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WirelessHART hilft, das Grundwasser zu schützen

Der TÜV bestätigt die Zuverlässigkeit von WirelessHART IEC-62591 als Bestandteil einer Überