der

Planer, Projektierer und Techniker möchten qualitativ hochwertige, einfach und

schnell zu installierende Lösungen, die zudem platzsparend und intelligent sind.

Der Anspruch und das Interesse an Komponenten mit diesen entscheidenden

Systemvorteilen steigt permanent. Mit der Produktfamilie Plugtrab PT-IQ hat

Phoenix Contact einen intelligenten Überspannungsschutz mit System für alle

Anwendungsbereiche der MSR-Technik auf den Markt gebracht.

Der Autor:

Jens Willmann Leiter Produktmarketing Überspannungsschutz Trabtech, Phoenix Contact

Schnell und fehlerfrei installieren, flexibel erweitern, vorausschauend überwachen – mit dem Überspannungsschutzsystem Plugtrab PT-IQ

Nicht nur „rot“ und „grün“ – das dreistufige Überwachungskonzept bietet mehr Informationen über den Zustand des Ableiters

Über die in der Hutschiene liegenden 5-poligen Tragschienenverbinder erfolgt die Versorgung aller Überspannungsschutzgeräte mit der be-nötigten Hilfsenergie. Gleichzeitig meldet je-der Ableiter über dieses System seinen Status an den Controller zurück. Zusätzlicher Verdrah-tungsaufwand für die Zuführung der Hilfs-energie oder die Überwachung jedes einzelnen Ableiters ist nicht erforderlich. Es reicht aus, die Tragschienenverbinder aufzurasten und die Module zu installieren. Der Controller gibt als zentrale Einheit eine Sammelstatusinformation sowohl über eine integrierte Statusanzeige als auch über poten-zialfreie Fernmeldekontakte weiter. Durch die-se Funktionen sieht der Techniker den Status aller installierten und angereihten Ableiter auf

Schutzstecker zu ziehen, ohne die Impedanz des Signalkreises zu beeinflussen.

Flexibel erweitern Oftmals werden in der MSR-Technik viele Sig-nalleitungen geschützt – dazu werden immer mehrere ÜsG benötigt. Mit Plugtrab PT-IQ kön-nen jetzt bis zu 28 Ableiter kostensparend mit nur einem Controller überwacht werden. Jedes Überspannungsschutzgerät schützt auf einer Baubreite von nur 17,5 mm bis zu fünf Signal-adern. Somit gibt ein Controller eine Informati-on über den Schutzstatus von bis zu 140 Sig-nalleitungen. Das System kann zu jeder Zeit durch einfaches Anreihen eines weiteren Tragschienenverbin-ders erweitert werden – ohne Unterbrechung

Der mehrteilige Aufbau des Überspannungs-schutzsystems ermöglicht eine schnelle und einfache Installation – auch im Service-Fall

hat. Der Techniker entscheidet dann, ob der Ab-leiter ausgetauscht wird, um weitere Service-Einsätze zu vermeiden. Die Statusinformatio-nen können zusätzlich über einen integrierten potenzialfreien Fernmeldekontakt abgefragt werden.

Fix und fehlerfrei installieren Die elektronische Überwachung der Schutz-komponenten darf zu keinem Zeitpunkt das zu schützende System beeinflussen. Somit schei-det eine Entnahme der benötigten Energie aus dem Signalkreis aus. Die Lösung liegt in extern zugeführter Energie. Aus Anwendersicht ist das leicht realisierbar, da die ÜsG meist in Ver-teilungen eingebaut sind, die eine separate 24-V-Stromversorgung besitzen.

Bis zu 28 Überspannungsschutzgeräte werden mit einem Controller überwacht – damit wird das System optimal an die Installationsumgebung angepasst

in den Systemen verfügbaren Energien ist es allgemeine Praxis, das Temperaturverhalten der integrierten Schutzbausteine zu über-wachen. Im Fehlerfall kommt es zu Tempera-turerhöhungen einzelner Schutzkomponen-ten, die dann über Schmelzlote vom Netz abge-trennt werden. Über mechanische Kopplungen wird eine elektrische oder mechanische Sig-nalisierung am ÜsG angezeigt. In Systemen der MSR-Technik lässt sich jedoch nicht immer sicherstellen, dass sich im Fehler-fall die Temperatur der Bauelemente der Schutzgeräte signifikant erhöht – etwa bei ei-ner 4...20 mA-Stromschleife. Somit scheidet die thermische Überwachung als zuverlässige und universelle Methode zur Zustandsüberwa-

chung von ÜsG in Applikationen der MSR-Tech-nik aus. Darum basiert das intelligente System der neu entwickelten Produktfamilie Plugtrab PT-IQ auf einer kontinuierlichen elektrischen Überwachungstechnologie. Ein rotes Signal zeigt an, dass der Ableiter über-lastet ist und ausgetauscht werden muss. Viel-leicht war ein Techniker vor ein paar Tagen vor Ort am Schaltschrank und könnte sich den er-neuten Service-Einsatz jetzt sparen, wenn er mehr über den Zustand des Ableiters gewusst hätte? Plugtrab PT-IQ bietet ein dreistufiges, intelligentes und vorausschauendes Über-wachungssystem für genau diesen Fall. Die gelbe Statusanzeige informiert, dass das Schutzgerät seine Leistungsgrenze erreicht

Stand der Technik ist, dass Überspannungs-schutzgeräte für die MSR-Technik separate Klemmstellen für die externe Hilfsenergie besitzen. Diese werden einzeln durchverdrah-tet oder gebrückt. Niemand möchte jedes ein-zelne Überspannungsschutzgerät mit der 24-V-Stromversorgung verdrahten. Mit Plug-trab PT-IQ lässt sich der Verdrahtungsaufwand auf ein Minimum beschränken. Das Schutzsys-tem besteht aus einem Controller, den eigentli-chen ÜsG, sowie den Tragschienenverbindern. Die 24-V-Stromversorgung wird zentral einmal am Controller angeschlossen. Die externe Spannungsversorgung wird durch das Auf-leuchten der grünen LED am Controller signali-siert.

einen Blick. Über einen im Controller integrier-ten Schiebeschalter können die dauerhaft leuchtenden grünen LEDs der Ableiter aus-geschaltet werden. Die Statusinformationen „gelb“ und „rot“ sind von diesem Mechanismus unberührt, damit betroffene Schutzgeräte auf einen Blick erkennbar sind. Das Produktkonzept ist zweiteilig strukturiert. Sollte ein Ableiter überlastet sein oder eine Iso-lationsmessung durchgeführt werden müs-sen, kann das Gerät durch einfaches Ziehen des Schutzsteckers ausgetauscht werden. Ein Ein-griff in die Installation und eine damit verbun-dene Unterbrechung des Signalkreises ist nicht erforderlich. Außerdem bietet die spezielle Konstruktion der Lösung die Möglichkeit, den

der Überwachung der bereits bestehenden ÜsG. Bei Systemen, die auf drahtgebundener Versorgung und Überwachung des Überspan-nungsschutzes beruhen, muss bei einer Erwei-terung in die Verdrahtung des bestehenden Systems eingegriffen werden. In der Praxis befinden sich innerhalb des Schalt-schranks oftmals nicht alle Überspannungs-schutzgeräte für die MSR-Technik an einem In-stallationsort – etwa auf einer Hutschiene anei-nander gereiht. Über einen separaten Leiterplat-tensteckverbinder kann das Überwachungssys-tem flexibel auf eine andere Hutschiene ausge-dehnt werden, um die dort installierten Produk-te in das Konzept zu integrieren. » prozesstechnik-online.de/cav0213401

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EX-SCHUTZ, ANLAGENSICHERHEIT, ARBEITSSCHUTZ

14 cav 2-2013

Staubexplosionen sicher vermeiden

Maßgeschneiderte Gebläse für Staubsauganlagen

Mobile Staubsauggeräte sind oft unhand-lich, vor allem, wenn sie über mehrere Stock-werke bewegt werden müssen. In großen Anla-gen bzw. Gebäuden installiert man sinnvoller-weise ein zentrales Rohrleitungsnetz. Das Glei-che gilt auch für beengte Platzverhältnisse. An ein zentrales Staubsaugnetz wird der Saug-schlauch lediglich über ein federbelastetes Klappenventil angeschlossen. Das Reinigungs-personal braucht nur den Saugschlauch und die Reinigungsdüse. Weder Strom- noch Druck-luftanschluss sind notwendig. Rohrleitungsnetze mit mehreren Kilometern Gesamtlänge wurden in großen Anlagen wie Kraftwerksbetrieben bereits vielfach realisiert. Im Gesamtbetrieb kann dann gleichzeitig an mehreren Stellen gesaugt werden. Das Netz ist nachträglich jederzeit erweiterbar und ebenso in vorhandene Anlagen installierbar. Die Staubsaugleitung besteht aus verzinktem Stahlrohr; die Rohre sind mit druckdichten Rohrverbindungsschellen staubdicht verbun-den. Die Rohrbögen werden mit möglichst gro-ßen Radien konzipiert und können auf Wunsch zusätzlich mit einem Rückenverschleißschutz oder einer Schmelzbasalt-Auskleidung gelie-fert werden. Transportluft-Ansaugventile, die automatisch die Luftmenge regulieren, stellen

Staubablagerungen auf Anlagen und in geschlossenen Gebäuden bergen ein

enormes Staubexplosionsrisiko. Nur durch ständiges Reinigen lässt sich die Ge-

fahr trotz des Vorhandenseins einer potenziellen Zündquelle vermeiden. Abbla-

sen mit Druckluft oder ständiges Kehren wirbelt den Staub nur zusätzlich auf und

erhöht damit das Explosionsrisiko. Die bessere und effektivere Reinigungsmetho-

de ist Staubsaugen.

Der Autor:

Hansjürg Emde Vertriebsleiter, Emde

Die stationäre Staub-sauganlage ist mit ei-nem für den Kunden maßgeschneiderten Sauggebläse der Aerzener Maschinen-fabrik ausgerüstet

gehäuse eingebauten Filterschläuche bzw. -ta-schen werden zyklisch mit einem Druckluft-stoß abgereinigt. Zum Schutz der Filterelemente und zur Vermei-dung zusätzlicher Zündquellen ist in der An-saugleitung ein Magnetabscheider mit Aus-zugsvorrichtung und einem Zonentrennfilter nach Atex-Anforderungen eingebaut. Die Un-terdruckerzeugung stellt ein differenzdruck-überwachtes Drehkolbengebläse sicher, das bei einem eventuellen Filterdurchschlag un-mittelbar abschaltet. Die voll automatisierte Staubsauganlage wird über eine elektrische Steuerung mit SPS betrieben. Die Betriebs-zustände können über ein Bedienpanel in der Schaltschranktür angezeigt werden. Für das Absaugen von explosionsfähigen Stäu-ben kann das Filtersystem in 10 barÜ druck-stoßfester Ausführung nach VDI 2263 DIN EN 1127-1 oder alternativ in einer druckreduzier-ten Variante (1,5 bar Ü) mit Entlastungsventil ausgeführt werden. Das Rohrleitungsnetz so-wie das Drehkolbengebläse werden über ent-sprechende Schutzeinrichtungen entkoppelt.

Filterasche sinnvoll nutzen Zur sicheren Entsorgung der abgesaugten Stäube bzw. zur staubfreien Rückführung des Produktes in den Materialfluss bietet Emde ei-ne geschlossene Systemlösung zur Ausschleu-sung des Materials aus dem Filterabscheider über eine Taktschleuse sowie zur anschließen-den Befeuchtung in einem Chargenmischer oder einer kontinuierlich arbeitenden Doppel-paddelmischschnecke. Als Programmerweite-

Auch für mobile Staubsauganlagen liefert Aerzener maßgeschneiderte Saug-Druckgebläse

Kolbenkompressors, eingebaut in einem Schallschutzgehäuse. Die Energieversorgung wird mit einem 15 m langem Netzanschluss-kabel mit 125-A-Stecker und einer federbelas-teten Kabeltrommel sichergestellt. Das spe-ziell für diesen Anwendungsfall ausgelegte Saug-/Druckgebläse wird mit zwei Betriebs-

punkten gefahren. Das frequenzgeregelte Aer-zener Gebläse kann den optimalen Arbeitsleis-tungen im Saug- und Druckbetrieb angepasst werden. Die Staubsauganlage ist auf einem Fahrgestell montiert, zugelassen für eine Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h. » prozesstechnik-online.de/cav0213402

rung bietet der Hersteller eine kombinierte Saug-/Druckanlage an, mit der die abgesaug-ten Stäube direkt aus dem Abscheider pneu-matisch ausgetragen werden können. Dieses System wurde speziell entwickelt, um abge-saugte Filterasche im Kraftwerksbereich noch einmal dem Brennprozess zuzuführen. Da-durch reduzieren sich die Entsorgungskosten erheblich und das vermeintliche „Abfallpro-dukt“ hat noch einmal einen zusätzlichen Brennwert. Zum Eintrag des Staubes in die Brennkammer wird die mobile Saug-/Druckanlage über einen Schlauch an die Brennkammer angeschlossen. Eine horizontale Austragsschnecke im Ab-scheiderboden trägt den Staub einem pneu-matischen Aufgabeschuh dosiert zu. Die Geo-metrie des Behälters und die passende Dimen-sionierung der Austragsschnecke gewährleis-ten den sicheren Staubaustrag. Die Abschei-derentleerung mit einem Nutzvolumen von ca. 3 m3 dauert maximal zehn Minuten. Diese mobile Einheit verfügt zusätzlich über ei-ne eigene Drucklufterzeugung mittels eines

die optimale Flugförderung des Staubs in der Rohrleitung sicher.

Die mobile Ausführung Die Zentrale einer Staubsauganlage bildet der Abscheider mit Filtersystem und das Gebläse zur Unterdruckerzeugung. Diese Einheit kann auch in mobiler Bauweise, auf einem Fahr-gestell mit StVZO-Zulassung angeboten wer-den. Diese Variante ist für den Betrieb an meh-reren baulich getrennten Saugsystemen und nicht permanent zu reinigenden Anlagen sinn-voll. Der Filterabscheider trennt das abgesaug-te Produkt von der Transportluft. Die im Filter-

EX-SCHUTZ, ANLAGENSICHERHEIT, ARBEITSSCHUTZ

cav 2-2013 17

e x k l u s i v Umfrage zur Globalisierung Das M einungsforschungsinstitut Forsa hat die Deutschen nach ih-rer persönlichen Einschätzung zum Einfluss der Globalisierung gefragt. Die Antworten lesen Sie hier ... »prozesstechnik-online.de/Forsa

Wider den Verschleiß W ie sich die M ikrostruktur von W erkstoffen verändert, untersucht eine neue Em m y-Noether-Nach-wuchsgruppe am KIT. W as die Ka-rolsruher genau untersuchen, le-sen Sie hier ... »prozesstechnik-online.de/Mikrostruktur

Der Mix stimmt Die deutsche Industrie hat M o-dellcharakter und ist für viele an-dere Nationen im m er m ehr ein Vorbild. Die Gründe hierfür haben M anagem ent Engineers und Prog-nos untersucht ... »prozesstechnik-online.de/Modell

Markt für Duftstoffe Duftstoffe begegnen uns an vielen Orten. Im m er häufiger werden sie auch in Schwellen- und Entwick-lungsländer nachgefragt. Eine Stu-die bringt Licht ins Dunkel ... »prozesstechnik-online.de/Duftstoffe

Gaswarnanlagen mit einheitlicher Bedienphilosophie

Mehr Sicherheit im Ex-Bereich

Zu einer Explosion kann es kommen, wenn die drei folgenden Bedingungen erfüllt sind: · Die Konzentration des brennbaren Gases

oder Dampfes liegt oberhalb der Unteren Explosionsgrenze (UEG). · Die Sauerstoffkonzentration ist entspre-chend hoch bzw. es ist genügend Luftsauer-stoff vorhanden. · Eine Zündquelle muss vorhanden sein, bei-spielsweise eine ausreichend hohe Tem-peratur oder ein Energiefluss.

Wenn nur eine Voraussetzung ausgeschlossen ist, lässt sich eine Explosion sicher vermeiden. Bei Nummer 1 und 2 kommt der primäre Ex-plosionsschutz zum Einsatz. Durch Konzentra-tionsbegrenzung oder Inertisierung wird die Bildung von zündfähigen Konzentrationen

Ob im Lager, im Labor oder in einer industriellen Produktionsstätte – geht man

mit brennbaren Gasen oder Dämpfen um, ist Explosionsschutz zwingend. Ein

wichtiges Hilfsmittel ist die Gaswarntechnik. Anlagen wie der Universaltrans-

mitter Polytron 8000 müssen rechtzeitig vor explosionsfähigen Konzentrationen

warnen, ohne dabei selbst zur Gefahrenquelle zu werden.

Druckfest gekapselter Transmitter mit eigensicherem Sensor für die Überwachung von toxischen Gasen und Sauerstoff

Kombiniert Ex-Schutzarten d und e Der Polytron 8000 von Dräger gehört zu einer Familie von Universaltransmittern, die alle auf dem gleichen Bedienkonzept aufbauen und in zwei Gehäusevarianten erhältlich sind. Die Va-riation besteht hierbei in den unterschiedli-chen Materialien Edelstahl (SS316L) und pul-verbeschichtetes Aluminium. Die Elektronik des Polytron 8000 ist nicht her-metisch dicht eingebaut. Deshalb muss das Gehäuse genormten Bestimmungen folgen. Die Spaltmaße der geschraubten Bauform sind, in Abstimmung auf die Explosionsgruppe (IIA, IIB und IIC) und das eingeschlossene Volu-men, präzise definiert und eng. Im Gehäuse- inneren kann es so zwar zu einer Zündung kommen, wenn zündfähige Atmosphäre ein-dringt und auf entsprechend heiße Oberflä-chen der Elektronik trifft, aber die Explosion kann nicht nach außen dringen. Solche druckfest gekapselten Transmitter wer-

In explosionsgefähr-deten Bereichen wird durch Gaswarnanla-gen die Wahrschein-lichkeit der Bildung zündfähiger Atmo-sphären verringert

Die Autorin:

Christina Knorr Marketing Specialist Plant Safety, Dräger

tung mit Stickstoff. Überwacht wird in diesem Fall die Sauerstoffkonzentration. Auch solche Maßnahmen unterliegen in Europa gewissen Anforderungen, die in der EN 50104 festgehal-ten sind. Will man aber die dritte Bedingung, die Zünd-quelle, ausschalten, bedarf es des sekundären Explosionsschutzes. Dies ist dann notwendig, wenn sich das Entstehen einer zündfähigen At-mosphäre nicht vermeiden lässt. Von sieben genormten Zündschutzarten kom-men für Gasdetektoren vier in Betracht: Druck-feste Kapselung (d), erhöhte Sicherheit (e), Ei-gensicherheit (i) und Verguss (m). Die Zünd-schutzarten Ölkapselung (o), Sandkapselung (q) und Überdruckkapselung (p) kommen in der Gasmesstechnik nicht zum Einsatz.

Ex e-zugelassener Klem-menkasten zum Polytron 8000

der zugleich als Docking Station fungiert. So hat man zum einen die Möglichkeit, Vorinstal-lationen vorzunehmen und damit Zeit zu spa-ren. Zum anderen spart man durch die E-Box auch immens Kosten ein, die bei Conduit-Ver-schraubungen entstehen würden. Die E-Box hat die Zündschutzart erhöhte Si-cherheit. Hierbei verringert die Bauart das Risi-ko der Bildung von heißen Oberflächen. Dazu werden passive Bauteile, wie Kabelverschrau-bungen und Anschlussklemmen, die weder un-zulässig heiß werden, noch Funken erzeugen, genutzt. Unter der Zündschutzart e werden auch indirekte Leitungseinführungen in druck-fest gekapselte Gehäuse vorgenommen. Speziell beim Dräger Polytron 8000 wird auch die Zündschutzart i eingesetzt. Zwischen dem druckfest gekapselten Transmitter und dem elektrochemischen Sensor, mit dem toxische Gase und Dämpfe und Sauerstoff detektiert werden können, ist eine Sicherheitsbarriere

den vor allem in den USA gefordert. Dort ist dieser Explosionsschutz durch den NEC 505 ge-regelt. Die Besonderheit beim Polytron 8000 ist, dass er die Ex-Schutzarten d und e mit-einander kombiniert. Die druckfeste Kapse-lung verlangt nämlich auch nach einer speziel-len Art der Verkabelung. Die Kabel werden durch sogenannte Conduit-Rohre gezogen, die mit einem festgelegten Drehmoment an die NPT-Gewinde des Transmitters angezogen werden müssen. Conduit-Verrohrungen sind sehr aufwendig, denn nach ihrer Verlegung müssen in regelmäßigen Abständen Zündsper-ren in Form von Vergussmasse in das Rohr ein-gebracht werden, um das zündfähige Volumen darin gering zu halten. Dieser Aufwand lässt sich vermeiden. Der Poly-tron 8000 bietet optional einen aufgesetzten Ex e-zugelassenen Klemmenkasten (E-Box),

eingebracht. Diese Barriere macht den Sensor-stromkreis eigensicher, indem sie im Falle eines elektrischen Fehlers im Transmitter Strom und Spannung im Sensorstromkreis so zuverlässig begrenzt, dass sich weder Zündfunken noch heiße Oberflächen ausbilden können.

Gleiche Struktur, gleiche Handhabung Der Polytron 8000 ist Teil der Polytron-8000-Se-rie. Alle Transmitter dieser Serie sind gleich auf-gebaut, haben die gleiche Benutzeroberfläche und ermöglichen dadurch eine einheitliche Be-dienphilosophie. Das bedeutet für den Anwen-der geringeren Schulungsaufwand und ein-fachere Wartung. Weitere Ausführungen sind: · Polytron 8200 (stationäres Gaswarngerät

Cat Ex) · Polytron 8310 (stationäres Gaswarngerät DSIR)

· Polytron 8700 (stationäres Gaswarngerät PIR 7000) · Polytron 8720 (stationäres Gaswarngerät PIR 7200)

» prozesstechnik-online.de/cav0213403

verhindert. Konzentrationsbegrenzung be-deutet aktive Verdünnung. Wird eine be-stimmte Konzentrationsschwelle überschrit-ten, so wird zum Beispiel in die Gefahrenzone Frischluft eingeblasen. Nimmt die Konzentra-tion weiterhin zu, müssen Maßnahmen wie Evakuierung und Abschaltung der Anlage vor-genommen werden. Die Überwachung der Konzentrationen und die Aktivierung der Ge-genmaßnahmen übernehmen Gaswarnanla-gen. Diese Anlagen bestehen aus Sensoren, Transmittern und Auswerteeinheiten und müssen in Europa nach EN 60079–29–1 bau-mustergeprüft sein. Bei der Inertisierung wird die Sauerstoffkon-zentration im gefährdeten Bereich gering gehalten. Das erfolgt zum Beispiel durch Flu-

16 cav 2-2013

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PRODUKTE

UMTS-Mobiltelefon für den Ex-Bereich

Das Advantage 1.0 ist zugelassen für den Einsatz in der Ex-Zone 1/21. Das Gerät von I.safe Mobile ist ein robustes staub- und spritzwassergeschütztes Quad-Band-Mobiltelefon gemäß IP 67 und wiegt nur 180 g. Die 3G-Technologie ermöglicht es, Daten über UMTS zu übertragen. Das Gerät kann über Outlook syn-chronisiert werden. Mit der 2-Megapixel-Kamera mit LED-Lampe kann in der Ex-Zone 1/21 fotogra-fiert werden. Der Bewegungssensor, die sehr ge-naue GPS-Funktion und die SOS-Taste ermögli-chen, das Gerät optional im Alleinarbeiterschutz einzusetzen. Dies wird durch eine Software, die GPS- und SOS-Funktion verknüpft, realisiert. Eine Tischladestati-on und das für Atex- und IEC-Ex-Zone-1/21 zugelassene Bluetooth-Headset Orbit 1.0 sind als Zubehör erhältlich. » prozesstechnik-online.de/cav0213405

Bediensystem mit integriertem RFID-Scanner

Die Wireless-Handheld-Bedien-systeme mit integriertem RFID-Scanner One-H2 haben eine Funkreichweite von 50 m. Diese gewährt dem Maschinenper-sonal eine große Bewegungsfrei-heit, ohne die Sicherheitsfunk-tionen außer Kraft zu setzen: Die Geräte sind mit Safety-Funktio-nalität nach SIL 2 ausgestattet, ab Mitte 2013 auch nach SIL 3. Die implementierte HMI-Software basiert auf Windows CE, was gleichzeitig gewähr-leistet, dass auch HMI-Software an- derer Hersteller implementiert wer-den kann. Über die marktüblichen Kom-munikationsprotokolle wie Profibus und Profinet, Modbus, Devicenet, Sercos und viele weitere lässt sich das Gerät an Steuerungen bzw. Terminals von Siemens, Allen Bradley, Fanuc, Beckhoff, B&R und ESA-GV anbinden. Highlight dieser Systeme ist der integrierte RFID-Scanner, der dem Bediener die Autorisierung vereinfacht bzw. eine Bedienung

nur mit einer vorhandenen Karte erlaubt, die dem jeweiligen Be-diener zugeordnet ist. Eine wei-tere innovative Anwendung des RFID-Scanners ist die eigene Plat-zierung von Tags an der Maschi-ne. Mit ihrer Hilfe kann der Bediener nun Informationen auf seinem Display einsehen, die genau die-

ser Position an der Maschine

zugeordnet sind, oder es werden ihm Optionen im Display ange-boten, mit denen er die Maschi-ne für die an dieser Position wichtigen Daten füttern kann. Auch das Laden von Rezepturen oder das Anzeigen von Videos oder PDFs kann so gestartet werden. » prozesstechnik-online.de/cav0213407

Schutzgerät für informationstechnische Systeme

Der Kompaktableiter Dehnbox schützt informationstechnische Übertragungssysteme sowohl im privaten als auch im industriellen Umfeld, z. B. bei Busanwendun-gen oder in der MSR-Technik. Durch die eingesetzte Activsense-Technologie ist ein Einsatz für Nennspannungen im Bereich zwi-schen 0 und 180 V möglich. Die Dehnbox erkennt automatisch die anliegende Spannung und passt

den Schutzpegel optimal darauf an. Dadurch ist der Ableiter geeig-net für Anwendungen, in denen wechselnde oder langsam schwankende Signalpegel (=400 Hz) zu erwarten sind. Über-spannungen werden auf unge-fährliche Werte begrenzt, ohne dabei das Datensignal zu beein-flussen. Die Dehnbox gibt es in zwei- oder vierpoliger Ausführung. » prozesstechnik-online.de/cav0213406

Tragbare Emailprüfsonde mit Ex-Zulassung

Fehlalarm ausgeschlossen

M it dem Corrosion Detector Portable CDP können emaillierte Behälter und deren Einbau-teile auf Beschädigungen und die daraus resul-tierende Metallkorrosion einfach, schnell und sicher überprüft werden. Ein interner Geräte-speicher und eine USB-Schnittstelle ermögli-chen eine komfortable Speicherung und Ver-waltung der einzelnen Messergebnisse. Das Gerät eignet sich auch für Behälter und Ein-bauteile mit anderen isolierenden Beschichtun-gen (z. B. Kunststoff oder Gummi). Durch die re-gelmäßige Prüfung lassen sich Schwachstellen im Reaktionskreislauf rechtzeitig erkennen und teure Reparaturen sicher vermeiden.

Funktionsweise der Sonde Kommt ein Metall mit einer leitfähigen Flüssig-keit (Elektrolyt) in Kontakt, so entsteht ein gal-vanisches Element. Das bedeutet, an der Kon-

taktfläche von Metall und Elektrolyt wird eine Spannung erzeugt. Übersteigt die Spannung einen bestimmten Wert, so gehen Metallionen in Lösung, das heißt, das Metall korrodiert. Die Messeinrichtung, dessen zentrales Element der Corrosion Detector Portable ist, arbeitet mit Wechselspannung, dadurch werden elek-trochemische Reaktionen an den Messelektro-den vermieden. Der Messkreis besteht aus vier Elektroden: · zwei Messelektroden · einer Referenzelektrode · und der Behälterwand als vierter Elektrode Das Gerät arbeitet nach dem Prinzip der Impe-danzanalyse. Das bedeutet: Der Corrosion De-tector Portable gibt nur dann eine Alarmmel-dung aus, wenn tatsächlich Metallkorrosion am Behälter oder den Einbauteilen vorhanden ist. Gegenüber herkömmlichen Geräten zur Email-

Mobile Sicherheitstechnik auf dem neuesten Stand der Technik erspart im Scha-

densfall nicht nur unangenehme Fragen. Große und teure Tantalreparaturen an

emaillierten Behältern sind damit passé und die Kontamination des Produktes

mit Metallionen lässt sich vermeiden.

EX-SCHUTZ, ANLAGENSICHERHEIT, ARBEITSSCHUTZ

Erdungszange mit Kontaktüberwachung

18 cav 2-2013

überwachung, die nach dem Prinzip der Leit-fähigkeitsanalyse arbeiten, bedeutet das einen wesentlichen Vorteil. Diese Geräte können nicht unterscheiden, ob bei einer Alarmmeldung ein echter oder ein Fehlalarm vorliegt. Ein echter Alarm liegt dann vor, wenn die Be-schichtung so stark beschädigt ist, dass ein leit-fähiger Kontakt zwischen Produkt und Metall (und damit dem Potenzialausgleich) entsteht. Dieses hat dann immer Korrosion an der Schadstelle zur Folge. Ein Fehlalarm liegt vor,

Sicherheit mit Kom-fort: Die Emailprüf-sonde wird im hand-lichen Koffer geliefert

wenn ein leitfähiger Kontakt zwischen Produkt und Potenzialausgleich entsteht, der nicht durch einen Emailschaden verursacht wird. Zu solchen Kontakten mit anderen nicht korrosi-onsbeständigen Anlagenteilen kann es durch produktionsbedingte Betriebszustände kom-men, beispielsweise durch Kondensatbrücken über die Stutzen des Behälters oder beim Be-füllen und Entleeren des Behälters. Leitfähige Komponenten der Anlage aus Tantal, Titan, Hasteloy C4, Graphit, leitfähige Dichtun-gen oder Reparaturstopfen aus Edelmetall, lö-sen keinen Korrosionsalarm aus. Das Gerät verfügt über eine EG-Baumusterprüfung ge-mäß Anhang III oder Explosionsschutzricht-linie 94/9/EG und kann somit in explosions-gefährdeten Bereichen der Zone 1 eingesetzt werden. » prozesstechnik-online.de/cav0213404

0001504441_000001.indd 1 24.01.13 08:33

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Kleine Schüttgüter effektiv verpackt

Das von Automated Packaging Systems (APS) gemeinsam mit dem britischen Unternehmen Comcount entwickelte kompakte Verpackungssystem ermöglicht die präzise Verpackung definier-ter Sollmengen kleinteiliger Schüttgüter. Hauptelemente des Maschinensystems sind Vibrati-onsförderer, automatische Waa-

ge, Zählgerät und Verpackungs-maschine. Die zu verpackenden Teile werden über einen Vibrati-onsförderer der automatischen Waage zugeführt. Diese Waage bestimmt eine un-terhalb der Sollmasse liegende Grobmenge. Wahlweise werden dieser Grobmenge dann über ein Zählgerät oder die Waage weitere Einzelprodukte zugeführt, bis die definierte exakte Gesamtmenge erreicht ist. Eine im System inte-grierte Verpackungsmaschine Autobag AB 180 übernimmt die anschließende Befüllung und Ver-siegelung der Verpackungsbeutel. Das System kann Schüttgut- gewichte bis 1 kg mit Schütt- gutdimensionen von bis zu 50 x 30 x 80 mm verpacken. Erfassbar sind Produkte ab einer Größe von 1 mm. » prozesstechnik-online.de/cav0213410

Anstrengungsfreies Hantieren von Lasten

Expresso ergänzt die Produktpa-lette für das Small Goods Hand-ling durch den Balancelift, mit dem sich Lasten von 20 bis 150 kg mit flexiblen Hubwegen von 0,3 bis 1,5 m heben lassen. Bei der Kommissionierung und Manipulierung von Paketen, Kis-ten, Kästen, Normbehältern, Ei-mern, Kanistern, Fässern oder beim Handhaben schwerer und unhandlicher Bauteile ermög-licht der Balancelift leichte und präzise Hantierungen. Der Hub-vorgang erfolgt zeitgleich mit

den natürlichen Bewegungs-abläufen des Anwenders, der mit dem ergonomischen Bedien-handgriff den Verladevorgang initiiert. Für die Hebe- und Senkvorgänge müssen keine Bedientasten be-tätigt werden und der Nutzer hat eine perfekte Kontrolle über den Verladevorgang. Das Gerät wird ausschließlich mit 6 bar Druck-luft betrieben und ist daher in unterschiedlichsten Produkti-onsbereichen einsetzbar. » prozesstechnik-online.de/cav0213411

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Multiparametergerät für Ex-Zone 2

Stratos Evo ist ein 4-Leiter-Multi-parametergerät von Knick zur Messung von pH-Wert, Redox-potenzial, Leitfähigkeit oder Ge-löstsauerstoff. Es hat ein leis-tungsfähiges Netzteil an Bord, das die Verwendung von Analog-, Memosens- und optischer Sauer-stoffsensoren gestattet.

Rohrleitungen aus Kunststoff

Kunststoffrohrleitungssysteme von GF Piping Systems zeichnen sich durch eine hohe Effizienz und ein geringes Gewicht aus. Dazu kommt eine hohe che-mische Beständigkeit. Die glatte Oberflächenbeschaffenheit im Rohrinneren sorgt für einen ge-ringen Druckverlust.

Panel-PC rundherum geschützt

Mit dem UPC-V312 stellt Spectra einen Panel-PC mit robustem Alu-miniumgehäuse und 12''-LCD-Farbdisplay vor, der rundherum nach IP 65 gegen Wasser und Staub geschützt ist. Das Gerät ist mit einem Intel Atom D525 Dual Core Prozessor ausgestattet. Das Display hat 1024 x 768 Pixel.

Filtermedien für Vakuumpumpen

Die Filtermedien zur Neutralisie-rung von dampfförmigen Produk-ten wurden von MV Products für die Verwendung mit Geruchsver-schlüssen am Ein- und Auslass der Vakuumpumpen VisiTrap, Po-siTrap und MultiTrap konzipiert. Sie eignen sich für Vakuumsyste-me zwischen 1 und 8500 m³/h.

PRODUKTE

20 cav 2-2013

Fördern Medien mit hohem Gasanteil

Die einstufigen, selbstansaugen-den Pumpen der Baureihe GHP vereinen die bewährte Grundfos-Technik der normalsaugenden Pumpenbaureihe F&B-Hygia mit der Technik des Wasserringprin-zips: Die selbstansaugende Wir-kung wird durch eine vor dem Laufrad montierte Zulaufschne-cke (Inducer) in Verbindung mit einer Rückführleitung vom Druck-stutzen in den Ansaugbereich er-zielt. Das Ergebnis ist eine Pumpe mit hohem Wirkungsgrad, gerin-ger Geräuschemission und einer langen Lebensdauer. Die GHP-Pumpen fördern auch Medien mit einem hohen Gas- oder Luftanteil (z. B. im Rücklauf eines CIP-Kreislaufs). Darüber hi-naus eignen sich die Pumpen zum schonenden Umpumpen sensibler Medien unter ungünstigen Zu-

laufbedingungen, zum Entleeren von Tanks oder Rohrleitungen sowie zum Fördern fest-stoffhaltiger Medien. Die Laufräder der GHP-Bau-reihe können betriebs-punktgenau eingestellt werden. Die Pumpen sind mit unter-schiedlichen Gleitringdichtungs-anordnungen und mehreren Dichtungswerkstoffen verfügbar. Standard ist eine einfachwirken-de, innenliegende Gleitringdich-tung in der Materialpaarung Hartkohle/Edelstahl/EPDM. Zu-sätzlich verfügbar sind einfach-wirkende, gespülte Gleitringdich-tungen (Quench), die Gleitwerk-stoffpaarung SiC/SiC sowie Viton-Elastomere. Die medienberühr-ten Bauteile sind elektropoliert. Neben den medienberührten

Bauteilen sind auch die Laternen aus hochwertigem Edelstahl ge-fertigt. Die Pumpen der Baureihe GHP sind gemäß den Vorgaben des Hygienic Designs konstruiert und CIP- und SIP-fähig. Die me-dienberührten Bauteile entspre-chen den Vorgaben des Qualified Hygienic Design (QHD). Alle zum Einsatz kommenden Materialien sind zudem FDA-konform. » prozesstechnik-online.de/cav0213408

TUS-Reports komfortabel erstellen

Der TUS-Test ist der Nachweis für die momentane Leistungsfähig-keit einer Wärmebehandlungs-anlage. Hierbei wird die Tempera-turverteilung im Ofennutzraum beim Einschwingen und in der stabilen Phase bei der jeweiligen Betriebstemperatur nachgewie-sen. Hilfreich sind hierbei die Grafik-schreiber 6100A oder 6180A von Invensys Eurotherm, die das Ab-speichern von Prozessdaten in fälschungssicheren Formaten auf lokalen oder zentalisierten Ser-vern ermöglichen. Die tragbaren Schreiber dienen zur Aufzeich-nung von TUS-Daten. Die TUS-Aufzeichnung muss mit einem unabhängigen Feldtestinstru-ment durchgeführt werden. » prozesstechnik-online.de/cav0213409

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Der CO2-Laser REA JET CL kenn-zeichnet die unterschiedlichs-ten Materialien. Er generiert fäl-schungssichere, maschinenles-bare 2-D- und Barcodes oder Logos. Bei der Text-, Grafik- und Zeichenerstellung herrscht völlige Gestaltungsfreiheit.

reicht von der Farbumschlags-beschriftung bis zur Gravur. Daten können daher wahlweise kontrastreich oder dezent auf-gebracht werden. Das System ist ohne Aufwärmphase sofort be-triebsbereit und muss nicht ge-reinigt werden. Der REA JET CL

erfüllt problemlos selbst die strengen Vorgaben der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Druckaufträge werden über die intuitiv bedienbare Bedienober-fläche schnell eingegeben und gewechselt.

Das verbrauchsmittelfreie System kommt 45 000 Betriebs-stunden ohne Wartung aus und kann nachträglich in be- stehende Produktionsanlagen integriert werden. Die Kennzeichnungsbandbreite

Rohrturbulator verhindert Ablagerungen

Der Rohrturbulator Typ TC-09 wur-de entwickelt, um Ablagerungen in Rohrleitungen mit geringem Durchfluss zu beseitigen. Der Tur-bulator von Alfred Meyer wird in geschlossenen Systemen einge-setzt. Er wird entweder vor Regel-armaturen oder in Rohrleitungen mit Zwischenflanschmontage ein-gebaut und lässt sich für Flüssig-

keiten, Dämpfe und Gase gleicher-maßen verwenden. Es stehen Nennweiten von DN 20 bis DN 400 zur Verfügung. Das Gerät ist für Nenndrücke von PN 10 bis PN 40, sowie für Tem-

peraturen von -20 bis +350 °C einsetzbar. Als Werkstoffe ste-hen Stahlguss 1.0619, verschie-

dene Edelstähle einschließlich Hastelloy, sowie unterschiedliche Kunststoffe wie PTFE, PVDF und POP zur Verfügung. Dichtungs-materialien sind Viton, Teflon, Graphit oder Kalrez. Durch die Vielfalt der zur Verfügung stehen-den Materialien kann das Gerät sowohl für normales Betriebs-wasser, als auch für aggressive Laugen und Säuren eingesetzt werden. » prozesstechnik-online.de/cav0213412

PRODUKTE

cav 2-2013 23

Robustes Handheld mit integrierter RFID-Funktion

Das PS336 von Getac ist ein robustes Handheld, das RFID, Langstrecken-Bluetooth, einen 1-D- Barcodescanner sowie einen 3-in-1-Kartenleser (HF RFID Leser, Smartcard Leser, SAM Slot) bietet. Dank der FlexiConn-Technologie kann man einfach und schnell zwi-schen der Anwendungsart wech-seln, indem die verschiedenen Aufsätze auf dem Gerät gewech-selt werden können, je nachdem welche Funktion gerade benötigt wird. Das PS336 bietet zudem ein offenes Interface, sodass unab-hängige Hardwareanbieter eben-falls neue Module oder Aufsätze integrieren können, um so die Funktionalität des Geräts noch weiter zu steigern. Das Gerät verfügt über einen 1-GHz-Prozessor, wodurch eine ausgezeichnete Grafikleistung bei niedrigem Energieverbrauch ermög-licht wird. Das PS336 ist darüber hinaus gegen das Eindringen von Was-ser gemäß IP 68 geschützt und übersteht Stürze aus bis zu 1,80 m Höhe. » prozesstechnik-online.de/cav0213414

Segmentierter Kolbenstangendichtring

Bei dem segmentierten Dichtring für Kolbenstangen von Kompres-soren legte Hoerbiger besonders Wert auf einen langen und war-tungsfreien Betrieb bei gleichblei-bend hoher Dichteffizienz. Durch die schmale Ausführung und die Aufteilung in vier Segmente un-terscheidet sich der Dichtring we-sentlich von gängigen Ausführun-gen wie Radial- und Tangentialrin-gen. Die schmale Ausführung re-duziert die Reibung und damit die Wärmeentwicklung am Ring, was

sich positiv auf die Zuverlässigkeit auswirkt. Der Ring baut zudem viel kürzer als bisherige Stopf-buchspackungen. Damit lassen sich bestehende Lösungen durch den BCD-Ring problemlos erset-zen. Die Ringe eignen sich für Kompressoren in den Bereichen petrochemische Produkte und technische Gase. Auch in der Le-bensmittel- und Verpackungs-industrie finden die robusten Dichtelemente Verwendung. » prozesstechnik-online.de/cav0213416

Gut geschützte Schrittmotoren

Die Schrittmotoren von Koco Motion sind gut geschützt gegen Staubeintritt und Strahlwasser, sodass sie besonders in rauer In-dustrieumgebung funktions-sicher arbeiten. Umgebungen mit hohen Schutzgradbedingun-gen erfordern meist eine räumli-che Trennung von Motor und Steuerung, sodass nur der Motor den Verschmutzungen aus-gesetzt ist. Diese IP 65- Schrittmotoren haben einen spe-ziellen Kabelausgang und stehen in den Frontflanschmaßen Ne-ma 23 mit 56 x 56, Nema 24 mit 60 x 60 und Nema 34 mit 86 x 86 mm zur Verfügung. Der flexi-ble kombinierbare Schrittmotor verfügt über jeweils zwei Motor-

längen pro Flanschgröße und ist mit verschiedenen Wicklungen ausgestattet. Dadurch ist er an unterschiedlichsten Motortrei-bern und Maschinenkonzepten anpassbar und eignet sich bei-spielsweise für Anwendungen in Verpackungsmaschinen. » prozesstechnik-online.de/cav0213415

Coriolis-Sensor in Zweileitertechnik

Das Coriolis-Durchflussmessgerät Promass F 200 (DN 8…50) in Zweileitertechnik baut auf dem seit Jahren bewährten Pro-mass-F-Sensor auf. Promass F 200 wurde speziell für die Anforde-rungen in der chemischen Indus-trie konzipiert. Die Entwicklung der Hard- und Software erfolgte vollständig nach IEC 61508 (SIL). Dadurch ist der Sensor bestens für den Einsatz in Schutzeinrich-tungen geeignet. Als multivariables Messgerät er-

fasst Promass F 200 gleichzeitig Massefluss, Volumenfluss, Dichte sowie Temperatur und ermöglicht so eine zuverlässige Prozesskon-trolle rund um die Uhr. Die Viel-zahl an Prozessanschlüssen, die auch die neuen Namur-Einbau-längen für Coriolismessgeräte nach NE 132 beinhaltet, ermög-licht eine flexible und einfache Planung der Messstelle. » prozesstechnik-online.de/cav0213413

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MSR-TECHNIK, PROZESSAUTOMATISIERUNG

24 cav 2-2013

Thermischer Massedurchflussmesser misst hochgenau

Mit driftfreiem Geschwindigkeitssensor

D ie Herzstücke der Durchflussmesser sind die Quadra-Therm-Sensoren und das herstel-lerspezifische Gehirn, die selbstlernende Elek-tronik iTherm. Im Gegensatz zu herkömm-lichen thermischen Sensoren mit zwei Auf-nehmern werden im Quadra Therm gleich vier

Der thermische Durchflussmesser 780 i erreicht eine Messgenauigkeit von 0,5 %

vom Messwert oberhalb 50 % des kalibrierten Messbereichsendwertes – eine Ge-

nauigkeit, die vor gar nicht langer Zeit bei diesen Geräten noch als undenkbar

galt. Das Ergebnis kommt nicht von ungefähr. Es ist der Lohn für jahrelange

Forschung und Entwicklung.

Thermischer Massedurchflussmesser in der Ausführung 780i (linkes Bild) und die Version 640i (rechtes Bild) zum Einbau in Rohrleitungen

Weitere technische Merkmale Die Dial-A-Pipe-Technik hat es der Eintauchver-sion Typ 640i mit diesem Sensor ermöglicht, dass sie auf wechselnden Rohrdurchmessern betrieben werden kann. Die jetzt hinzugekom-mene Dial-A-Gas-Technik erlaubt den Betrieb eines Gerätes mit unterschiedlichen Gasen, ohne das individuelle Kalibrierungen erforder-lich sind. Das wird durch die iTherm-Bibliothek ermöglicht. In der iTherm-Bibliothek werden herstellerspe-zifische, sogenannte Gaspakete abgelegt. Ein Gaspaket enthält, ähnlich einer DNA, typische Kenngrößen eines Gases. Mit den gespeicher-ten Parametern werden permanent die ther-modynamischen Eigenschaften und Wär-meleitparameter eines jeden Gases, zusam-men mit den Messgrößen Temperatur und Druck, zur Berechnung herangezogen. Mo-mentan befinden sich in dieser Bibliothek 18 Gase und Mischgase. Sie wird kontinuierlich er-weitert und enthält Millionen von Datenpunk-ten, die der Hersteller in den vergangenen Jah-

Sensoren eingesetzt, drei Präzisions-Platin-Temperaturfühler und ein driftfreier Ge-schwindigkeitssensor (DrySensor), der den Massenstrom erfasst. Dieser Sensor ist vom Hersteller mit einer lebenslangen Garantie ausgestattet. Durch den speziellen Herstel-lungsprozess konnten Genauigkeit und Lang-zeitstabilität des Sensors erheblich verbessert werden.

Dry statt wet Eine der größten Herausforderungen für das Entwicklungsteam war die Bereitstellung ei-nes Sensors, bei dem die Wärmeverluste durch Konvektionseinflüsse isoliert sind. Bei

herkömmlichen thermischen Durchflussmes-sern ist der beheizte Sensor in der Spitze eines Sensorrohres eingebracht. Er ist von einer Ze-mentmasse umgeben, die aus Materialien wie keramischem Zement, Epoxid, Wärmeleit-fett oder Aluminiumoxidpulver besteht. Sol-che sogenannten Wet-Sensoren haben einige Nachteile. Sie haben einen erhöhten Oberflä-chenwiderstand, der bei Messungen einen Bauch in der Ansprechkurve und als Kon-sequenz daraus eine reduzierte Ansprech-empfindlichkeit ergibt. Man konnte mit sol-chen Sensoren nur eine eingeschränkte Re-produzierbarkeit erzielen, was gleichzeitig ei-ne reduzierte Genauigkeit bedeutet. Nicht zu-letzt weisen diese (nassen) Sensoren Lang-zeit-Messfehler auf, die bedingt sind durch Al-terung und Rissbildung in den Zementschich-ten, hervorgerufen durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung der verschiedenen Mate-rialien, die in dem beheizten Sensor verwen-det werden. Der spezielle Fertigungsprozess stellt bei den driftfreien Quadra-Therm-Sensoren sicher, dass sich keine Luftpolster zwischen dem ei-gentlichen Sensor und dem Sensorrohr bil-den. Füllstoffe und Zementmaterialien sind dabei gar nicht erforderlich. Das Ergebnis sind bestmögliche Ansprechzeiten, eine hohe Re-produzierbarkeit und die Immunität gegen Brüche und Risse in den Materialien und die daraus resultierende Sensordrift. Zusätzlich zu der veränderten physikalischen Ausführung des Sensors, haben die Entwick-ler die Einflüsse von Wärmekonvektion und anderen Größen, die den Messwert her-kömmlicher Sensoren beeinflussen können, minimiert. Sie versuchten, ein Messfeld in der Umgebung des Geschwindigkeitssensors zu erzeugen, das von möglichst nichts anderem als von der Masseströmung beeinflusst wird. Dazu führten sie Versuche in Windtunneln und Strömungssimulationen durch. Die Test-ergebnisse waren äußerst positiv, die Mess-werte stabil und reproduzierbar. Diese Senso-ren werden in Inline-Geräten eingesetzt oder als Eintauchsonden zum Einbau in Rohrlei-tungen mit unterschiedlichen Durchmessern angeboten.

Zwei Sensoren mehr Quadra Therm und iTherm zusammen lösen das erste Gesetz der Thermodynamik (für die thermische Dispersionsmesstechnik) und zwar in Bruchteilen einer Sekunde für jeden Datenpunkt einer Massedurchflussmessung. Den größten Erfolg bei der Entwicklung des Durchflussmessers erbrachte jedoch der Ein-

satz von zwei weiteren Sensoren (T2 und T4), die den beiden ursprünglich vorhandenen Sen-soren T3 (Temperatur) und T1 DrySense (Ge-schwindigkeit) hinzugefügt wurden. Diese zwei zusätzlichen Sensoren führen in Echtzeit die Korrektur von Wärmeverlusten gegenüber der Umgebungstemperatur aus. Die Verluste sind auch als Phänomen des Temperaturver-lustes über den Sensorschaft bekannt. Ist bei-spielsweise die Temperatur des strömenden Gases höher als die Außentemperatur, dann leitet der Sensorschaft einen erheblichen Teil der Wärmeenergie, zwischen 10 und 25 %, von dem beheizten Sensor an die Außenumgebung ab. Fällt die Außentemperatur um einige Grad, erhöht sich bei einem traditionellen Masse-durchflussmesser der Wärmeverlust über den Schaft und die Durchflussmessung erfährt ei-nen größeren Messfehler. Der Quadra Therm eliminiert diese Fehlerquelle, indem er zu-nächst diese Temperaturdifferenz präzise misst und deren Einfluss auf das eigentliche Messsignal anschließend kompensiert.

Der Autor:

Dieter Mettlen Geschäftsführer, Schwing Verfahrenstechnik

ren in seinem metrologischen Labor gesam-melt hat. Diese Daten können über das Inter-net heruntergeladen und in den Quadra-Therm-Durchflussmesser geladen werden, um die Parametrierung eines Gerätes auf dem letz-ten Stand zu halten. Den Quadra-Therm-Sensor gibt es im Ein-tauchsensor 640i zum Einbau in vorhandene Rohrleitungen und als Inline-Sensor, eingebaut in einem Rohrstück mit Strömungsgleichrich-ter bei der Ausführung 780i. Beide Ausführun-gen haben den gleichen driftfreien DrySensor und bieten die Messung verschiedener Varia-blen wie Massedurchfluss, Temperatur und auf Wunsch auch Druck. Sie können zur Messung aller Inertgase, kondensatfreier, reiner Gase und von Brenngasen (Methan, Propan, Wasser-stoff, Biogas) mit einer Reproduzierbarkeit von 0,15 % auf den Massedurchfluss eingesetzt werden. Das System bietet außerdem die Valid Cal-Diagnose an, um die Gültigkeit der Kali-brierung vor Ort zu überprüfen. » prozesstechnik-online.de/cav0213417

MSR-TECHNIK, PROZESSAUTOMATISIERUNG

26 cav 2-2013 cav 2-2013 27

Sichere Medienerkennung mit Clamp-On-Ultraschalltechnik

Gefährliche Verwechslung ausgeschlossen

D ie Bilder vom Großeinsatz der Feuerwehr im niedersächsischen Bad Fallingbostel sind noch gut in Erinnerung. Im Oktober letzten Jahres musste dort Katastrophenalarm ausgerufen werden, nachdem im Lebensmittelwerk von Kraft Foods versehentlich 10 000 l Salpetersäure in einen Reinigungsmitteltank mit 14 000 l Na-tronlauge gepumpt worden waren. Die Ver-mischung führte zu einer heftigen exothermen Reaktion, nitrose Gase entwichen, zeitweise drohte der Behälter zu bersten. Und Anfang 2012 hatte ein ähnlicher Unfall im rheinischen Brühl für Aufsehen gesorgt. Dort war durch die unbeabsichtigte Vermischung von Natrium-hypochloritlösung und Salzsäure Chlorgas frei-gesetzt worden. In beiden Fällen hätte die fatale Verwechslung durch eine einfache Sicherheits-einrichtung rechtzeitig bemerkt und die gefähr-liche Reaktion vermieden werden können.

Von außen messen, was innen fließt Das Motto des Messgeräteherstellers Flexim lautet: „Von außen messen, was innen fließt.“ In den meisten Anwendungen müsste es wohl richtiger heißen: „...wie viel innen fließt.“ Tat-sächlich hat die Clamp-On-Ultraschalltechnik vor allem als ein Standardverfahren zur Durch-flussmessung weite Verbreitung gefunden. Doch das „Was“ kann man wörtlich nehmen,

Falsch getankt? Was beim Auto teuer werden kann, birgt bei der Abfüllung von

Chemikalien ein enormes Gefahrenpotenzial. Unfälle infolge von Chemikalien-

verwechslungen sind leider keine Seltenheit. Dabei gibt es ein relativ einfaches

Mittel, der Verwechslung vorzubeugen: Man setzt Clamp-On-Ultraschallsysteme

als Medienwächter ein.

Der Autor:

Jörg Sacher Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Flexim

Schallgeschwindigkeiten von Natriumhypochloritlösung und verschiedener Säuren bei verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen. Säuren und Laugen können durch eine Messung der Schallgeschwindigkeit jederzeit si-cher unterschieden werden.

Auch Natronlauge und Salpetersäure, die insbesondere in den Reinigungs-prozessen der Lebensmittelindustrie häufig Verwendung finden, können durch eine Messung der Schallgeschwindigkeit sicher unterschieden werden

wa als Eau de Javel oder Chlorbleichlauge zur Reinigung und Desinfektion. Nachdem 2007 in Frankfurt bei einem ähn-lichen Unfall wie dem in Brühl ein Arbeiter zu Tode gekommen war, hatte der Ausschuss für Gefahrstoffe (AGS) ein Konzept für die sichere Umfüllung von Chlorbleichlauge entwickelt (Anlage 4 TRGS 500). Zu den darin formulierten Anforderungen zählt die messtechnische Überwachung der Befüllleitung, etwa durch ei-ne pH-Elektrode oder durch eine Temperatur-messung. An eine Messung der Schall-geschwindigkeit hat man damals offensicht-lich nicht gedacht. Dabei hat das eingriffsfreie akustische Verfahren erhebliche Vorteile im be-trieblichen Alltag. Der Anstoß, die Piox-S-Systeme zur Absiche-rung von potenziell riskanten Abfüllvorgängen einzusetzen, kam aus Österreich. Die österrei-chische Niederlassung von Flexim hat in Zu-sammenarbeit mit dem Institut für Umwelt- und Lebensmittelsicherheit des Landes Vorarl-berg zwei Pilotanlagen mit Clamp-On-Ultra-schalltechnik ausgerüstet. In Vorversuchen hatten die Experten des Landesinstituts die un-befriedigende Eignung von pH- und Tempera-turmessung für den gedachten Zweck erfahren müssen: Die Elektroden für die pH-Messung unterliegen einem außerordentlichen Ver-schleiß durch das Medium und verursachen enormen Wartungsaufwand, behindern also die betrieblichen Abläufe. Noch größere Nach-teile weist die Temperaturmessung auf, die ja ohnehin erst anschlägt, wenn durch die Vermi-schung von Säure und Lauge eine exotherme Reaktion einsetzt, es also an sich schon zu spät ist. Daher muss die Temperaturüberwachung so konstruiert sein, dass Füll- und Lagergut au-

ßerhalb des Lagertanks reagieren können, be-vor das Füllgut in den Lagertank gelangt. Bei den praktischen Versuchen erreichte eine so realisierte Temperaturmessung keinen hinrei-chenden Messeffekt für die sichere Feststel-lung einer Fehlbefüllung.

Aktive Sicherheitseinrichtung Mit der eingriffsfreien Schallgeschwindigkeits-messung hat man in Vorarlberg hingegen bes-te Erfahrungen gemacht. Clamp-On-Ultra-schallsysteme wurden zunächst bei Collini in Hohenems und bei Schoeller in Hard installiert. In beiden Unternehmen ist Natriumhypochlo-rit ein für die Produktion unverzichtbares Me-dium: Collini hat sich auf dem Gebiet der Ober-flächenbeschichtung von Metallen und Kunst-stoffen zur führenden Unternehmensgruppe in Europa entwickelt. Natriumhypochlorit wird zur Reinigung der Abwässer des Galvanik-betriebs benötigt. Die Schoeller-Spinnerei-Gruppe produziert aus Wolle, Baumwolle und Kunstfasern ein breites Sortiment verschie-denster Garne und gebraucht Natriumhypo-chlorit für die Chlorbehandlung von Wolle.

Die in den beiden Pilotbetrieben realisierte ak-tive Sicherheitseinrichtung ist so konfiguriert, dass sie das Befüllventil nur dann öffnet, wenn der von der akustischen Medienerkennung ge-messene Wert für die Schallgeschwindigkeit im Bereich des Sollwerts liegt. Im stromlosen Zustand schließt das Befüllventil selbsttätig (fail safe). Weil die Clamp-On-Ultraschallsen-soren einfach außen auf die Befüllleitung auf-geschnallt werden, sind sie keinerlei Verschleiß durch das innen fließende Medium ausgesetzt und funktionieren praktisch wartungsfrei. Der Schutz eines Säure- oder Laugenbehälters vor der jeweilig gegensätzlichen Befüllung ist der einfachste Anwendungsfall, in dem die Ul-traschallsysteme Piox S als Medienwächter eingesetzt werden. Eine solche Schutzeinrich-tung lässt sich einfach realisieren. Die Schall-geschwindigkeiten von Säuren und Laugen lie-gen in jedem Fall, also egal bei welcher Konzen-tration und Temperatur, weit genug auseinan-der, sodass ein Fehler bei der Abfüllung zwei-felsfrei detektiert würde. Komplizierter liegen die Verhältnisse, wenn es darum geht, eine Vielzahl möglicher gefähr-licher Vermischungen auszuschließen. Hierzu müssen alle in Betracht kommenden Substan-zen in den verschiedensten Konzentrationen über einen weiten Temperaturbereich genau vermessen werden. Diese Untersuchungen führt Flexim selbst durch und kooperiert paral-lel dazu in verschiedenen Forschungsprojekten mit deutschen, österreichischen und Schwei-zer Behörden. Gegenwärtig implementieren Flexim-Ingenieure ein komplexes Sicherheits-system bei einem Chemikaliengroßhändler. » prozesstechnik-online.de/cav0213418

Immer auf der sicheren Seite: Clamp-On-Ultraschallsensoren werden einfach auf die Außenseite des Rohres aufgespannt

nisatorische und personenbezogene Schutz-maßnahmen vor. Solche Schutzmaßnahmen sind die Verwendung von Linksgewindestut-zen bei der Abfüllung von Natriumhypochlorit-lösung, chemisch-analytische Eingangskon-trollen und die Beachtung des Vier-Augen-Prin-zips durch Tankwagenfahrer und Lagerper-sonal. Doch die Unfälle belegen, dass diese Vor-kehrungen offensichtlich nicht ausreichen bzw. umgangen werden. Ein besonderes Risiko geht dabei von Natrium-hypochlorit aus, allein schon aus statistischen Gründen: Natriumhypochlorit ist ein sehr ge-bräuchliches Produkt, das auch außerhalb der chemischen Industrie unter verschiedenen Be-zeichnungen weithin Verwendung findet, et-

denn die Technik eignet sich ebenso zur ein-griffsfreien Medienbestimmung. Anders als bei der Durchflussmessung geht es bei Anwendung der Ultraschalltechnik zu ana-lytischen Zwecken nicht um die Messung einer Laufzeitdifferenz, sondern um die Ausbrei-tungsgeschwindigkeit des Schalls im jeweili-gen Medium. Die Schallgeschwindigkeit ist ei-ne stoffspezifische Größe. Daher kann das akustische Messverfahren auch zur Produkt-erkennung genutzt werden. Entsprechende Anwendungen gibt es viele. So steht mit dem HPI-Meter ein besonders an die Erfordernisse der Öl- und Gasindustrie angepasstes Kom-biinstrument zur simultanen Durchflussmes-sung und Medienbestimmung zur Verfügung.

Clamp-On-Ultra-schallsensoren zur eingriffsfreien Schallgeschwindig-keitsmessung an der Befüllleitung für Natriumhypo-chlorit im Schoel-ler-Werk Hard

HPI steht für Hydrocarbon Product Identificati-on und man könnte mit dem HPI-Meter im Prinzip an jeder Tankstelle Benzin von Diesel unterscheiden. Im Industriealltag findet man das HPI-Meter jedoch eher an Transportpipe- lines oder Verladeterminals, wo es simultan den Durchfluss misst, Grenzschichten zwi-schen aufeinanderfolgenden Produkten detek-tiert und das innen fließende Medium sicher identifiziert. Analog kommt das Ultraschallsys-tem Piox S beispielsweise in den CIP-Anlagen der Lebensmittelindustrie zur Überwachung der Reinigungszyklen zum Einsatz.

Gefahr erkannt – Gefahr gebannt Um Unfällen beim Umgang mit Chemikalien vorzubeugen, schreiben die Technischen Re-geln für Gefahrstoffe (TRGS) technische, orga-

Planungssoftware integriert 3-D-Laserscans und 3-D-Design

Lean Construction im Anlagenbau

Schneller Einsatz von Laserdaten in der 3-D-Modellierungs-Umgebung

Die schlanke Fertigung, Lean Manufacturing, hat die Massenfertigung revolutio-

niert, die Kosten gesenkt und die Qualität gesteigert. Lean Construction erwies

sich hingegen bisher als ein kniffliges Problem. Doch das soll sich nun ändern:

Eine neue Generation von 3-D-Designlösungen wird derzeit auf dem Markt ein-

geführt. Sie bietet dem Anwender die Möglichkeit, die Feedbackschleife zwischen

Planung, Fertigung und Konstruktion zu schließen.

sungen extrem zeitaufwendig – und genau das ist der Grund für Budgetüberschreitungen. Entfällt die Notwendigkeit von Nacharbeit, dann lässt sich der Zeitplan besser einhalten. Das Resultat sind kürzere, hochwertigere und weniger kostenintensive Projekte. Aveva E3D bietet die Möglichkeit, mithilfe von Laserscans Feedback an den wichtigsten Pro-zesspunkten zu erstellen. So kann ein Rohrher-steller mit Laserscans die Einhaltung der Vor-gaben jedes einzelnen Teils prüfen, erforderli-che Korrekturen am Produktionsprozess vor-nehmen und das gescannte Modell zusammen mit den üblichen Zertifizierungsdokumenten übergeben. In der nächsten Phase wäre eine Abweichung von der Planung schon schwieri-ger: Ein Rohr kann man verschrotten und neu anfertigen, die Neuerstellung eines großen Moduls ist hingegen teurer und zeitaufwendi-ger. Verbindet man hier das detaillierte, einge-scannte 3-D-Modell direkt mit der Designum-gebung, lassen sich anhand umfassender In-formationen die richtigen Korrekturen vorneh-men. Vielleicht ist auch die Anpassung anderer Elemente im Planungszustand erforderlich, die noch nicht zur Produktion freigegeben wur-den, um Diskrepanzen zu beheben. Daran erkennt man, dass dieser Prozess in Zu-kunft zu einem festen Bestandteil der gesam-ten Konstruktionsabfolge wird. Engineering-Unternehmen können passende Workflows entwickeln, um Korrekturen effektiver zu pla-nen und damit den Projektzeitplan einzuhal-ten. Es ergeben sich jedoch noch weitere Vor-teile. So ist es möglich, die einzelnen Bilder im Zuge des Projekts zu aggregieren, sodass der Bauunternehmer ein präzises 3-D-Modell der Anlage im Istzustand übergeben kann. Hier ist auch ein schrittweises Reverse Engineering denkbar, mit dem ein intelligentes Bestands-modell erzeugt wird, das für das Management des Anlagenlebenszyklus von erheblichem Nutzen ist. Laserscanning bedeutet zudem die Möglich-keit, die zahlreichen kleinen Rohrsegmente in das Bestandsmodell zu integrieren, die übli-cherweise erst vor Ort erstellt und im Ent-wurfsmodell nicht berücksichtigt werden. Das mag für den Bauunternehmer praktisch sein, kann jedoch schwerwiegende Folgen für den Anlagenbetrieb haben. Lean Construction bie-tet genau wie die schlanke Fertigung zahlrei-che qualitative Vorteile dieser Art.

Das große Ganze Aveva E3D schließt den Feedbackkreis und ver-ändert dadurch die Projektdurchführung im Anlagenbau. Doch die Lösung bietet noch

Hoch qualitativer Bubble View integriert in Aveva Everything3D – für mehr Klarheit und Tiefenschärfe der Laserdaten

Kollisionserkennung und -visualisierung innerhalb des Bubble View

Lean Manufacturing ergab sich im Zuge des industriellen Wiederaufbaus im Japan der 1950er-Jahre als reine Notwendigkeit. Voraus-setzung dafür war allerdings der schnelle Werkzeugwechsel. Damit war ein effizienter, flexibler Ansatz und eine ganzheitliche Ge-schäftsphilosophie möglich. Heute verstehen wir zwar die Lean-Philosophie, doch der Pro-zess lässt sich nicht von der Massenfertigung auf einmalige Bauprojekte übertragen. Im An-lagenbau sucht man nach wie vor nach einem bahnbrechenden Konzept.

Angesichts der enormen Herausforderungen, vor denen der Anlagenbau steht – zunehmen-de Nachfrage und schnellere Umsetzung im-mer umfangreicherer, komplexerer Projekte – hat Aveva eng mit führenden Kunden zusam-mengearbeitet, um spezifische Problemberei-che zu identifizieren und zu quantifizieren. Es zeigte sich, dass die größte Hürde der vielfach offene Ansatz der Projektumsetzung war. Löste man dieses Problem, würde sich die Tür zur Ent-wicklung eines Lean-Construction-Ansatzes öffnen. Die Frage lautete also: „Wie schließen wir die Feedbackschleife zwischen Planung, Fertigung und Konstruktion?“ Die wesentliche Schwierigkeit besteht darin, dass Design und Projektplanung sogenannte Push-Prozesse sind. Ingenieure und Planer sagen den Produk-tions- und Konstruktionsteams, wie etwas ge-macht werden soll. In der Praxis laufen jedoch nur wenige Aufgaben genau nach Plan und ganz ohne aktive Eingriffe. Das Feedback an die Planungsabteilungen erfolgt dann üblicher-weise als Krisenmanagement, wenn etwas vor Ort nicht passt. Die Antwort auf diese Frage wurde erst kürz-lich gefunden – in Form von 3-D-Laservermes-sungssystemen und leistungsfähiger Soft-ware, die die so ermittelten Daten auswertet. Die Hälfte der Antwort liegt in der Leistungs-fähigkeit, dem vergleichsweise günstigen Preis und der Benutzerfreundlichkeit der Scanner selbst. Inzwischen gibt es einige hervorragen-de, tragbare Systeme verschiedener Anbieter und eine breite Auswahl an Serviceprovidern. 3-D-Daten lassen sich somit an jedem Punkt der Fertigungs- und Konstruktionskette erhe-ben. Die andere Hälfte der Antwort findet man in der neuesten Generation von 3-D-Anlagen-planungs-Software: Aveva Everything3D (Ave-va E3D). Damit lassen sich 3-D-Laserscans be-stehender Anlagen mit dem 3-D-Design in ein- und derselben Umgebung integrieren. Berücksichtigt man dann noch die einfache Nutzung und den relativ moderaten Preis für das Scannen aller Bestandteile einer Konstruk-tion – einzelne Rohre, größere Baugruppen oder Installationen vor Ort –, dann lässt sich der Feedbackkreis über den gesamten Prozess aus Planung/Fertigung/Konstruktion schlie-ßen. Die Planung ist damit keine Einbahnstra-ße mehr, sondern erfolgt als kontinuierliche Zusammenarbeit mit der Konstruktion.

In der Praxis Da sich Anlagenprojekte durch ein hohes Maß simultaner Arbeiten mit umfassenden Über-schneidungen der verschiedenen Phasen aus-zeichnen, sind Nacharbeiten und Problemlö-

Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

TITELTHEMA

28 cav 2-2013 cav 2-2013 29

Der Autor:

Simon Benett Senior Product Business Manager, Aveva

Iterativer Vergleich des entwickelten Designs mit den As-constructed-Laser-daten vermeidet teure Nacharbeit auf der Baustelle

deutlich mehr. Ein Kritikpunkt, der in der Bran-che immer wieder vorgebracht wird, lautet: „Projekteinrichtung und Systemverwaltung sind viel zu zeitintensiv.“ E3D bietet auch in dieser Hinsicht deutliche Verbesserungen. So kann der Projektstart von mehreren Wochen auf wenige Tage verkürzt werden, der Admi-nistrationsaufwand wird deutlich reduziert. Zudem lassen sich bestehende Entwürfe leich-ter wiederverwenden, was ebenfalls Zeit und Kosten spart. Es ist klar, dass kürzere Anlauf-zeiten und Lean Construction zu einem schnelleren Projektabschluss und damit zu fi-nanziellen Vorteilen für den Anlagenbetreiber führen. Global gesehen steht die Engineering-Branche heute vor einem Fachkräftemangel. Erfahrenes Personal geht in den Ruhestand, neue Mit-arbeiter müssen erst eingearbeitet werden, be-vor sie wirklich produktiv sind. Bei der Entwick-lung von Aveva E3D wurde auch an dieses Pro-blem gedacht. So sorgen verschiedene Funktio-nen dafür, dass die Anlagenplanung einfacher und intuitiver wird. Durch bewährte Methoden ist die Oberfläche von E3D leicht zu erlernen. Häufige Aufgaben lassen sich einfach und schnell durchführen und der Benutzer kann die Oberfläche entsprechend seinen eigenen An-forderungen und Präferenzen konfigurieren. Das erweiterte 3D-Rendering wurde speziell für die Anforderungen von Anlagenplanern op-

Integrierte Kollisionserkennung mit den Laserdaten, einschließlich Bubble-View- Visualisierung, erlaubt das frühe Identifizieren von Konstruktionsproblemen

Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

TITELTHEMA

30 cav 2-2013

AM BALL BLEIBEN

Die Lean-Philosophie basiert auf den fol-genden drei Prinzipien: · Übernahme von Verantwortung – jeder

Mitarbeiter auf jeder Ebene einer Orga-nisation ist für seine eigene Arbeit und für eine Effizienzsteigerung des gesam-ten Prozesses verantwortlich

· Weniger Verschwendung, nicht nur von Material, sondern auch von Tätigkeiten, die keinen direkten Mehrwert bieten, beispielsweise Lagerhaltung, Nacharbeit und Zeitverschwendung

· Maximierung der wertschöpfenden Effi-zienz – ein offener Aspekt der Lean-Phi-losophie, der zu verschiedenen Metho-den führte, mit denen Verbesserungen gemessen werden

Es gibt immer Möglichkeiten einer inkre-mentellen Verbesserung, und so bezeich-

Die Lean-Philosophie umzusetzen, ist nicht so einfach

tices. Angeboten werden diese als eine Art Be-ratung, nicht als Vorschrift. Der Benutzer kann jederzeit einen anderen Entwurf wählen, das System markiert diesen dann jedoch, bis dass er korrigiert wird. So lässt sich deutlich flexibler arbeiten als mit einem starren Ansatz, der nur eine konstruktive Lösung zulässt, die allen An-forderungen entspricht. Die Möglichkeit, ab-weichende Entwürfe zu erstellen, sorgt also für eine effiziente Entwicklung der Planung von ei-nem groben ersten Entwurf bis hin zum geneh-migten letzten Stand. Hinzu kommt: Die Mar-kierung von Punkten, die nicht allen Anforde-rungen genügen, einschließlich einer entspre-chenden Begründung, unterstützt das „Lear-ning by Doing“. So versteht der Anwender nach und nach, warum bestimmte Funktionen ab-gelehnt werden.

Einfache Einführung Lean Construction wird zukünftig für den welt-weiten Anlagenbau eine entscheidende Rolle spielen. Daher haben die Entwickler dafür ge-sorgt, dass E3D einfach implementiert werden kann. Es lässt sich – sogar für ein und dasselbe Projekt – zusammen mit Aveva PDMS einset-zen. Die Lösung wurde so konzipiert, dass die Risiken im Zusammenhang mit der Migration auf neue Produkte während der Projektumset-zung minimiert werden. Daher kann man E3D jederzeit zusätzlich zu PDMS einführen. So sind wichtige, in PDMS angelegte Planungsdaten auch in Aveva E3D sicher aufgehoben. » prozesstechnik-online.de/cav0213419

net Lean einen Prozess und nicht ein bestimmtes Ziel. Mit E3D kann der Anlagen-bau die ersten Schritte in diese Richtung unternehmen. Der gesamte Weg gestaltet sich jedoch schwierig. So müssen beispiels-weise die Vertragsbedingungen für Lieferan-ten und Subunternehmer geändert werden. Derzeit wird die Projektstruktur üblicher- weise unterteilt, sodass für einen Subunter-nehmer kein Anreiz besteht, einen aktiven Beitrag zum Gesamterfolg eines Projekts zu leisten. EPC-Unternehmen betrachten das Thema Lean Construction heute noch mit Skepsis. Man sollte jedoch bedenken, dass gerade die Vorreiter im Bereich Lean Manufacturing die Automobilindustrie von heute dominieren. Geschichte wiederholt sich nicht, doch sie weist Analogien auf.

timiert. Subtile optische Anhaltspunkte er-leichtern die genaue Positionierung von Objek-ten im 3-D-Modell und liefern eine Schärfen-tiefe, die von herkömmlichen Anlagenpla-nungsprodukten nicht erreicht wird. Auch für den Fachkräftemangel gibt es – zu-mindest eine partielle – Lösung: die umfassen-dere Verankerung von Regeln und Best Prac-

Der deutsche Chemieanlagenbau

Konjunktur, Trends und Perspektiven

Vor diesem Hintergrund hat die Konjunktur im Großanlagenbau 2012 spürbar an Schwung verloren. Für das Gesamtjahr erwarten die Mitglieder der VDMA Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau (AGAB) einen Rückgang des Auftragseingangs um rund 15 % (2011: 24,9 Mrd. €). Vor allem die Anbieter von Kraft-werken sowie von metallurgischen Anlagen leiden derzeit unter einer schwachen Anlagen-nachfrage. Besser ist die Lage im verfahrens-technischen Chemieanlagenbau. Von Januar

Deutscher Chemie-anlagenbau sichert Wettbewerbsfähigkeit durch hohe Techno- logiekompetenz (Bild ThyssenKrupp Uhde)

2012 war wirtschaftlich kein einfaches Jahr. Das sich verlangsamende globale

BIP-Wachstum (von 3,9 % 2011 auf 3,5 % 2012), die durch die Eurokrise hervor-

gerufene Verunsicherung der Finanzmärkte, instabile politische Rahmenbedin-

gungen in Teilen des arabischen Raums sowie massive Überkapazitäten in Kern-

branchen wie etwa der Stahl- und der Automobilindustrie stellten den Anlagen-

bau vor erhebliche Herausforderungen.

bis September erreichten die Bestellungen in diesem Teilsegment ein Niveau von 2,1 Mrd. €, das sind rund 8 % mehr als im Vorjahreszeit-raum (Q1-Q3/2011: 1,9 Mrd. €). Für das Ge-samtjahr 2012 ist sogar mit einem Zuwachs um mehr als 20 % zu rechnen. Getragen wird dieser Aufschwung sowohl von Aufträgen aus-ländischer als auch inländischer Kunden. Be-merkenswert ist, dass die inländische Nachfra-ge erstmals seit 2006 voraussichtlich die Marke von einer halben Milliarde Euro übertreffen

wird. Damit hat die Branche spürbar von den 2012 gestarteten Großprojekten der che-mischen Industrie in Deutschland profitiert. Beispiele für die Beteiligung von AGAB-Firmen an heimischen Vorhaben sind der Bau eines Reformers zur Herstellung von Wasserstoff und Kohlenmonoxid im Chemiepark Dorma-gen und die Umrüstung einer Amalgam- Elektrolyse auf das moderne Membranver- fahren am Standort Frankfurt-Höchst. Nicht aus dem Blick geraten darf bei dieser Be-

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Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

TITELTHEMA

deutscher Seite eine umfassende Reaktion. Wesentlich hierbei ist die Sicherung der eige-nen, hohen Technologiekompetenz – nach wie vor eine der großen Stärken einheimischer An-bieter. Bedeutende Innovationsfelder sind der-zeit die CO2-Reduzierung und die Steigerung der Energieeffizienz des Anlagenbetriebs. Auf kurze Sicht werden sich diese Aktivitäten ins-besondere auf Absatzmärkten mit hohen Ener-giepreisen auszahlen. Darüber hinaus gibt es noch eine Vielzahl weiterer Bereiche, in denen neue Lösungen gefragt sind: in der Speiche-rung und Umwandlung von Energie, in der Res-sourcengewinnung und -verarbeitung, in der Produktion und Verarbeitung von neuen Werk-stoffen und in der Biotechnologie. Der deut-sche Chemieanlagenbau bietet für all diese Themenfelder innovative Lösungen an. Vor dem Hintergrund der massiven Fortschritts-bemühungen vor allem chinesischer Wett-bewerber im Technologiebereich reicht die Opti-mierung der Innovationsleistung alleine aber nicht aus. Vielmehr muss die Branche sich auf al-len relevanten Wettbewerbsfeldern verbessern. Dazu gehören insbesondere Maßnahmen, die an den klassischen Projektparametern Preis, Qualität und Durchlaufzeit ansetzen. Hohe Relevanz haben hierbei die Themen Einkauf und Beschaffung, Bau und Montage sowie Stan- dardisierung und Modularisierung. Ein weiteres Handlungsfeld, mit dem der Großanlagenbau sich derzeit intensiv auseinander setzt, ist die Optimierung des Projekt-Risikomanagements. Mit einem erwarteten Ergebnispotenzial von bis zu 20 % bezogen auf die Projektdeckungsbeiträ-ge kommt dieser Methode als Instrument zur Er-höhung der Wettbewerbsfähigkeit besondere Bedeutung zu.

Trend zur Größe hält an Der Trend zu Megaprojekten und zur Vergabe von Komplettpaketen im Chemieanlagenbau ist ungebrochen. Die Kunden verfolgen damit einerseits das Ziel, Skalenvorteile im Produkti-onsprozess auszunutzen, andererseits wollen sie nach Möglichkeit nur mit einem Partner verhandeln. Um in diesem Umfeld erfolgreich bestehen zu können, brauchen Anlagenbauer eine kritische Größe. Das gilt für reine Tech-nologiegeber ebenso wie für Generalunter-nehmer. Unternehmensgröße signalisiert dem Markt Stabilität für die Erfüllung der In-vestitionsvorhaben. Gerade bei den zurzeit konkurrierenden Ausgangsstoffen Kohle, Öl, Gas oder Biomasse ist es ein Wettbewerbsvor-teil, wenn man durch die Größe und Vielfalt seines Technologieportfolios dem Markt die jeweils beste lokale Lösung anbieten kann. Ko-

Wettbewerbssituation im Chemieanlagenbau

operationen zwischen Anlagenbauern, Anla-genbetreibern und strategischen Zulieferern, aber auch die spartenübergreifende Zusam-menarbeit innerhalb von Konzernen, sind mögliche Reaktionen auf diesen Trend. Der Chemieanlagenbau hat diesen Weg in Form einer engen Zusammenarbeit mit Lieferanten bei der Technologieentwicklung bereits be-schritten. Gerade im europäischen Kontext bieten sich zukünftig weitere interessante Möglichkeiten für Kooperationen.

Politische Rahmenbedingungen Seit Jahrzehnten bewegt sich der deutsche Großanlagenbau in einem wettbewerbsintensi-ven Umfeld und hat in dieser Zeit gelernt, mit Strukturbrüchen – erinnert sei hier an den Markteintritt japanischer Anlagenbauer in den 1970er-Jahren – umzugehen. Gelungen ist das der Branche, indem sie flexibel und kreativ auf solche Veränderungen reagierte und stets auf eigene Stärken gesetzt hat. Exzellent ausgebil-dete, eigenverantwortlich arbeitende Mitarbei-ter, gesamtplanerische Kompetenz und ein he-rausragendes Technologieniveau sind Trümpfe, mit denen der Industriezweig im internationa-len Vergleich nach wie vor gut dasteht. Dem Wettbewerb mit den „Newcomern“ aus Asien stellt sich der deutsche Großanlagenbau daher mit Selbstbewusstsein. Er benötigt je-doch faire Rahmenbedingungen, um gegen Unternehmen aus Ländern mit niedrigen Löh-nen und weniger regulierten Faktormärkten bestehen zu können. Diese Rahmensetzung betrifft beispielsweise die Exportfinanzierung sowie die Steuerpolitik. Die Mitglieder der VDMA Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau hoffen auf eine Regierungspolitik, die in der Er-kenntnis der volkswirtschaftlichen Potenziale dieses Industriezweigs ein Umfeld schafft, das für eine positive Entwicklung des Großanla-genbaus erforderlich ist.

Für die Zukunft gut aufgestellt Trotz zunehmender Konkurrenz aus Asien steht der Großanlagenbau aus Westeuropa technologisch nach wie vor an der Spitze. Spe-ziell der deutsche Chemieanlagenbau hat sich einen Vorsprung im Bereich effizienter und umweltschonender Technologien erarbeitet. Diesen Trumpf kann die Branche gegenüber den Herausforderern aus Asien spielen, die sich auf strenger werdende umweltrechtliche Vor-gaben und kundenseitige Anforderungen an die Ressourceneffizienz von Anlagen noch ein-stellen müssen. Angesichts einer robusten Anlagennachfrage befindet sich der deutsche Chemieanlagenbau auf einem guten Weg. Die kurz- und mittelfristi-gen Aussichten sind positiv einzuschätzen. Nach den Auftragsrückgängen der vergangenen Jahre sollte die Branche 2012 den „Turnaround“ schaffen und wieder steigende Bestellungen verzeichnen. Ein Indiz hierfür ist die positive Auf-tragsentwicklung in den ersten drei Quartalen 2012. Grund zum Optimismus auch über 2012 hinaus geben neben den günstigen Markt-bedingungen in den USA die anhaltend starke Nachfrage aus Russland und aus Asien. China, Indien sowie Südostasien sind hier die Märkte mit dem größten Potenzial. Mit seiner breiten internationalen Aufstellung und herausragen-den technologischen und methodischen Kom-petenzen ist der deutsche Chemieanlagenbau dabei für alle wesentlichen Herausforderungen auf den globalen Märkten gut gerüstet. » prozesstechnik-online.de/cav0213420

Der Autor:

Klaus Gottwald Referent, Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau, VDMA

cav 2-2013 33

den Wettbewerbsfokus gerückt ist ferner Süd-korea. Südkoreanische Unternehmen konnten in den vergangenen beiden Jahren weiter wachsen und im Zug ihrer Expansionsstrategie erstmals Zuschläge für Großprojekte in den USA und Südamerika erhalten. Exemplarisch zeigt sich diese Entwicklung im Chemieanlagenbau. In dieser Branche wird Südkorea mittlerweile als zweitwichtigster Wettbewerber deutscher Anbieter wahr-genommen. An erster Stelle stehen aber nach wie vor Anlagenbauer aus Westeuropa – dies spiegelte sich vor allem in der Befragung der Teilnehmer des 2. Engineering Summit (Okto-ber 2012) deutlich wider: Rund 90 % der be-fragten Chemieanlagenbauer sehen ihre Hauptkonkurrenten in Unternehmen mit Sitz in Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien oder Skandinavien und damit deutlich mehr als aus den anderen etablierten Anlagenbau-nationen USA und Japan.

Forcierung der Wettbewerbsfähigkeit Das seit 2009 zunehmend auch von asiati-schen Unternehmen geprägte Wettbewerbs-umfeld im Chemieanlagenbau erfordert von

Auftragseingang im verfahrenstech- nischen Chemieanlagen- bau: 1. bis 3. Quartal 2012 in Mio. €

Auslands-Auftrags- eingang im verfahrens-technischen Chemiean- lagenbau nach Ländern: 1. bis 3. Quartal 2012 in Prozent

Inland Ausland Insgesamt

Anlagen

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12

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%

Chemie anlagen 63 174 984 -6 1.047 -2

Gaser zeug ungs-

anlagen379 X 249 -25 628 85

Luftzer legungs-

anlagen 3 -83 431 -3 434 -6

Insgesamt 445 X 1.664 -9 2.109 8

X = Angabe nicht sinnvoll

trachtung jedoch der langfristige Trend: Der Chemieanlagenbau ist nach wie vor weit von Rekordzahlen der Jahre 2006 und 2007 mit Be-stellungen von jeweils über 5 Mrd € entfernt. Gemessen an den erwarteten Auftragseingän-gen für 2012 von knapp 3 Mrd. € entspricht das in etwa einer Halbierung der Nachfrage.

Schwieriges Umfeld Insbesondere im Mittleren Osten kann der deutsche Chemieanlagenbau derzeit nicht an die Erfolge der Boomjahre anknüpfen. Die Kon-kurrenz durch koreanische und chinesische An-lagenbauer ist stark und viele der großen Anla-genbauprojekte am Golf werden derzeit unter Führung asiatischer Unternehmen abge-wickelt. Etablierten Anlagenbauern bleibt meist nur die Rolle des Technologie- und Li-zenzgebers sowie des Partners für die Grund-lagenplanung. In Nordafrika führten die politischen Umwäl-zungen des Arabischen Frühlings zu Projekt-unterbrechungen und -aufschüben, etwa in Ägypten, Libyen und Algerien. Kurzfristig ist nicht mit einer Revitalisierung dieser Vorhaben zu rechnen. Die neuen politischen Kräfte sind noch nicht etabliert und beschäftigen sich vor-rangig mit der Festigung der eigenen Macht. In Bezug auf Großinvestitionen sind die Regierun-gen wenig entscheidungsfreudig. Mittelfristig ist jedoch wieder mit steigenden Vergaben zu rechnen.

USA bieten großes Potenzial Demgegenüber steht eine deutliche Belebung im Geschäft mit Kunden aus Russland, Asien und Nordamerika. In Südostasien standen Ende 2012 Vietnam und Malaysia mit der Vergabe mehrerer Großprojekte im Blickpunkt. In den USA hat das steigende Angebot von unkonven-tionellem Schiefergas zu drastisch sinkenden Gaspreisen geführt, die außerhalb des Mittleren Ostens mittlerweile die niedrigsten weltweit sind. Die Rahmenbedingungen für Down- stream-Investitionen sind somit exzellent und zahlreiche Großprojekte befinden sich in der Pla-nung oder bereits im Bau. Diese Vorhaben um-fassen sowohl den Neustart stillgelegter Kapa-zitäten als auch den Neubau kompletter Groß-anlagen. In der Pipeline befinden sich u. a. Pro-jekte zum Bau von Ammoniak- und von Metha-nolanlagen, von LNG-Exportterminals, von Gas-Crackern und von Düngemittelanlagen. So wird ein deutscher Anlagenbauer mehrere große Düngemittelfabriken im Mittleren Westen er-richten, die ersten Neubauten dieser Art in den USA seit fast 25 Jahren. Ferner verleiht der Boom auch den Anbietern von Erdgaskraftwerken Im-

pulse. Und auch Stahlerzeuger und Hersteller von Rohranlagen profitieren von der steigenden Nachfrage nach nahtlosen Rohren für die Gas-förderung. Für deutsche Anlagenbauer bedeu-tet dies eine riesige Chance. Der Auf- und Aus-bau von Vertriebs- und Planungskapazitäten so-wie die verstärkte Suche nach Kooperations-partnern sind Herausforderungen, denen sich die Branche im Zuge dieser Entwicklung ver-stärkt stellen muss.

Wettbewerbsdruck steigt weiter Der Wettbewerbsdruck im Großanlagenbau hat in den vergangenen drei Jahren erheblich zugenommen, so der Tenor zweier aktueller Umfragen unter Topmanagern des deutschen Großanlagenbaus. In beiden Untersuchungen gaben jeweils mehr als 90 % der Befragten an, dass sich der Konkurrenzdruck seit 2009 spür-bar verstärkt hat – und sich in den kommenden Jahren nochmals verschärfen wird. Vor allem Anbieter aus Ostasien heizen den Kampf um Marktanteile an. Die chinesischen Großanla-genbauer sind die derzeit stärksten Herausfor-derer auf dem Weltmarkt und werden es auch in näherer Zukunft sein. Zuletzt besonders in

32 cav 2-2013

Trends in der Anlagenplanung und im Anlagenbau

Paradigmenwechsel als Chance begreifen Der Engineering-Markt hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt. Die Zahl

der Spezialanforderungen ist gestiegen – die Aufgaben sind ebenso divers wie

komplex. Als unabhängiger Engineering-Dienstleister reagiert plantIng sowohl

auf die Forderung nach Nachhaltigkeit und die deutlich ansteigenden Energie-

und Rohstoffpreise als auch auf den Druck, der durch den verschärften interna-

tionalen Wettbewerb verursacht wird.

der Zahl der Prozessschritte oder die Intensivie-rung des Stoff- und Wärmeaustauschs kann die Effizienz von verfahrenstechnischen oder chemischen Prozesse gesteigert werden. Im Zuge dessen wird in Zukunft der Trend zu klei-neren, umweltverträglicheren Anlagen zu er-kennen sein: von der großen Multipurpose- Anlage hin zur kleinen Dedicated-Anlage und Numbering-up. Der Vorteil eines solchen Para-digmenwechsels ist, dass die Anlagen exakt auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt werden können, die Erweiterbarkeit zur Erhö-hung der Kapazitäten wird dabei immer mit eingeplant. So werden Dedicated-Anlagen von plantIng immer wieder auf n Linien konzipiert, es werden jedoch nur n=1 oder n=2 davon um-

gesetzt. Da alle Vorkehrungen getroffen wer-den, die Erweiterung unterbrechungsfrei ein-zubinden, kann sich der Kunde alle Möglichkei-ten des Wachstums offen halten.

Umsetzung der TA Luft als Chance Ebenfalls eine große Rolle spielen in den nächs-ten Jahren weiterhin Optimierungen im Sinne der TA Luft. Die Technische Anleitung zur Rein-haltung der Luft trat 2002 in Kraft, bis 2014 sind die Anforderungen in allen Anlagen umzuset-zen. Viele Betroffenen sehen in der TA Luft ledig-lich die unnötige Bindung von Kosten und Res-sourcen. Nur die wenigsten Unternehmer be-greifen die Vorgabe als Chance zur Prozessopti-mierung. Dabei kann sich der Austausch veralte-ter Anlagenkomponenten mit eher niedrigem Wirkungsgrad gegen modernere Systeme aus-zahlen, die sowohl die Effizienz der Anlage als auch deren Wartung und Sicherheit verbessern können. Speziell im Bereich Pumpen zeigen sich Alternativen zur Erfüllung der Vorgaben. So las-sen sich magnetgekuppelte Pumpen oder Pum-pen mit Spaltrohrmotortechnologie nach API 685 einsetzen. Auch können mehrfach wirken-de Gleitringdichtungssysteme mit Sperrmedi-um nach API 682 als „technisch dicht“ angese-hen werden. Auf diese Art können Emissionen durch Leckagen unterbunden beziehungsweise auf ein Minimum reduziert werden. Das Rota-ting-Team von PlantIng ist in der Lage, den spezi-fischen Modernisierungsbedarf einer jeden An-lage präzise zu bestimmen. plantIng wurde da-her von zahlreichen Kunden beauftragt, einge-stufte Teilanlagen und Rohrleitungsstränge in-klusive des damit verbundenen Equipments zu analysieren und zu optimieren, um die Anforde-rungen gemäß der TA Luft in ihren Betriebsstät-ten umzusetzen. Es zeigt sich also, dass sowohl die energieeffiziente und ressourcenschonende Produktion als auch eine intensivere, langfristi-ge Kundenbindung in den nächsten Jahren als „Schlüssel zum Erfolg“ angesehen werden kann. Mittelfristig müssen sich die deutschen Pla-nungsunternehmen allerdings größer aufstel-len und deutlicher in Richtung internationaler Standards orientieren, um alle Chancen zu nut-zen, die die erfolgreichen deutschen Chemieun-ternehmen mit sich bringen. » prozesstechnik-online.de/cav0213421

Der Austausch älterer Anlagenkomponen-ten kann Effizienz, Wartung und Sicher-heit der gesamten Anlage erhöhen

Außerdem sieht sich der deutsche Markt für Maschinen- und Anlagenbau der prognosti-zierten Konjunkturbremse gegenübergestellt. Zwar traut ihm der VDMA mittlerweile ein klei-nes Wachstum von knapp 2 % zu, während die-se Kalkulation noch vor einiger Zeit bei 0 % lag – trotzdem wird sie spürbar sein. Die Konjunktur-bremse lässt sich aber durchaus auch als Chan-ce sehen: Der Personal-ROI wird aufgrund des Kostendrucks wesentlich schneller erwartet als noch vor einigen Jahren, und die Nachfrage nach kompetenten Fachkräften wächst. Mehr Zeit durch einen Auftragsrückgang kann zur Einarbeitung und Weiterbildung von Personal genutzt werden, um sowohl Qualität als auch Anzahl der Fachkräfte in einem Unternehmen zu erhöhen. Denn zeitgemäßer Anlagenbau heißt, Trends zu erkennen, mitzudenken, wei-ter zu denken und ebenso sinnvolle wie nach-haltige Lösungen zu entwickeln.

aus Asien, die über weit größere Mitarbeiter-Kapazitäten verfügen als deutsche Enginee-ringunternehmen.

Dienstleistung für das Management Die intensive Zusammenarbeit zwischen Kun-de und Dienstleister lässt sich noch weiter stei-gern. Immer häufiger nehmen Anlagenbauer derzeit das Dienstleistungsangebot „Managed Services“ in Anspruch. Strategische Maßnah-men wie die Zusammenarbeit mit externen Dienstleistern auf operativer Ebene sorgen zwar für Effizienz und Entlastung. Der Auf-wand auf der Managementebene wächst je-doch. Als „Managed Service Provider“ (MSP) entlastet plantIng das Kundenunternehmen nicht nur auf operativer Ebene, sondern unter-stützt es auch im Bereich Management durch Organisation und Administration einer defi-nierten Reihe von Dienstleistungen. Neben der Zentralisierung der Ansprechpartner und der Vereinheitlichung von Leistungen, Reporting und Angebotserstellung gehören auch Projekt-entwicklung und Projektsteuerung zu den Auf-gaben des MSP, was zur Prozessoptimierung zwischen Kunden und Engineeringfirmen führt. Erfahrungen zeigen, dass eine spürbare Steigerung der Projektqualität die Folge ist, Key-Performance-Indikatoren konnten zu über 90 % erreicht werden. Die bisherigen Erfolge versprechen einen deutlichen Zuwachs der In-anspruchnahme der Managed Services in den nächsten Jahren.

Energiesparkonzepte wegweisend Weitere Entwicklungen ließen sich insbeson-dere in den Bereichen Energieeffizienz und Res-sourcenschonung feststellen, die wegweisend für die Zukunft des Anlagenbaus sind. Auch auf der letztjährigen Achema zeigte sich die große strategische Tragweite dieser Themen: Ölreser-ven sind endlich und auch die Kernenergie ist keine langfristige Alternative. Hinzu kommt der rasant ansteigende Preis für Strom, Öl und Gas. Die verbesserte Energieeffizienz muss in Zukunft also gelebtes Ziel jeder Unterneh-mensleitung sein. Möglichkeiten zur Optimierung von Bestands-anlagen gibt es viele, angefangen bei einzelnen Komponenten wie Kompressoren und Pumpen bis hin zu ganzen Modulen wie der Druckluft- oder Kühlwasserversorgung kann die Liste bei-nahe endlos fortgesetzt werden. Für viele Be-treiber ist dies ein erster Schritt, der ebenso wichtig wie effizient ist, da insbesondere Strö-mungsmaschinen wie Pumpen oder Druckluft-kompressoren als wahre Energiefresser gelten. Ziel sollte es jedoch sein, die Anlage „energie-

intelligent“ zu machen: Wird die komplette An-lage optimiert, lockt nicht nur das größte Ein-sparungspotenzial, sondern auch die maxi-mierte Stabilität von Prozessen und eine deut-lich verbesserte Produktqualität. Betreiber soll-ten daher nicht warten, bis sich die Energie-wende um sie herum vollzieht. Sie selbst müs-sen ihre eigene Wende einleiten und verwirkli-chen. Unter den aktuellen wirtschaftlichen Randbedingungen können hier sicher viele Margenprojekte umgesetzt werden, die sich durch kleine Investitionsvolumina mit großem Margeneffekt bei Produktmenge, -qualität oder -herstellungskosten charakterisieren. Eine weitere Methode hierfür stellt die Pro-zessintensivierung dar. Durch die Minimierung

Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

TITELTHEMA

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Der Autor:

Dieter Hofmann Geschäftsführer, plantIng

Im Chemieanlagenbau zeigte sich in den letz-ten Jahren ein Paradigmenwechsel, der sich auch in Zukunft fortsetzen wird: Immer deutli-cher intensivieren die internen Anlagenplaner globaler Chemieunternehmen die Zusammen-arbeit mit EPCm-Partnern. Während noch vor einigen Jahren ein Auftragspaket nach der Kon-zeptplanung zur vollständigen Durchführung an Kontraktoren abgegeben wurde, verlaufen die Projektphasen nun kohärent. Diese Ent-wicklung ist von beiderseitigem Vorteil, da der Anlagenbau-Dienstleister größeres Vertrauen von Kundenseite genießt und früher in die Kon-zeptplanung integriert wird, wohingegen sich der Auftraggeber eine gewisse Flexibilität für mögliche Änderungswünsche sichert. Außer-dem bewahren diese intensivierten Partner-schaften Anlagenbau- und Engineeringunter-nehmen wie plantIng vor der immer deutlicher wachsenden Konkurrenz durch Anlagenbauer

Aufbau und Ver-tragsorganisation: Ein Managed Service Provider unterstützt den Kunden auch im Be-reich Management, durch Organisation und Administration

Organisation/ Programmmanagement

„ Zuverlässige Messtechnik für die Sicherheit Ihrer Prozesse.“

Selbstüberwachende Füllstand- und Drucksensoren erhöhen Ihre Anlagensicherheit.

Für die Sicherheit Ihrer Anlage arbeiten VEGA-Sensoren mit

Selbstüberwachung und Diagnosefunktionen. Asset Management

und zusätzliche Speicher für Prozesswerte und Systemereignisse

ermöglichen eine vorbeugende Wartung sowie die lückenlose Rück-

verfolgung von Veränderungen im Prozess und am Sensor. Dies

optimiert Ihre Anlagenverfügbarkeit und spart Kosten im Anlagen-

betrieb und bei der Instandhaltung.

www.vega.com/de/chemie.htm

TITELTHEMA

Fundierte Design-Einblicke

In der Realität wird das Verhalten eines Produktes durch seine Ge-staltung, die Betriebsbedingun-gen beim Endanwender, den Fer-tigungsprozess und die Material-eigenschaften bestimmt. Da Pro-dukte zunehmend komplexer werden, sind die Entwickler im-mer stärker gefordert, die Folgen von Designänderungen für die Produktleistung bis ins Detail zu verstehen. Die Multiphysics- Simulationstechnologie versetzt Unternehmen in die Lage, fun-dierte Entscheidungen anhand der Analyse virtueller Prototypen

zu treffen, und so optimale Er-gebnisse zu erzielen. Basierend auf einer Plattform, die unter-schiedliche Simulationsanwen-dungen integriert, bietet Ansys 14.5 zahlreiche neue und relevan-te Multiphysics-Lösungen, Ver-besserungen der Preprocessing- und Meshing-Funktionen sowie ein neues Lizenzierungsmodell für das parametrische High-Per-formance Computing (HPC), um Designuntersuchungen noch bes-ser skalierbar zu machen. » prozesstechnik-online.de/cav0213422

Tendering-Lösung verkürzt Ausschreibungsprozess

Aucotec hat im Rahmen des Soft-ware-Systems Engineering Base (EB) ein Werkzeug entwickelt, das die Angebotsphase für Anlagen-betreiber und ihre Zulieferer er-heblich vereinfacht und verkürzt. Das ausschreibende Unterneh-men generiert per Knopfdruck aus dem Flowsheet in EB ein Ten-der-Projekt, das die Zulieferer in ihre EB-Datenbank einlesen kön-nen, um dort das Datenmodell mit ihren Angaben zu füllen. Datenblätter und PFD sind mit-einander verlinkt. Am Ende des Ausschreibungsprozesses ver-gleicht EBs Tendering Manager jedes einzelne Attribut der einge-tragenen Objektdaten. In weni-gen Minuten zeigt er die Unter-schiede, die sonst in wochenlan-ger Arbeit gesichtet, sortiert und

bewertet wurden – ohne Format- und Werkzeugübergänge, ohne Papier und Excel-Listen. Aber auch die Lieferanten pro-fitieren deutlich. Ein Klick im Da-tenblatt reicht, um im PFD die ge-naue Platzierung zu finden. An-dersherum führt der Weg ebenso schnell vom Symbol im Plan zum Blatt. Zudem müssen die Mate- rialeigenschaften der zu verarbei-tenden Stoffe, wie Feuchtigkeit und Gewicht nicht mehr wie sonst in jedem Datenblatt einge-tragen werden. Dank EBs durch-gängiger Arbeitsweise genügt einmaliges Eingeben, egal an welcher Stelle; die Informationen erscheinen automatisch in jeder verknüpften Darstellung. » prozesstechnik-online.de/cav0213424

Netzqualität und Anlagenverfügbarkeit erhöhen

Mit der Harmonic Calculation Software HCS (Vers. 2.0) lässt sich schnell und einfach die Belastung durch Ober-schwingungen in der Anlage und die Rückwirkungen auf das Versorgungsnetz berechnen. Dies geschieht mit der komfortablen Benutzeroberfläche für eine freie Konfigura-tion des zu berechnenden Netzes. Die Ergebnisse der Simulation stellt die Software in Form von Tabellen, Grafi-ken mit Erläuterungen sowie Spannungs- und Stromver-läufen dar. Die Simulationssoftware generiert auch Warn-meldungen, wenn die Oberschwingungsbelastung durch Normen und Gesetze vorgegebene Grenzwerte über-schreitet. Für eine einfache Dokumentation lassen sich al-le Ergebnisse in übersichtlicher Form ausdrucken. » prozesstechnik-online.de/cav0213425

Einfache 3-D-Projektierung

Eplan bietet ab sofort eine erweiterte Fluid-Software an, die jetzt auch in den MCAD-Workflow integriert werden kann. In Eplan Fluid Professional sind 3-D-Daten, Fluid-Symbole und elektrische Ansteuerung direkt mit der Stückliste und den technischen Daten der Geräte verbun-den. Anwender profitieren vom interdisziplinären Engi-neering und sinkendem Projektierungs- und Dokumenta-tionsaufwand. Zugleich steigt die Kompetenz des Fluid-technikers im Gesamtprojekt. » prozesstechnik-online.de/cav0213423

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Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

Für mehr Qualität und Produktivität

Intergraph bietet ab sofort Upgrades für die Designlösun-gen SmartPlant 3D, SmartMarine 3D und SmartPlant 3D Materials Handling Edition, die auch unter der Bezeich-nung Smart 3D bekannt sind. Für Kunden aus Prozessindustrie, Kraftwerkbau, Schiffbau und Offshore-Industrie stehen nun alle drei Smart-3D-2011-R1-Versionen bereit. Zudem erhalten die Anwender dieser Software-Lösungen mehr Lizenzflexibili-tät. So können diese drei Anwendungen mit jeder anderen Smart-3D-Lizenz kombiniert werden. Diese Lizenzflexibili-tät bietet zahlreiche Vorteile: geringere Verwaltungskos-ten und zusätzliche Funktionen für Anlagenprojekte durch das Marine-Produkt, fertige Komponenten und Konstrukti-onsmanagement. Durch ein Upgrade auf den neuesten Release-Stand können Nutzer zudem alle Funktionen der integrierten Smart-3D-Lösungen nutzen. » prozesstechnik-online.de/cav0213426

Schnellere Pumpenendmontage

Ein elektronisch gesteuertes Mehrfachschraubsystem von Desoutter hat die Endmontage von Hochleistungsindustriekrei-selpumpen bei Sulzer Pumpen in Bruchsal verändert: Mittels visu-eller Werkerführung gibt die er-gonomische Vierfachschraub-anlage ihren Bedienern alle Mon-tageschritte vor und spart mehre-re Stunden Montagezeit je Pum-pe ein. Das in der Fertigungshalle frei verfahrbare System basiert auf Standardkomponenten. Das Herzstück der mobilen Mon-tagestation bilden vier Schraub-spindeln EME44-350-OF. Sie ver-fügen über ein seitlich versetztes, mehrstufiges Planetengetriebe,

das besonders kleine Stichmaße und Drehmomente von 80 bis 350 Nm ermöglicht. Trotz des Offset-Getriebes liegt der inte-grierte Messwertgeber abtrieb-seitig, und daher montieren die EME-Spindeln mit einer extrem hohen Wiederholgenauigkeit von ±5 % bei einem Maschinen-fähigkeitsindex Cm > 2, womit sämtliche Toleranzen des Pum-penherstellers spielend einge-halten werden. Durch eine Kulis senführung mit Schnell -verstellung decken die EME-Schrauber alle vorkommenden Schraubbilder der Superbolt-Größen M52 bis M80 ab. » prozesstechnik-online.de/cav0213427

Simulationsprogramme bestmöglich kombiniert

Schnittstellen richtig nutzen

Obwohl die meisten kommerziellen Simu-lationsprogramme für die Berechnung verfah-renstechnischer Prozesse einen ähnlichen An-wendungsbereich abdecken, eignen sie sich für die jeweiligen Aufgabenstellungen unter-schiedlich gut. Um das beste Ergebnis für den Kunden zu erzielen, beherrschen versierte Pla-nungsdienstleister daher nicht nur die wich-tigsten Produkte am Markt, sondern können aufgrund ihrer Erfahrung das für den konkre-ten Fall beste Tool einsetzen – oder verschiede-ne Softwarelösungen bestmöglich kombinie-ren. Denn oft ist eine erfolgreiche Verknüpfung der Programme über Schnittstellen unabding-bar, um einen sicheren und schnellen Daten-austausch zu gewährleisten. „Wir setzen des-halb seit einigen Jahren auf vorhandene Schnittstellen zu Excel und Visual Basic. Hier

Die Herausforderungen im Anlagenbau steigen kontinuierlich. Anlagen sollen

in immer kürzerer Zeit gebaut oder verändert werden, Produkte möglichst schnell

auf den Markt kommen. Simulationsprogramme leisten hier einen wichtigen

Beitrag zur Beschleunigung des Planungsprozesses. Dabei ist es in vielen Fällen

nötig, die Softwarelösungen über Schnittstellen zu kombinieren. Die Beherr-

schung dieser Schnittstellen bildet in diesem Zusammenhang einen kritischen

Erfolgsfaktor im Prozess.

Beijeren. „Gleichzeitig haben wir die Erfahrung gemacht, dass selbst der Wechsel zwischen verschiedenen Softwarelösungen des gleichen Anbieters nicht immer einwandfrei funktio-niert und einen erhöhten Programmierauf-wand nach sich zieht.“ Die Simulationsexper-ten sehen daher auch hier Entwicklungsbedarf bei den Herstellern. Die Erfahrung aus anderen Softwarebereichen zeigt zudem, dass eine ein-heitliche, anwenderfreundliche Schnittstelle die Attraktivität eines ausgereiften Produktes eher fördert als verringert.

Leistungsfähigere Schnittstelle zu Excel Schon eine leistungsfähige Schnittstelle zu Ex-cel würde Simulationsergebnisse deutlich be-schleunigen. Darüber hinaus ließe sich damit auch dem Wunsch vieler Betreiber noch besser

nachkommen, ihre gewohnte Software-umgebung zu nutzen und so die Einarbei-tungszeit für die Bedienung von speziellen Si-mulationstools zu sparen. Denn meist arbeitet das Betriebspersonal einer Anlage ebenfalls mit Excel. Für seine Kunden gestaltet InfraServ Knapsack deshalb auf Wunsch individuelle Oberflächen in diesem Programm, mit denen sie Eingaben in Simulationen vornehmen kön-nen, ohne dabei in Berührung mit der Simulati-onssoftware zu kommen. Das Betriebspersonal kann dann selbst kompli-zierte Simulationen der Anlage in bestimmten Anwendungsgrenzen in der vertrauten Excel-Umgebung anstoßen. Ein weiterer Nutzen der Excel-basierten Schnittstelle ergibt sich aus der Kopplung der Simulation mit dem Prozess-leitsystem. So lassen sich erforderliche Rei-nigungs- oder Instandhaltungsarbeiten über-wachen, z. B. Wärmetauscher hinsichtlich ihres Foulings, wenn die gemessenen Prozessdaten direkt in die Simulationssoftware übertragen werden. Durch eine automatische Auswertung nach erfolgter Simulation lässt sich so der Zeit-raum bis zur nächsten Reinigung automatisch ermitteln. Eine universelle Schnittstelle hätte also für An-lagenbetreiber und Simulationsexperten viele Vorteile. Doch bis zur Schaffung eines schnel-len und praktikablen Standards müssen Planer weiterhin mit den bisherigen Lösungen vorlieb nehmen. Für Kunden zahlt es sich aus, sich im Vorfeld ausführlich zu informieren, über wel-che Erfahrung ihr Dienstleister mit den einge-setzten Simulationsprogrammen verfügt, da-mit am Ende Kosten und Ergebnis stimmen. » prozesstechnik-online.de/cav0213428

Dr.-Ing. Katharina van Beijeren Bergen en Henegouwen ist Mitarbeiterin in der Prozess- und Ver- fahrenstechnik des Engineerings von InfraServ Knapsack

haben wir einige Entwicklungsarbeit geleistet und unsere Lösungen bereits in zahlreichen Anwendungen eingesetzt“, erklärt Katharina van Beijeren aus dem Engineering von Infra-Serv Knapsack. Um den Wünschen ihrer Kun-den bestmöglich zu entsprechen, arbeiten die

Simulationsexperten zum einen mit den gän-gigen Simulationsprogrammen, wie Aspen oder ChemCad. Zum anderen schreiben sie ei-gene Modelle in Visual Basic, Matlab oder Aspen Custom Modeller und binden sie – wenn notwendig und möglich – in die Lösungen der verschiedenen Hersteller ein. Gerade im Be-reich der Feinchemie herrscht für solche Mo-delle hoher Bedarf. Van Beijeren: „Vor allem bei Prozessen mit Stoffen, die thermodynamisch nicht ausreichend beschrieben sind, wie Fest-stoffe oder neue Produkte, benötigen wir krea-tive Lösungen, um auf empirische Daten zu-rückgreifen zu können.“ Für solche Fälle bieten die meisten Softwarehersteller jedoch keine vorgefertigten Modelle, was wegen der Viel-zahl spezieller Anforderungen nachvollziehbar ist. Ein typisches Beispiel aus der Praxis von InfraServ Knapsack zeigt, warum: Ein Kunde plante eine Anlage zur Herstellung eines neu-en Produkts. Doch sowohl über das Produkt als auch die Edukte und Nebenprodukte lagen den Planern kaum Messdaten über deren thermo-dynamische Eigenschaften vor. Die eingesetz-ten Stoffe neigen zu Anlagerungen, sind leicht entflammbar, hoch viskos sowie thermisch in-stabil und deshalb nur schwer zu handhaben, was die Stoffdatenermittlung erschwert. Hin-zu kam, dass der Reaktionsmechanismus nicht vollständig bekannt und nur für wenige Be-triebspunkte vermessen war. Zwar wussten die Planer, welche Reaktionen in etwa ablaufen würden und auch welche Zusammensetzung in bestimmten Fällen vorlag, jedoch ließ sich das komplexe Reaktionssystem nicht mit den vorhandenen Modellen kommerzieller Simula-tionsprogramme abbilden. Um dennoch die

verschiedenen Varianten des neu entwickelten Prozesses simulieren und miteinander verglei-chen zu können, entwickelte InfraServ Knap-sack über das vorhandene empirische Wissen in Kombination mit Erfahrung ein Excel-Modell für die Abbildung der Reaktion. In diesem spe-ziellen Fall wurde das Excel-Modell mit der Si-mulationssoftware ChemCad über die soge-nannte DataMapping-Schnittstelle verknüpft. Mithilfe von DataMapping können Daten zwi-schen ChemCad und einer Excel-Datei übertra-gen werden. Hält sich die zu übertragende Da-tenmenge in Grenzen, ist damit ein belast-bares Ergebnis mit einem vertretbaren Pro-grammieraufwand zu erreichen. Steigt dage-gen die Anzahl der ausgetauschten Daten, er-höht sich nicht nur der Programmieraufwand, sondern es sinkt gleichzeitig die Berechnungs-geschwindigkeit, da das Schreiben und Aus-lesen der Daten in beziehungsweise aus Excel sehr zeitaufwendig ist. Änderungen im Fließ-bild oder dem Gesamtmodell verlangen zudem eine besondere Sorgfalt, um die Verknüpfun-gen der einzelnen Datensätze nicht zu beschä-digen. Es besteht zwar die Möglichkeit, innerhalb der Simulationsprogramme eigene Module zu schreiben, der Aufwand für die Programmie-rung und Validierung ist allerdings hoch und lohnt sich meist nur, wenn das so neu geschaf-fene Modul für weitere Anwendungen wieder-verwendet werden kann. Im Vergleich zu Data-Mapping zeichnet sich eine solche Lösung bei höheren Datenaustauschmengen jedoch durch eine deutlich schnellere Schnittstelle und damit kürzere Simulationszeit aus. „In der Regel müssen wir abwägen, welcher Weg sich für die einzelne Aufgabenstellung besser eig-net und schneller zum Ergebnis führt“, sagt van

Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

TITELTHEMA

Die Simulationsexper-ten von InfraServ Knapsack arbeiten nicht nur mit den gän-gigen Simulationspro-grammen, wie Aspen oder ChemCad. Sie schreiben auch eigene Modelle in Visual Basic, Matlab oder Aspen Custom Modeller

Nur wenn die Schnittstellen ineinander greifen, gelingt eine erfolgreiche Simulation

Ein sicherer und schneller Datenaustausch ist oberstes Gebot (Fotolia.com/infraservknapsack)

Trennung von Planungs- und Instandhaltungswerkzeugen

Dokumentation des Ist-Zustands via Web

Den Wunsch nach einer vollständigen Da-tenintegration gibt es schon lange, die prakti-sche Realisierung ist allerdings auch heute nicht in Sicht. Generiert werden müsste dazu ein herstellerneutrales Datenaustausch-For-mat, auf das alle Gewerke zugreifen können und in dem sie wiederum ihre Daten ablegen. Ein entsprechendes, mächtiges Werkzeug wäre allerdings nicht unbedingt einfach zu bedie-nen und ob es als „eierlegende Wollmilchsau“

Das Web macht's mög-lich: Mit Smartphones und Android-Tablets ist der Zugriff auf die Dokumentenmanage-ment-Lösung möglich

Je komplexer eine Anlage ist, desto mehr Dokumente, Listen, Zeichnungen etc.

gibt es, die praktikabel gehandhabt werden sollten. Die Entstehung dieser Papier-

berge fängt bereits in der ersten Planungsphase an, setzt sich bei der Inbetrieb-

setzung fort, geht während des Anlagenbetriebs weiter und endet erst nach

Stilllegung und Rückbau. In jeder dieser Phasen ist der Zugriff auf die relevanten

Informationen wünschenswert. Webbasierte Lösungen bieten hier Vorteile.

dok wird der PLT-Planer (CAE-Systemspezialist) über alle Vor-Ort-Änderungen mit Datum und Verursacher informiert und zu gegebener Zeit vom Betrieb beauftragt, diese Änderungen im CAE-System einzupflegen. So geht keine Infor-mation verloren und die Planungseinheit kann über Jahre hinweg dokumentieren, wann wel-che Anlagenänderung in Betrieb ging bzw. wel-chen Umfang sie hatte. Für eine Serviceeinheit ist dies ein großer Zusatznutzen.

Viele Möglichkeiten Das Herz der Dokumentationssoftware, der leis-tungsfähige Livedok-Generator, ist für nahezu alle denkbaren Aufgaben offen. So sind die Schnittstellen zur Planung kein Problem, egal mit welchem CAE-System dort gearbeitet wird. Mit dem Livedok-Browser werden Navigation und Suche innerhalb der elektronischen Ablage dank leistungsstarker und intuitiv nutzbarer Werkzeuge zum Kinderspiel. Die Dokumentati-on kann mit jedem beliebigen Webbrowser ein-gesehen werden. Lediglich für Änderungen oder Aktualisierung ist eine Livedok-Lizenz erforder-lich. Gliederungen der Dokumente und Ansich-ten lassen sich individuellen Bedürfnissen an-passen. Die Redlining-Palette reicht von Hand-schrifteingabe über Markieren, Durchstreichen bis hin zu dynamischen Stempeln. Wenn keine permanente Netzwerkverbindung zur Dokumentation auf dem Fileserver besteht, lassen sich mit dem Offline-Modul die Daten auch unterwegs ohne Netzwerkverbindung eintragen. Bei der anschließenden Synchroni-sation werden die Roteinträge in die zentrale Dokumentation übertragen. Eventuelle Kon-flikte werden angezeigt, falls zum Beispiel pa-rallel eine zweite Person dasselbe Dokument geändert hat. Vor Ort, z. B. im mobilen Feldein-satz, kann der Mitarbeiter die unterschiedlichs-ten Geräte nutzen, da die elektronische Doku-mentation nicht nur das Betriebssystem Win-dows, sondern auch Android unterstützt. Auch für die Zukunft ist die elektronische Dokumen-tation bestens vorbereitet. Als weitere Ausbau-stufe ist beispielsweise die Aufbereitung der Daten ins jahrzehntelang elektronisch archi-vierbare PDF/A-Format geplant. Digitale Sig-naturen werden zukünftig außerdem die Do-kumentation von Prüfabläufen etc. erleichtern. Für die elektronische Anlagendokumentation steht damit ein leistungsfähiges Werkzeug zur Verfügung, das sich hoher Akzeptanz erfreut und auch ohne durchgehend herstellerneutra-les Datenformat für die notwendige Ankopp-lung an die planenden Gewerke sorgt, weil es stets aktuelle Dokumente zur Verfügung stellt. » prozesstechnik-online.de/cav0213429

Das Herz der Software-lösung ist der Livedok-Generator. Er ist offen für nahezu alle denkbaren Aufgaben und verarbeitet alle gängigen Formate.

Die Bedienung ist einfach und intuitiv

wirklich den unterschiedlichen Anforderungen der verschiedenen Phasen einer Anlage von der Planung bis zur Instandhaltung gerecht wer-den könnte, ist fraglich. Zumal sich in der Praxis immer wieder zeigt, dass letztendlich nicht das jeweilige CAE-Werkzeug entscheidend ist, son-dern der Datensatz, mit dem man jeweils ar-beitet. Am Ende der Planungsphase muss folg-lich ein lesbares Dokument stehen. Da Planung und Betrieb unterschiedliche Aufgaben haben, sollten sie auch verschiedene Werkzeuge be-nutzen dürfen, vorausgesetzt der zwischen beiden notwendige Informationsfluss ist si-chergestellt. Bei der BASF SE in Ludwigshafen zeigt sich, dass ein solches Vorgehen auf große Akzeptanz stoßen kann, wenn es praktikabel ist. Hier begann man im Jahr 2010 die elektro-nische Anlagendokumentation Livedok für den gesamten Standort einzuführen.

Der Datensatz ist entscheidend Am Standort Ludwigshafen gibt es zwei Pla-nungseinheiten, für Großprojekte weltweit und für den Standort selbst. Seit dem Jahr 2000 wird die PLT-Planung für Ludwigshafen ausschließlich mit dem CAE-System Prodok er-stellt. Die Verfahrenstechnik- und die Rohrlei-tungsplanung benutzen mehrere unterschied-liche Systeme. Die PLT-Datenwelt war bis zu diesem Zeitpunkt schon sehr geordnet. Um den Betrieben einen Überblick auf die entspre-chende Dokumentation zu geben, hatten eini-ge Betriebe bereits die Planungsdokumente aus Prodok als Webdokumentation zur Ver-fügung gestellt. Der Nachteil von diesem Sys-tem war, dass die kurzlebigen Dokumente der PLT-Planung relativ schnell dazu führten, dass die Webdokumentation nicht mit Sicherheit dem aktuellen As-Built-Stand entsprach. Mit der Einführung von Livedok hat sich dies nun geändert und zwar mit hoher Akzeptanz, wie der Stand vom September 2012 belegt. Etwa 1,2 Mio. Dokumente mit einem Datenvolumen von 75 GB sind eingepflegt, die von 916 Usern in 155 Betrieben genutzt werden. Die Gründe für die Akzeptanz liegen im hohen Praxisnut-zen der elektronischen Dokumentation.

Elegante Verwaltung der Änderungen Mit der Inbetriebnahme geht die Dokumenta-tion an den Betrieb und die entsprechenden Serviceeinheiten über. Die Planung mit dem CAE-Werkzeug ist abgeschlossen, die Informa-tionen befinden sich in der Dokumentation. Prozesstechnische Anlagen in der BASF unter-liegen einer ständigen Optimierung und An-passung. Es bleibt nicht aus, dass die Instand-haltung oder die Vor-Ort-Mannschaft Ände-

Visionen gefragt – Anlagenbau, Anlagenplanung, Engineering

TITELTHEMA

40 cav 2-2013 cav 2-2013 41

Die Autorin:

Evelyn Landgraf Marketing, Rösberg Engineering

Die Redlining-Palette reicht von Handschrift-eingabe über Markie-ren, Durchstreichen bis hin zu dynamischen Stempeln und vielem mehr

rungen in der Anlage vornehmen. Diese Ände-rungen wurden bis zur Einführung von Livedok auf der Papierdokumentation festgehalten. Ur-sprünglich ging man davon aus, dass wenn alle eine entsprechende CAE-Schulung haben, dann nur noch im CAE-System gearbeitet wird. Dies hat sich in der Praxis aus zuvor genannten Gründen als nicht praktikabel erwiesen. Also hatte sich mit der Umstellung auf ein einziges CAE-System die Welt im Betrieb und in der In-standhaltung nicht geändert.

„Wenn der komplette Datensatz im CAE-Sys-tem liegt, ist es schwer zu sagen, ob die Produk-tionsanlage geplant, gebaut oder schon in Be-trieb ist. Zur Vorlage bei einer Behörde ist eine solche Dokumentation ungeeignet“, erläutert Michael Brendelberger, Senior Engineering Manager in der PLT-Planung bei der BASF. „Mit der Trennung von AS-Built- und CAE-Werkzeug ist der aktuelle Zustand einer Produktionsanla-ge dagegen eindeutig festgelegt.“ Durch eine elegante Verwaltung der Änderungen in Live-

42 cav 2-2013 cav 2-2013 43

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• Anlagen, Apparate, Komponenten

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ARMATUREN, ROHRE, SCHLÄUCHE, F ITTINGS, DICHTUNGEN

Edelstahlkondensatableiter für Biogas

Gas und Kondensat verlustfrei trennen

B iogas wird durch Vergärung von Biomasse jeder Art hergestellt. Ausgangsstoffe sind bio-gene Materialien wie Klärschlamm, Bioabfall, Gülle, Mist oder gezielt angebaute Energie-pflanzen, z. B. Mais. Es besteht im Wesentli-chen aus Methan, das den Energiegehalt be-stimmt, Kohlendioxid, Stickstoff sowie Ammo-niak und Schwefelwasserstoff. Vor der Nut-zung des Gases zur Erzeugung von Elektrizität oder Wärme erfolgt eine Biogasaufbereitung durch Filtrieren und Entfeuchten. Auskonden-sierte Feuchtigkeit kann abschließend über ei-nen Zyklonabscheider mit einem gasverlust-freiem Kondensatableiter abgeleitet werden. Kriterien für Kondensatableiter sind: · korrosionsbeständig gegen im Gas und

Kondensat befindliche Stoffe · Entwässerung ohne Gasverlust · ausreichender Ventilquerschnitt entspre-chend des erwarteten Kondensatanfalls und zur Vorbeugung von Verstopfungen · verschmutzungsunempfindlich und lang-lebig · Einsatz bei kleinsten Druckdifferenzen im Über- oder Unterdruck · keine Zündquelle nach Richtlinie 94/9/EG

Bei der Auswahl eines geeigneten Gehäuse-

Bei der Biogaserzeugung hat sich der Einsatz von mechanisch arbeitenden

Schwimmer-Kondensatableitern bewährt. Der Einsatz elektrisch gesteuerter

Systeme ist in hier aufgrund der Explosionsgefahr nur sehr bedingt möglich.

Wichtig bei der Auswahl des Kondensatableiters ist seine Fähigkeit, die Medien

Gas und Kondensat verlustfrei zu trennen.

Der Autor:

Jens Ahlering Technik & Entwicklung, Rifox

Zyklonabscheider mit Filter und Schwimmer- Kondensatableiter Rifox Typ 5051

Skizze eines Kondensatableiters mit abgetaucht-gasdichter Steuerung: Der Kondensatableiter ist geschlossen, bei steigendem Kondensat öffnet die Steuerung.

betriebsjahre wieder gelöst und ausgetragen, dies darf die Funktion des Kondensatableiters jedoch nicht beeinträchtigen. Eine zuverlässige Konstruktionsvariante für den Ventilabschluss ist der Drehschieberventilabschluss. Aufgrund des in den Ventilkörper eingebetteten Dreh-schiebers können sich keine Schmutzpartikel zwischen die Dichtflächen setzen und zu plötz-licher Undichtigkeit führen, denn Schmutzpar-tikel werden vom Drehschieber in Drehrich-tung abgestreift.

Entwässerung im Unterdruck Im Bereich der Biogasentwässerung herrschen zumeist geringe Über- oder Unterdrücke von 5 bis 100 mbar. Bei den zu entwässernden Gas-volumenströmen ist auf einen ausreichenden Leistungsquerschnitt des Kondensatableiters zu achten. Die Entwässerung im Unterdruck stellt viele Betreiber vor eine Problematik. Die-se kann gelöst werden, indem der Unterdruck durch eine Kondensatanstauung (geodätische Wassersäule) überwunden wird, jedoch ist bei

werkstoffs für einen Kondensatableiter im Druckgassystem ist neben den mechanischen Anforderungen auch auf die Korrosionsbestän-digkeit gegenüber dem Betriebsmedium zu achten. Problematisch im (Roh-)Biogas sind die Schwefelwasserstoffe. Diese sind wasserlös-lich und bilden mit dem kondensierten Wasser-dampf eine saure wässrige Lösung. Um Anla-genschäden durch Korrosion vorzubeugen, sind rostfreie Edelstähle z .B. vom Typ 1.4571 und 1.4404 zu verwenden. Diese hochlegierten Chrom-Nickel-Stähle haben einen zusätzlichen 2- bis 3-%igen Molydänanteil, der für eine aus-reichende Beständigkeit gegenüber leichten Säuren sorgt. Die sehr gute Verform- und Schweißbarkeit sowie gute Festigkeitseigen-schaften haben für eine weite Verbreitung im Markt gesorgt.

Zündquellen vermeiden Der Einsatz von mechanisch arbeitenden Schwimmer-Kondensatableitern im Biogas-bereich hat sich bewährt. Wichtig bei der Aus-wahl eines Kondensatableiters ist seine Fähig-keit, die Medien Gas und Kondensat verlustfrei zu trennen. Das Biogas darf nicht in das Kon-densatsystem hinter dem Kondensatableiter gelangen können, um hier ein explosionsfähi-ges Gemisch zu vermeiden. Dies kann nur dau-erhaft zuverlässig erreicht werden, wenn der Kondensatableiter konstruktiv so ausgeführt ist, dass der Ventilabschluss immer unterhalb eines Flüssigkeitsniveaus liegt, in diesem Fall dem Kondensat, wie beim abgetaucht-gas-dichten Kondensatableiter. Tritt bei diesen Aus-führungen Verschleiß auf, wird dieser lediglich zu einer Kondensatleckage führen, die oftmals durch einen Bruchteil des erwarteten Konden-satanfall ausgeglichen wird. Die Erfahrung zeigt, dass Ventilabschlüsse aus metallischen Werkstoffen, die im Gas-raum liegen, nur mit erheblichem konstrukti-vem und fertigungstechnischem Aufwand langfristig gasdicht sind. Die hieraus entste-henden Kosten für eine solche Armatur sind für die meisten Betreiber wirtschaftlich nicht zu vertreten. Selbst weichdichtende Ventil-abschlüsse, die im Gasraum liegen, werden mittelfristig aufgrund von Verschleiß eine Gasleckage aufweisen.

Resistent gegen Verunreinigungen Reines Kondensat ist selten vorzufinden, Ver-unreinigungen sind in nahezu jedem System zu finden. Partikel der Biomasse aus dem Ver-gärungsprozess bis hin zu kleinen Metallspä-nen legen sich in den Prozess- und Leitungsroh-ren ab und werden im Laufe der Anlagen-

dieser Variante der Ventilquerschnitt dau-erhaft offen, was bei Druckstößen zur Ge-fahr von Gasdurchtritt führen kann. Es be-steht weiter die Möglichkeit, den Auslass des Kondensatableiters in einen wasser-gefüllten Trog zu führen, hierbei wird sich eine Wassersäule in Richtung des Konden-satableiters saugen. Vorteil ist, dass das Ventil des Kondensat-ableiters nicht dauerhaft offen steht. Für kleinste Unterdrücke im Bereich von weni-gen Millibar stellt Rifox für den individuel-len Einsatzfall optimierte Konstruktionen zur Verfügung. Bei Einsätzen im Unter-druck ist die Gefahr des Ansaugens von Luft ein weiteres Problem, da hierdurch ein zündbares Gemisch in der Rohrleitung entstehen könnte. Es muss hier bei der Auswahl auf eine Atex-Bescheinigung für die Armatur geachtet werden sowie auf eine dauerhaft sichere Ausführung gegen das Ansaugen. » prozesstechnik-online.de/cav0213430

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ARMATUREN, ROHRE, SCHLÄUCHE, F ITTINGS, DICHTUNGEN

Präzise Steuerung von Armaturen

Absperrklappe effizient angetrieben Durch eine spezielle, kraftkompensierende Konstruktion weist die Absperrklappe Axiom4 ein

nahezu differenzdruckunabhängiges Schließ- und Öffnungsmoment auf. Die Absperrklappe

erfordert ein wesentlich kleineres Betätigungsmoment und lässt sich daher mit deutlich

kleineren Antrieben betätigen, beispielsweise mit dem nachfolgend vorgestellten Doppel-

kolbenschwenkantrieb. Kleiner, leichter und effizienter, das waren die Anforderungen bei der

Entwicklung dieses Antriebs.

Die metallisch dichtende Absperr-klappe Axiom4 bietet einen klemm- und reibungslosen Betrieb über den gesamten Schwenkbereich

Der Grund hierfür liegt in der speziellen kraft-kompensierenden Konstruktion der Klappe durch beidseitige Stopfbuchse und schwim-mende Lagerung der Klappenscheibe. Die ellip-tische, selbstzentrierende und graphitfreie, metallische Soliddichtung ist ebenfalls schwimmend positioniert. In Kombination mit dem druckunterstützenden Equinox-Dichtsys-tem ist auch nach einer Vielzahl von Schalt-spielen die Abdichtung im Durchgang in bei-den Durchflussrichtungen gewährleistet. Die Hochleistungsabsperrklappe ist für die Nenn-weiten DN 100 bis DN 1200, für einen Druck von PN 16 bis PN 100 und einen Temperaturbe-reich von -196 bis 850 °C ausgelegt. Aufgrund des geringen Schließ- und Öffnungsmoments können die Axiom4-Absperrklappen mit deut-lich kleineren Antrieben betätigt werden.

Modular aufgebauter Antrieb Die Absperrklappe Axiom4 kann beispielsweise mit dem von Klinger Schöneberg neu ent-wickelten Doppelkolbenschwenkantrieb auto-

Schnitt durch den Doppelkolben-schwenkantrieb: Mittige Kolbenfüh-rung und Wellen-durchmesser garan-tieren optimale Lage-rung und geringen Verschleiß

likationen möglich. Der Doppelkolben-schwenkantrieb kann beispielsweise mit einer Sicherheitsverblockung ausgerüstet oder für einen Partial-Stroke-Test genutzt werden. Der modular aufgebaute Doppelkolbenschwenk-antrieb ist deutlich kleiner und leichter als bis-herige Ausführungen. Dabei bietet er ein bis zu 40 % höheres Drehmoment. Die Antriebe können individuell an die jeweili-ge Anforderung angepasst und maßgeschnei-dert werden. Dabei stehen grundsätzlich zwei Varianten zur Auswahl: Doppelt wirkende An-triebe öffnen und schließen die angeschlosse-ne Armatur mithilfe des Steuerdrucks, einfach wirkende Antriebe verfügen über eine Feder-rückstellung. Sie können beispielsweise bei ei-nem Druckabfall eine vorher bestimmte (Not-)Position ansteuern. Gehäuse und alle weiteren Komponenten sind modular auf-gebaut – so können die Luft- bzw. Federkräfte und die daraus resultierenden Drehmomente exakt und leicht an jede Applikation angepasst werden. Dazu werden lediglich die Feder- und Zylinderrohrlänge variiert. Funktionale Kom-promisse und Einschränkungen aufgrund der Bauformen von Gehäuse und Endkappen sind somit nicht mehr relevant. Die Antriebsmodule sind so konstruiert, dass sie mit nur jeweils einer Verschraubung zuver-lässig montiert werden. Diese Befestigung ist wartungsfreundlicher als bisherige Lösungen, denn bei Bedarf sind die Antriebsmodule we-sentlich einfacher und schneller montiert oder

demontiert. Das gesamte Aluminiumgehäuse ist zudem standardmäßig hartanodisiert und damit besonders korrosionsresistent und ab-riebfest. Für besonders hohe Beanspruchun-gen sind optional auch chemisch vernickelte Ausführungen sowie Pulver-, PU- und viele wei-tere Beschichtungen möglich.

Reduzierte Toträume Auch das Herzstück des Schwenkantriebs wur-de überarbeitet: Die Flächen des Doppelkol-bens wurden vergrößert. So ist bei gleichem Steuerdruck ein wesentlich höheres Drehmo-ment möglich. . Durch neu gestaltete Kolben-flächen und die außen liegende Luftversor-gung als integraler Bestandteil wurden alle Hohlräume im Inneren der Doppelkolben-schwenkantriebe stark verkleinert. Bei einfach wirkenden Ausführungen wird so bis zu 40 % weniger Luftvolumen pro Schaltzyklus benö-tigt, bei doppelt wirkenden Ausführungen so-gar bis zu 70 % weniger. Damit sinken die ge-samten Life-Cycle-Costs der Druckanlage. Als Steuermedium eignen sich alle nicht aggressi-ven gasförmigen – sowohl trockenen als auch ölhaltigen – Medien » prozesstechnik-online.de/cav0213431

matisiert werden. Doppelkolbenschwenk-antriebe haben sich für die präzise Steuerung von Armaturen bewährt. Effizienz und Leis-tung standen im Vordergrund bei der Entwick-lung. Aufgrund der großen Anzahl von Varian-ten und Optionen sind vielfältige Prozessapp-

Der Autor:

Manfred Goßmann Geschäftsführer, Klinger Schöneberg

Axiom4 heißt die vierte Generation der Hochleistungsabsperrklappen von Klinger Schöneberg. Die metallisch dichtenden Ab-sperrklappen mit einteiligem Gehäuse in Zwi-schenflansch-, Anflansch-, Doppelflansch- oder Schweißendenausführung bieten einen absolut klemm- und reibungslosen Betrieb über den gesamten Schwenkbereich. Sie besit-zen keine bevorzugte Durchflussrichtung. Das Schließ- und Öffnungsmoment ist nahezu dif-ferenzdruckunabhängig, d. h. auch unter vol-lem Differenzdruck ist das Öffnungsmoment minimal.

44 cav 2-2013

Die Handnotbetätigung wird oben auf den Antrieb aufgesetzt

MESSENACHLESE VALVE WORLD EXPO

Drei Tage Technologiepower in Düsseldorf

Valve World Expo 2012 erneut erfolgreich Mit hervorragenden Geschäftskontakten und der Aussicht auf viel-

versprechende Nachmessegeschäfte ging die Internationale Fach-

messe für Industriearmaturen, Valve Word Expo 2012, in Düssel-

dorf zu Ende. Insgesamt kamen 10 300 Fachbesucher aus über 50

Ländern, um sich in den Düsseldorfer Messehallen über aktuelle

Technologien im Bereich Industriearmaturen zu informieren. Auch

die begleitende Fachkonferenz, die mit rund 60 Vorträgen und

Workshops insgesamt 350 Teilnehmer anzog, war ein voller Erfolg.

Das Programm der Konferenz war 2012 noch zielgenauer als zur

Vorveranstaltung auf die Interessen und Wünsche der Teilnehmer

abgestimmt.

Bereits zum zweiten Mal fand die Internationale Fachmesse mit

Kongress für Industriearmaturen vom 27. bis 29. November 2012

auf dem Düsseldorfer Messegelände statt. 593 internationale Un-

ternehmen aus 37 Ländern präsentierten an drei Messetagen inno-

vative Technologien, Komponenten und Systeme aus dem Bereich

der Industriearmaturen. Die Aussteller lobten die kompakte Vielfalt

des Messeangebotes und die übersichtliche Aufteilung in den Mes-

sehallen 3 und 4. Düsseldorf hat sich als idealer Standort mit wei-

terem Wachstumspotenzial für den Bereich der Industriearmatu-

ren etabliert.

Vom 2. bis 4. Dezember 2014 findet die Valve

World Expo mit begleitender Fachkonferenz

bereits zum dritten Mal auf dem Düsseldor-

fer Messegelände statt.

Mit umfangreichen Diagnosefunktionen

Mit den elektrischen Stellantrie-ben von Auma werden Industrie-armaturen in prozesstechnischen Anlagen aller Art automatisiert. Alle für den Betrieb relevanten Parameter lassen sich direkt am Gerät einstellen. Komfortabler geht das über die Auma Tool-Suite, die zum kostenlosen Download zur Verfügung steht. Per Bluetooth wird eine drahtlose Verbindung zwischen Stellantrieb und Laptop beziehungsweise PDA hergestellt. Nicht neu ist, dass sich damit vordefinierte Parame-tersätze auf die Antriebe aufspie-len, sich Einstellungen von einem Antrieb auf einen anderen über-tragen und alle Geräteparameter-sätze in einer Datenbank verwal-ten lassen. Besonders die Inbe-

triebnahme vieler Antriebe ver-einfacht sich dadurch erheblich. Auma hat in den vergangenen zwölf Monaten die Software um umfangreiche Diagnosefunktio-nen erweitert. Alle Ereignisse werden in einem zeitgestempel-ten Ereignisprotokoll erfasst, da-raus lassen sich im Fehlerfall Rückschlüsse auf die Ursachen ziehen. Darüber hinaus werden die Ereignisse in Diagrammen vi-sualisiert, über einen Prozess-datenmonitor lassen sich eigene Kennlinien aufnehmen. Mit die-sen Informationen lassen sich die Geräteparameter gezielt op-timieren oder es können Rück-schlüsse auf den Wartungs-bedarf gezogen werden. » prozesstechnik-online.de/cav0213432

Vorausschauende Regelventilwartung

Der Metso Valve Manager, die 3. Generation Diagnostik, bringt die vorausschauende Regelventilwartung auf eine anwenderfreundlichere Ebene. Der Valve Manager in der 3. Generation verarbeitet die zusammengestellte Diagno-sedaten, um den Zustand des jeweiligen Ventils mit fünf verschiedenen Indexwerten zu visualisieren: Regelperfor-mance, Zustand des Ventils, des Antriebs, des Stellungs-reglers und der Betriebsumgebung. Anhand der Daten können Wartungsmanager, Ingenieure und Anlagenbedie-ner auch ohne tiefgreifendes Know-how fundierte Ent-scheidungen zur Wartung des Regelventils treffen. Uner-wartete Stillstände lassen sich vermeiden und die Regel-ventilperformance kann auf optimalem Niveau gehalten werden. Der Valve Manager steht für intelligente Stellungsregler der Baureihe ND9000 zur Verfügung. Diese intelligenten Stellungsregler haben mehrere integrierte Sensoren und messen verschiedene interne Parameter. » prozesstechnik-online.de/cav0213433

Rückmeldung der Ventilstellung

Der induktive F31K2-Doppelsen-sor von Pepperl+Fuchs ist für den Einsatz im Außenbereich aus-gelegt. Der House-in-Housing-Aufbau des Sensors ermöglicht doppelten mechanischen Schutz und Dichtheit. Dabei ist die Sen-sorelektronik inkl. LEDs in einem Sensormodul integriert und ver-gossen. Dieses Modul ist zusam-men mit dem Klemmraum in ei-nem äußeren Gehäuse integriert. Der Gehäusedeckel ist aus einem robusten und schlagzähen, trans-luzenten Kunststoffmaterial. Da-mit ist keine weitere Abdichtung erforderlich. Die eingesetzten Ge-

häusematerialien stehen außer-dem für hohen UV-Schutz, Tem-peraturfestigkeit und Korrosions-beständigkeit. Das Betätigerkon-zept BT65A/BT115A, bestehend aus zwei Betätigergrößen, die alle Wellendurchmesser bis max. 90 mm und Wellenhöhen bis max. 50 mm abdeckt, ist zu die-ser Sensorreihe kompatibel. Um die Auf/Zu-Stellung der Ventile auch über größere Strecken bes-ser signalisieren zu können, wur-de ein zusätzliches Puck-System entwickelt. » prozesstechnik-online.de/cav0213435

Federloses Rückschlagventil mindert Verluste

Die federlosen Rückschlagventile der Magros-Serie von Stöhr erzeu-gen im geöffnetem Zustand eine kleinere Druckdifferenz im Ver-gleich zu konventionellen federge-lagerten Rückschlagventilen. Durch die Verwendung eines Magnetfelds anstatt einer Feder zur Erzielung der Schließkraft wird

es möglich, Energieverluste und störende Vibrationen zu verrin-gern, sodass eine insgesamt höhe-re Zuverlässigkeit gewährleistet werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Feder-Rückschlag-ventilen, die bei zunehmender Öffnung des Ventils einen zuneh-menden Widerstand erzeugen,

Edelstahl gefertigt, die medienbe-rührten Bauteile können geschlif-fen, elektropoliert oder passiviert werden. Die Ventile sind für Gase und Flüssigkeiten im Temperatur-bereich von -40 bis +50 °C geeig-net. Für Tieftemperaturen werden zusätzlich Kryo-Ausführungen mit einem minimalen Öffnungsdruck von <0,03 bar angeboten. » prozesstechnik-online.de/cav0213434

sinkt bei den Magros-Ventilen die magnetische Schließkraft mit zu-nehmender Öffnung des Ver-schlusses. Der minimale Öff-nungsdruck liegt bei <0,1 bar. Der Ventilkörper ist aus massivem

» Von der Tablettenpresse bis in den Blister «

23.-25.4.2013 in Nürnberg

Einladung zum Verpackungsforum

Foto

: Fot

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� Dr. h.c. Herbert Hüttlin, Gründer und Geschäftsführer Innojet Herbert Hüttlin Hocheffi zientes und pharmagerechtes Coating von Tabletten

� Karl-Heinz Dürrmeier, Geschäftsführer Mesutronic Gerätebau GmbH Metall- und Fremdkörpersuche im Prozess der Tablettenherstellung

� Bernd Webel, Vertriebsleiter Romaco Pharmatechnik GmbH Hohe Flexibilität und Zuverlässigkeit bei der Blisterverpackung

� Volker Bluhm, Prokurist Bluhm Systeme GmbH Packungssicherung durch integriertes Tamper-Evident-Labeling

� Jörg Gierds, Produktmanager Fette Compacting GmbH Effi zienzsteigerung bei der Tablettierung

� Dr. Marcus Knöll, Head of Pharma Service, Hüttlin GmbH/Bosch Packaging Technology Scale-up von Wirbelschichtprozessen

auf der Powtech/TechnoPharm am 24. April 2013 von 13:00 bis 16:30 Uhr

Sechs Fachvorträge

zur Prozesskette der

Tablettenproduktion

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Besuchen Sie das Ausstellerforum auf der Powtech/TechnoPharm am 24. April 2013 von 13:30 bis 16:30 Uhr im Ausstellerfachforum in Halle 6

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Kugelhahn für toxische Medien

Bei dem Kugelhahn Intec K200-S- STD-EC von Klinger-Schöneberg dichtet ein metallischer Falten-balg die Schaltwelle nach außen ab. Durch den torsionsgesicher-ten, mehrwandigen Faltenbalg und eine nachgeschaltete Sicher-heitsstopfbuchse ist die Schalt-

wellenabdichtung auf Dauer technisch dicht. Die Leckrate nach außen beträgt min. 10-6 mbar l/s. Damit eignet sich der Kugelhahn besonders für toxische, aggressi-ve, brennbare, flüchtige und wertvolle Medien. Er ist in den Nennweiten DN 15 bis DN 150 verfügbar für einen Auslegungs-druck von PN 16 bis PN 40 und einen Temperaturbereich von -196 bis +220 °C. Der Kugelhahn kann aufgrund seiner beidseitig angefederten Kugeldichtelemente bidirektional eingesetzt werden. Mittels beid-seitiger Anfederung der Kugel-dichtelemente wird bei 2 bar hö-herem Druck im Totraum das ein-gangseitige Dichtelement zurück geschoben, was zur Folge hat, dass der Druck des Totraums auf die Anströmseite entweicht. » prozesstechnik-online.de/cav0213438

FFKM-Werkstoffe für den Tieftemperaturbereich

COG-High-Tech-Compounds Per-last ICE G75LT und Perlast ICE G90LT sind überall dort anwend-bar, wo hohe und/oder tiefe Tem-peraturen vorhanden sind und gleichzeitig aggressive chemische Einflüsse herrschen. Die Perlast-Forschungsabteilung konnte

durch die gezielte Veränderung der molekularen Polymerstruktur eine langanhaltende Tieftem-peraturbeständigkeit bis -46 °C (TR-10-Wert von -32 °C) der neu-

en Perlast-ICE-Compounds errei-chen. Neben diesen herausragen-den Produktmerkmalen weisen die Compounds durch die geringe Durchlässigkeit (Permeabilität) ein äußerst geringes Quellungs-verhalten auf und ermöglich da-her eine längere Lebensdauer in

Ventilen, Pumpen und Gleitringdich-tungen. Beide Werk-stoffe eignen sich auch für den Einsatz in Bauteilen oder Baugruppen mit API 6A & 6D der Ventil- und Armaturen-industrie. Darüber hi-naus erfüllt der Werkstoff Perlast ICE G90LT die Norsok-M-710-Anfor-

derungen zur Beständigkeit ge-gen Explosive Dekompression (AED) und zur Beständigkeit ge-gen Sauergas. » prozesstechnik-online.de/cav0213439

cav 2-2013 49

Prozessarmatur für den Wärmespeicher

Wien Energie baut in Simmering eine Wärmespeicheranlage für ein Hochdruck- und Hochtem-peraturfernwärmenetz. Ziel ist die zeitliche Entkoppelung von Wärmeerzeugung und Wär-meverbrauch. Der Hochdruck- und Hochtemperaturspeicher deckt ab dem Jahr 2014 zu jeder gewünschten Tages- und Nacht-zeit eine jährliche Wärmeenergie-menge von etwa 145 000 MWh ab und spart zudem noch 11 000 t CO2 ein. Mit dabei: 27 der Prozessarmaturen ARI-Zetrix in den Nennweiten DN 300 und DN 400. Diese sind tri-exzentrisch gelagert, metallisch dichtend und ausgestattet mit einem selbst-zentrierenden Dichtring. Die Pro-zessarmatur ist wichtiger Be-

standteil dieses innovativen Tech-nologiekonzepts. Die tri-exzentri-sche Konstruktion sorgt für das reibungsfreie Einschwenken des Dichtrings in den Sitz und garan-tiert so eine maximale Schließ-kraft bei minimalem Kraftauf-wand. Das metallische Dichtprin-zip bewirkt dauerhafte Dichtheit. Der selbstzentrierende Dichtring gewährleistet beidseitige Dicht-heit nach DIN EN 12266–1, Leck-rate „A“ auch bei hohen Tempera-turschwankungen. » prozesstechnik-online.de/cav0213437

Elektrohydraulischer Armaturenantrieb

Der elektrohydraulische Armatu-renantrieb Trivax von Hoerbiger verbindet Elektronik, Hydraulik und Mechanik in einem geschlos-senen System und lässt sich ein-fach in Betrieb nehmen. Der Ar-maturenantrieb ist im Gegensatz zu einem reinen Elektroantrieb dank der Hydraulik kräftig und langlebig. Aufgrund der kompak-ten, geschlossenen Bauweise ar-beitet er ohne Ölleitungen sauber und leckagefrei. Er lässt sich so einfach wie ein elektrischer An-trieb montieren und handhaben. Der Anwender kann die integrier-te Elektronik des Trivax über ein Human-Machine-Interface direkt bedienen. Möglich ist aber auch die Ansteuerung über eine ent-fernte Leitwarte. Dank integrier-

ter Schnittstellen zu Standard-Feldbussen lässt sich Trivax auch in bestehende Automatisierungs-konzepte integrieren. Mit seinem druckfest gekapselten Gehäuse sorgt der Antrieb auch in explosionsgefährdeten Berei-chen für einen sicheren Betrieb (Ex-Schutz nach Atex II2GD Ex d IIB T4). Für die Prozessindustrie wichtig sind weitere Funktionen wie „Schnellschluss“ oder „Emer-gency Shutdown“. » prozesstechnik-online.de/cav0213436

MESSENACHLESE VALVE WORLD EXPO

THERMISCHE VERFAHREN

Plattenwärmetauscher für die Gasvorwärmung

Tragende Rolle bei der Entstickung

W ie reinigt man ein Abgas, das bereits sehr sauber ist? Vor diese Aufgabe sah sich das Wie-ner Unternehmen Strabag Energy Technolo-gies gestellt als es eine Entstickungsanlage für die Prozessabluft einer Sinteranlage ent-wickeln sollte. Üblicherweise ist für diese Anla-gen ein solcher Aufbereitungsschritt gar nicht vorgesehen. Die Anlage des Stahlwerkes Linz der Voest Alpine liegt jedoch in einem soge-nannten Feinstaubsanierungsgebiet. Daher wollte Voest Alpine beim Thema Prozessabluft neue Maßstäbe setzen. In dem Vorzeigeprojekt sollte die Prozessabluft nach der bestehenden trockenen Rauchgasreinigung noch einmal entstickt werden. So lassen sich die verant-wortlichen Substanzen für die Ozon- und Smogbildung (NOx) reduzieren. Strabag wurde als Generalunternehmer mit dem Bau der Reingas-SCR-DeNOX-Anlage be-auftragt und verantwortete das Engineering, Lieferung, Montage und die Inbetriebnah- me der gesamten Anlage. Die Reaktion der katalytischen Entstickung läuft unter Zugabe von Ammoniak als Reduktionsmittel ab, so-dass die Stickoxide auf das geforderte Maß reduziert werden. Wie es bei der nachgeschal-teten Umwelttechnik häufig der Fall ist, waren

Stickoxide reizen die Atemwege, sind für den sauren Regen und die Ozonbildung

verantwortlich und tragen nicht zuletzt zum Smog bei. Als Verursacher gelten

nicht nur Autos, sondern auch die Industrie. Es sei denn Anlagenbetreiber inves-

tieren in eine effiziente Umwelttechnik, wie es in einer Sinteranlage einer großen

Stahlproduktion der Fall ist. Hier reduziert eine Entstickungsanlage, in deren Mit-

telpunkt ein hocheffizienter Wärmetauscher steht, die schädlichen Substanzen.

Der rekuperative Gasvorwärmer besteht aus Wärmetauscherplatten, die zu selbsttragenden Blöcken verschweißt sind

Hoch hinaus Der Wärmetauscher ist mit ca. 700 t nicht un-bedingt ein Leichtgewicht und besitzt eine tra-gende Rolle in der Anlage. Da aus Platzmangel die Entstickungsanlage auf einer Gebläsehalle installiert werden musste, war Einfallsreich-tum gefragt. Das Hallendach, ursprünglich auf Kräfte von 300 t ausgelegt, wurde so verstärkt, dass es neben dem Wärmetauscher auch den Katalysator trägt. Zugute kam die robuste Bau-weise des Wärmetauschers. Der Katalysator inkl. Zubehör wie Brenner, Gehäuse und Büh-nen wiegt noch einmal über 600 t, die dennoch bedenkenlos auf dem Plattenwärmetauscher installiert werden konnten. Die Zeitvorgaben waren sehr eng. Dennoch wurde der Plattenwärmetauscher in weniger als 11 Monaten gefertigt und auch die Monta-ge verlief genau nach Plan. Zunächst wurde die untere Haube für den unteren Anströmbereich des Wärmetauschers am Boden vormontiert

und in einem Stück, ca. 70 t, in eine Höhe von ca. 32 m gehoben, auf der Gebläsehalle aus-gerichtet und platziert. Die Übertragungsflä-chen des Wärmetauschers wurden nach Linz in handlichen 50-t-Paketen transportiert. Vor Ort wurden jeweils zwei Bauteile zusammen mon-tiert und mit einem Kran auf der unteren Hau-be platziert. Auch die obere Haube wurde auf dem Boden vormontiert, dann auf 38 m geho-ben und auf dem Wärmetauscher ausgerichtet und platziert. » prozesstechnik-online.de/cav0213440

lem bei den Investitions- und Montagekosten. Ein weiteres Argument ist die Platzersparnis ge-genüber Röhrenwärmetauschern bei gleicher Leistung. Dies impliziert ein geringeres Betriebs-gewicht und damit die einfachere Integration in bestehende Anlagen. Für die Anlage in Linz eines der wichtigsten Argumente.

Dicht gepackt und hocheffizient Zum Einsatz kam ein rekuperativer Gasvorwär-mer von GEA PHE Systems. Dahinter verbirgt sich ein hocheffizienter vollverschweißter Plat-tenwärmetauscher für gasförmige Medien, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Die Wärmeübertragungsflächen bestehen aus profilierten Blechen mit hoher spezifischer Leistung, die zu selbsttragenden Blöcken zu-sammengeschweißt werden. Beide Gase durchströmen die Platten im Gegenstrom und sind voneinander getrennt. Die Leckagefreiheit war ein wichtiges Argument für die Wahl des Wärmetauschers. Dafür sorgen vollver-schweißte Plattenpakete, die mit großer Präzi-sion auf einer vollautomatischen Schweiß-anlage gefertigt werden. In Linz durchströmen rund 720 000 Nm³ feuch-tes Rauchgas pro Stunde den gewaltigen Wär-metauscher. Dafür sind Abmessungen von 14 x 15 x 11 m nötig – dies entspricht rund 2300 m³ umbautem Raum. Doch seine wahre Größe zeigt sich von innen: Im Innern befindet sich eine Heizfläche von 70 000 m², dies sind et-wa 10 Fußballfelder, die eine Wärmeleistung von 37 000 kW erbringen können. Der Vorteil zeigt sich im Betrieb und den eingesparten Energiekosten. Nach der Meros-Anlage er-wärmt allein der Plattenwärmetauscher das Rohgas von 145°C auf 261 °C. Lediglich die letz-ten 19 °C, um auf die in der Entstickung nöti-gen 280 °C zu kommen, werden durch Fremd-energie erbracht. Für die hohe Effizienz sind drei Aspekte ent-scheidend: Als erstes ist die Strömungsführung zu nennen. Das Rohgas durchströmt den Wär-metauscher vertikal von unten nach oben und das Reingas durchströmt den Wärmetauscher vertikal von oben nach unten. Die hohe spezi-fische Dichte der Wärmeübertragungsfläche, das heißt die Oberfläche pro Kubikmeter, ist ex-trem hoch. Dies wirkt sich nicht nur auf die Leis-tung des Wärmetauschers aus, sondern ist auch hinsichtlich der äußerst knappen räumlichen Gegebenheiten interessant. Auf einem Weg von nur knapp drei Metern wird das Rohgas um 135 °C erwärmt. Als letzter Punkt sind die pro-filierten Oberflächen aus Kohlenstoffstahl zu er-wähnen, den hierfür nötigen Werkstoff lieferte im Übrigen das Stahlwerk selbst.

Der Autor:

Alfred Ernst Process Engineering und Vertrieb, GEA Ecoflex

die räumlichen Gegebenheiten äußerst be-grenzt. Zwar handelte es sich um eine sehr kompakte Anlage, die jedoch immer noch die Ausmaße von ca. sieben Reihenhäusern be-sitzt. Für den Projektverantwortlichen Klaus Weigl hing daher die Auswahl der eingesetz-ten Komponenten nicht nur vom Optimum zwischen Invest- und Betriebskosten ab, son-dern er musste quasi auch Leistung pro Fläche berücksichtigen. Insbesondere vom Wär-metauscher, als Kern der Anlage, wurde Höchstleistung auf minimalem Raum ver-langt.

Aufgabe des Wärmetauschers Ohne Wärmetauscher wäre die Entstickung nicht möglich. Nach der Meros-Anlage (ein konditioniertes, trockenes Entschwefelungs-verfahren) liegen die Temperaturen im Rohgas bei 145 °C, für eine Entstickung ist dies zu nied-rig. Daher muss das Rohgas auf eine Tempera-tur von 280 °C erwärmt werden. Dafür entzieht ein Gas-Gas-Wärmetauscher dem Reingas nach dem DeNOx-Katalysator die Wärme und führt sie wieder dem Rohgas zu. Der Effekt: Das Rohgas wird auf die erforderlichen Temperatu-ren erwärmt und das Reingas, das in die Um-welt abgelassen wird, gleichzeitig gekühlt. Da-durch entsteht ein Kreislauf, der die Tempera-turen des Rohgases konstant hält. „Wir hatten bereits in anderen Projekten mit den Wärmetauschern von GEA PHE Systems gute Erfahrungen gesammelt. Daher war es naheliegend, GEA in der Angebotsphase mit ins Boot zu holen“, erinnert sich Weigl. So arbei-tete man bei anderen Projekten in der Rauch-gasreinigung, etwa in Schwechat, zusammen. Aus reiner Nostalgie wäre die Entscheidung für GEA PHE Systems jedoch nicht gefallen, ver-sichert er. „Es ist eher so, dass es angesichts des Technologievorsprungs eigentlich keine Alter-native zu den Wärmetauschern von GEA PHE Systems gibt.“ Die Entscheidung für den Wärmetauschertyp war schnell getroffen: Ein Rohrbündeltauscher wäre zu groß geworden. Zudem benötigt dieser mehr Werkstoffe und wäre daher teurer. Dage-gen überzeugen Plattenwärmetauscher vor al-

Stockwerk für Stockwerk gewann der Wärmetauscher an Form, und so konnte die Montage im Mai 2012 pünktlich abgeschlossen werden

50 cav 2-2013 cav 2-2013 51

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THERMISCHE VERFAHREN

52 cav 2-2013

Wärmetauscher mit Abreinigungsfunktion

Quarzstaub den Kampf angesagt Bei der Verbrennung siloxanhaltiger Abgase entsteht unter anderem Silizium-

dioxid. Um die feinen Quarzpartikel aus dem Abgasstrom zu entfernen, muss

dieser zunächst abgekühlt werden. Mithilfe eines Wärmetauschers mit

Abreinigungsfunktion lässt sich zudem die Abwärme zurückgewinnen. Durch

die permanente Abreinigung wird eine dauerhafte Belegung der Wandflächen

mit dem feinen Staub wirksam verhindert und ein über die Zeit konstanter

Wärmeaustausch gewährleistet.

Der Autor:

Michael Walter Geschäftsführer, Metalltechnik Walter

Die feinen Quarzpartikel, die bei der Behandlung siloxanhaltiger Abgase entstehen, bilden dichte Schichten aus

auch horizontal installiert und betrieben wer-den, die Anschlüsse werden ein- und ausgangs-seitig den örtlichen Gegebenheiten angepasst. Grundsätzlich kann mit der erwärmten Kühlluft aus dem Wärmetauscher der Rohgasstrom vor-gewärmt oder an anderer Stelle in den Prozess-wärmekreislauf eingespeist werden. » prozesstechnik-online.de/cav0213441

Wärmetauscher mit Abreinigungsfunktion (hier horizontal eingebaut)

schäumungsmittel und zum Hydrophobieren von Baustoffen wie Beton oder Gips verwen-det. Bei der Herstellung siloxanhaltiger Produk-te entstehen in den Produktionsanlagen Ab-gasströme, die Siloxane enthalten und stren-gen Grenzwerten bei der Emission (aktuelle TA Luft: 20 mg/m³ im Abgas) unterliegen. Durch die Verwendung von Siloxanen unter anderem in Kosmetika, Deodorants, Seifen und Wasch-mitteln gelangen Siloxane zudem ins Abwas-ser, sodass entsprechende Abgase nicht nur in der silikonverarbeitenden Industrie, sondern auch in Deponieabgasen auftreten können.

Staubbildung als Problem Die effektivste Art der Behandlung siloxanhal-tiger Abgase ist die Verbrennung. Deponie-abgase werden dabei zur Energiegewinnung in Blockheizkraftwerken (BHKW) verbrannt, si-lo-xanhaltige Prozessgase aus der chemischen oder papierverarbeitenden Industrie werden über eine thermische Nachverbrennung (TNV bzw. RNV) verbrannt. Siloxane verbrennen zu Kohlendioxid, Wasser und Siliziumdioxid. Die bei der Verbrennung entstehenden Quarzpar-tikel sind nicht nur sehr fein, sondern auch sehr abrasiv. Sie bilden auf Teilen, auf denen sie sich ablagern, dichte Schichten aus, die sich schwer entfernen lassen. Es zeigen sich zwei Problembereiche bei der Verbrennung von Si-loxanen: · Siloxanhaltiges Deponiegas: Die Standzeit

des Gasmotors eines BHKWs kann sich durch Ablagerung von SiO2 im Zylinder auf 25 % der normalen Zeit verringern. Eine auf-wendige Reinigung des Rohgases zur Ent-fernung der Siloxane vor der Verbrennung (meist über Aktivkohlefilter) ist notwendig. Dieses Reinigungsverfahren gilt technisch als weitgehend beherrscht und wird in die-ser Ausarbeitung nicht weiter verfolgt. · Siloxanhaltiges Prozessgas: Das in einer TNV bei der Siloxanverbrennung entstehen-de SiO2-haltige Reingas darf nicht direkt emittiert werden, hier liegen gemäß TA Luft die Grenzwerte für staubhaltige Abluft bei 20 mg/m³. Durch die relativ hohen Tem-peraturen am Austritt der Brennkammer ei-ner TNV (650 bis 750 °C) ist eine direkte Fil-tration mit industrieüblichen abreinigbaren Gewebefiltern nicht möglich, da deren ma-ximale Temperaturbeständigkeit bei max. 250°C liegt. Der Einsatz von Heißgasfiltern mit dem erforderlichen Abscheidegrad bei Temperaturen von >650 °C ist nicht mög-lich, da sich diese Filter in kürzester Zeit zu-setzen würden; eine Abreinigung oder Rückspülung ist nicht möglich.

S iloxane sind Grundbausteine für Silikon-produkte. Sie besitzen aufgrund ihrer vielen verschiedenen Eigenschaften ein sehr breites Anwendungsspektrum. Sie können schmierfä-hig, weich, biegsam, wasserabweisend und lange haltbar sein und auch sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen unbeschadet ausgesetzt werden. Sie sind Bestandteil in vie-len Körperpflegeprodukten wie Haarpflege-mittel, Deodorants, Lippenstift oder Haut-creme, werden als Hilfsstoff, Weichmacher oder Oberflächenbeschichtungsmittel, zum Reinigen und Ausrüsten von Fasern, als Ent-

Aufgabe ist es daher, das staubhaltige Reingas abzukühlen, um in den Arbeitsbereich von ab-reinigbaren Gewebefiltern zu gelangen, wobei die obere Temperaturgrenze von etwa 250 °C durch den Filterwerkstoff begrenzt wird und die untere Grenze den Taupunkt des im Reingas enthaltenen Wassers nicht unterschreiten darf, da auskondensierendes Wasser die Filter unmittelbar verkleben würde.

Behandlung des Abgases In der Praxis haben sich verschiedene Verfah-ren für das Herunterkühlen bzw. Abscheiden des staubbelasteten Reingases etabliert: Bei der Verdünnung wird der heiße Reingasstrom mit Frischluft so weit verdünnt, bis er sich auf 200 °C abgekühlt hat. Durch das stark vergrö-ßerte Volumen werden jedoch große Rohrlei-tungsquerschnitte und große Filterflächen be-nötigt. In einem Wäscher lassen sich die Staub-partikel binden und der Gasstrom abkühlen. Allerdings ist eine aufwendige Behandlung des SiO2-Schlamms im Sumpf notwendig. Rohr-bündelwärmetauscher sind nur redundant zu

betreiben, da sie durch die Belegung mit SiO2-Partikeln in kurzer Zeit verstopft sind und abgereinigt werden müssen. Mit dem hier vorgestellten Wärmetauscher sol-len diese meist aufwendigen, kosten- und war-tungsintensiven Verfahren ersetzt werden. Es handelt sich um einen Wärmetauscher mit Ab-reinigungsfunktion, der durch seine einfache Zwei-Punkt-Temperaturregelung das staubhal-tige Reingas von >700 °C auf 120 bis 250 °C ab-kühlt. Durch die permanente Abreinigungs-funktion wird eine dauerhafte Belegung der Wandflächen verhindert und ein über die Zeit konstanter Wärmeaustausch gewährleistet. Im nachgeschalteten Gewebefilter wird der Staub abgeschieden, ohne dass es zu Verklebungen kommt. Durch eine geeignete, an die hohen Temperaturen angepasste Werkstoffauswahl und die einfache und robuste Bauart des Wär-metauschers kann im Drei-Schicht-Betrieb das Inspektionsintervall auf über sechs Monate ausgedehnt werden. Die Wartung ist denkbar einfach und in sehr kurzer Zeit ausführbar. Der Wärmetauscher kann sowohl vertikal als

Noch schneller zu den wichtigsten Informationen

Mit dem neuen Online-Auftritt von Trebing + Himstedt (www.t-h.de) macht das Unter-nehmen nun auch im Web erleb-bar, was seine Produkte und Lö-sungen bereits seit Langem aus-zeichnet: Einfachheit, Klarheit und intuitive Benutzerführung. So kön-nen Informationen zu den beiden Geschäftsbereichen Industrial Communication mit Angeboten zu Profibus, Profinet sowie

Industrial Ethernet und Manu-facturing Integration mit Leistun-gen zu Manufacturing Execution Systemen (MES) im SAP-Umfeld und der Software TH Loox jetzt noch schneller gefunden werden. Das gesamte Leistungsspektrum des Unternehmens wird auf klar strukturierten Seiten auf den Punkt gebracht. Zudem erhält der Interessent Wichtiges zu Neuig-keiten und Veranstaltungen auf einen Blick sowie weiterführen-den Hintergrundinformationen in Videos und Whitepapers. Darüber hinaus enthält der Online-Auf-tritt einen eigens eingerichteten Karrierebereich, um potenziell zu-künftigen Mitarbeitern einen so-fortigen Überblick über das Un-ternehmen und die ausgeschrie-benen Stellen zu verschaffen. » prozesstechnik-online.de/cav0213443

Weitere Seminare und Veranstaltungen finden Sie unter www.prozesstechnik-online.de

Informations- und Bildungszentrum Email

·Emailtagung 2013, 18. bis 20. März, Dresden

Auskünfte: Informations- und Bildungs- zentrum Email e. V., Tel. (02331) 7886 51, E-Mail: ibe@emailverband.de

PNO

·PI-Konferenz 2013, 6. bis 7. März, Düsseldorf

Auskünfte: PNO Profibus Nutzerorgani- sation e. V., Tel. (0721) 9658590, E-Mail: info@profibus.com

PTS

·Seminar: Validierungsbeauftragter für Computervalidierung, 26. bis 28. Februar, Unna

·Seminar: Experte für Auditing, GMP- Auditor, 26. bis 28. Februar, Unna

Auskünfte: PTS Training Service, Tel. (02932) 51477, E-Mail: info@pts.eu

TU Darmstadt

·Symposium: ChemPharm 2013, 28. Februar bis 1. März, Darmstadt

Auskünfte: TU Darmstadt, FB Maschinen-bau, Tel. (06151) 16 21 64, E-Mail: susan@tvt.tu-darmstadt.de

Deutsches Verpackungsinstitut

·Deutscher Verpackungskongress: Verpackung 2020. Potenziale & Perspek-tiven, 14. bis 15. März, Berlin

Auskünfte: Deutsches Verpackungs- institut e. V., Tel. (030) 8 04 98 58-0, E-Mail: info@verpackungskongress.de

Dechema

·Kolloquium: Selbstheilende Materialien, 14. März, Frankfurt/M.

·Kolloquium: Effiziente Herstellung industrieller Enzyme, 21. März, Frankfurt/M.

Auskünfte: Dechema e. V., Tel. (069) 7564-267, E-Mail: kolloquien@dechema.de

FEBRUAR UND MÄRZ

Haus der Technik

·Seminar: Mischen und Rühren, 6. bis 7. März, Essen

·Seminar: Rohrleitungen für Industrie- und Chemieanlagen unter Berück- sichtigung des ASME-Codes sowie der EG-Richtlinien, 7. bis 8. März, Essen

·Seminar: Recht und Haftung im Anlagenbau, 12. März, Essen

Auskünfte: Haus der Technik e. V., Tel. (0201) 18 03-1, E-Mail: information@hdt-essen.de

Concept Heidelberg

·Praxiskurs: Lyophilisation kompakt – Technologie der Lyophilisation zum Anfassen, 19. bis 21. Februar, Marburg

·Seminar: Der Validierungsbeauftragte in der pharmazeutischen Industrie (QV 16), 27. Februar bis 1. März, Mannheim

Auskünfte: Concept Heidelberg, Tel. (06221) 84 44-0, E-Mail: info@concept-heidelberg.de

L ITERATUR, BROSCHÜREN, E-MEDIEN / TERMINE

➔

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Branchenführer Automation

Die Neuauflage des Branchenfüh-reres „Automation on Request“ ist im November des letzten Jahres zur SPS IPC Drives erschienen. Hier findet der Leser Informationen, wer Produkte und Lösungen aus der Automatisierungstechnik kon-zipiert und liefert, wer Sensoren herstellt, wer Steuerungstechnik anbietet oder wer auf Verbin-dungstechnik spezialisiert ist. Der Branchenführer umfasst das Pro-duktprogramm von über 170 deutschen Herstellern. Er gibt einen Überblick über das breite Leistungsspektrum der Anbieter, das alle Bereiche der Automatisie-rungstechnik umfasst – von der Komponente bis zur Fabriklösung. „Automation on Request“ ist kos-tenlos beim VDMA erhältlich. » prozesstechnik-online.de/cav0213442

Bauteile für Blitzschutz und Erdung

Die Ausgabe 2013/2014 des Dehn-Hauptkataloges „Blitz-schutz/Erdung“ bietet auf 292 Sei-ten Neuheiten und bewährte Bau-teile aus den Bereichen äußerer Blitzschutz und Erdung. Besonders hervorzuheben sind neue Halte-rungen mit Spannbandtechnik für das Errichten von Fangeinrichtun-gen auf Firstziegeln, neue Rundlei-ter aus Cupal-Verbundwerkstoff mit im Vergleich zu Kupfer deut-lich reduziertem Gewicht, die da-zugehörigen Leitungshaltern Dehngrip aus Kupfer, Leitungshal-ter aus Edelstahl für das Verlegen der HVI-Leitung in Ex-Bereichen sowie eine Unifalzklemme zum Einbinden der Montagesysteme von PV-Anlagen in den Funktions-Blitzschutz-Potenzialausgleich. » prozesstechnik-online.de/cav0213444

cav 2-2013 55

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Venjakob UmwelttechnikGmbH & Co. KG

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Beilagenhinweis Dieser Ausgabe liegen Prospekte folgender Firmen bei:

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Martin Mantz Compliance Solutions, Niedernberg

Wir bitten unsere Leser um freundliche Beachtung

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· Alfa Laval Mid Europe GmbH, Glinde 41

· ATEC Armaturenbau und AUMA Riester GmbH & Co. KG, Müllheim 3

· B&R Industrie-Elektronik GmbH, Bad Homburg 22

· Bürkert GmbH & Co. KG, Ingelfingen 9

· Deutsche Messe AG, Hannover 15

· easyFairs Deutschland GmbH, München 5

· Frenzelit Werke GmbH, Bad Berneck 23

· GEMÜ Gebr.Müller Apparatebau GmbH & Co.KG, Ingelfingen 7

· KELLER AG für Druckmesstechnik, CH-Winterthur 60

· Kettling Verbindungselemente GmbH, Plettenberg 21

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· MVA Mess- u.Verfahrens- Technik GmbH, Gräfelfing 43

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· OHL Gutermuth Industrial Valves GmbH, Altenstadt 49

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Die Zeitschrift für Chemie- und Pharmatechnik ISSN 0009–2800

Herausgeberin: Katja Kohlhammer

Verlag: Konradin Verlag R. Kohlhammer GmbH Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen Germany

Geschäftsführer: Peter Dilger

Verlagsleiter: Burkhard Lemke

Chefredakteur: Günter Eckhardt (ec), Phone +49 711 7594 -291 Stellv. Chefredakteur: Lukas Lehmann (le), Phone +49 711 7594-290

Redaktion: Ursula Fisely-Bustorff (fi), Phone +49 711 7594-373 Dipl.-Ing. Daniela Held (dh), Phone +49 711 7594-284 Dr. Bernd Rademacher (br), Phone +49 711 7594-263 Angelika Stoll (st), Phone +49 711 7594-300

Redaktionsassistenz: Barbara Diviggiano, Phone +49 711 7594-415, Fax -221 E-Mail: barbara.diviggiano@konradin.de

Layout: Renate Gebker, Phone +49 711 7594-278

Anzeigenleitung: Manuela Bumler, Phone +49 711 7594-347 E-Mail: cav.anzeigen@konradin.de

Anzeigenverkaufsleitung: Mirijam Kisur, Phone +49 711 7594-336 Alija Palevic, Phone +49 711 7594-530 E-Mail: cav.anzeigen@konradin.de

Auftragsmanagement: Andrea Haab, Phone +49 711 7594-320 Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 45 vom 1.10.2012.

Leserservice: Ute Krämer, Phone +49 711 7594-5850 Fax +49 711 7594-15850 E-Mail: ute.kraemer@konradin.de cav erscheint monatlich – ergänzt durch Sonder- ausgaben – und wird kostenlos nur an qualifizierte Empfänger geliefert. Bezugspreise: Inland 82,80 € inkl. Versandkosten und MwSt.; Ausland 83,40 € inkl. Versandkosten, Einzelverkaufspreis 7,00 € inkl. MwSt., zzgl. Versand-kosten. Auslandsvertretungen: Niederlande: contant int. advertising, Simone Contant, Anthoniusstraat 79, 7553 WC Hengelo (o), Phone 074 2435484, Fax 074 2568931, E-Mail: info@contantint.com; Großbritannien: Jens Smith Partnership, The Court, Long Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256 862589, Fax 01256 862182, E-Mail: media@jens.demon.co.uk; Schweiz: IFF Media AG, Bruno Fisch, Emmersbergstr. 1, CH-8200 Schaff- hausen, Phone 052 6330884, Fax 052 6330899; Japan: Mediahouse Inc., Kudankita 2-Chome Building, 2–3–6, Kudankita, Chiyoda-ku. Tokyo 102, Phone 03 32342161, Fax 03 32341140; USA, Kanada: Trade Media International Corp., 421 Seventh Avenue/Suite 607, New York, NY 10001-2002, Phone 212 564-3380, Fax 212 594-3841. Bank: Baden-Württembergische Bank Stuttgart, Konto 26 23 887, BLZ 600 501 01; Postbank Stuttgart, Konto 44 689 706, BLZ 600 100 70. Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte Berichte keine Gewähr. Alle in cav erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch Übersetzungen, vor-behalten. Reproduktionen, gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages. Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart. Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen Printed in Germany © 2013 by Konradin Verlag GmbH, Leinfelden-Echterdingen

58 cav 2-2013

VORSCHAU

Ausgabe März 2013

·Prozessorientiert, schnell, effizient Online-TOC-Analysator für die Prozesssteuerung und -optimierung ·Schlauchbrüche sofort erkennen Abreinigungssteuerung für Industriefilter ·Der Weg zur perfekten Schweißkante Schweißkantenformer mit hoher Schnittqualität

Damit die Fackel brennt Erdölraffinerien sind Orte, an denen das schwarze Gold erhitzt und abge-kühlt wird, um seine wertvollen Deri-vate zu gewinnen. Diese Produkti-onsanlagen müssen gewartet und in Betrieb gehalten werden. Eine Raf-finerieanlage ist daher ein lohnendes Objekt für thermografische Inspek-tionen. Es bieten sich auf Schritt und Tritt Möglichkeiten, ein berührungs-frei arbeitendes Messinstrument wie eine Wärmebildkamera zu verwenden.

Ressourcen sinnvoll einsetzen Die Chemieindustrie ist ein bedeu-tender Wirtschaftsfaktor. Ob Medi-kamente, Waschmittel, Gefrierbeutel oder Flachbildschirme, in nahezu al-len Alltagsprodukten stecken che-misch erzeugte Stoffe. Da die Welt-bevölkerung stetig wächst und der Lebensstandard der Menschen glo-bal ansteigt, ist die Frage der effi-zienten Nutzung von Ressourcen von immer größerer Bedeutung. Gleich-zeitig sind Emissionen und Abfall-ströme möglichst gering zu halten – und das weltweit.

Starkes Verfahren für die Wasserbehandlung Mit einem neuen Verfahren auf Basis von Chlor-dioxid hat der Geschäftsbereich Site Services von Evonik Industries die Biozidbehandlung von Kühlwasser sicherer und wirtschaftlicher ge-macht. Die Kühlwasserdesinfektion mit Chlor-dioxid bietet im Vergleich zu den überwiegend eingesetzten oxidierenden Bioziden wie Natrium-hypochlorit, Chlor oder Chlor/Bromid substanziel-le Vorteile hinsichtlich mikrobiozider Wirksamkeit und Umweltverhalten.

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ERFOLGSGESCHICHTE

60 Jahre elektrische FasspumpeSeite 25

DER UMWELT ZULIEBE

Chemikalien leasenstatt kaufenSeite 37

LIFE-CYCLE-INDEX

Prozessleitsystemeunter der LupeSeite 89

TITELTHEMA

Safety fi rst –Anlagensicherheit in der ProzessindustrieSeite 13

FachzeitschriftenChemie, Pharma, Food

die ernährungsindustrie

T I T E L

Passgenaue Antriebslösung für Press-TrennmaschinenS E I T E 5 4

Messespecial:Hannover MesseS E I T E 1 1

Spezialitäten-brauerei erweitert AbfüllanlageS E I T E 2 4

Feststoffe langsam fördernS E I T E 5 9

Beautydrinks in Aluminiumfl aschenS E I T E 8 7

10 2011

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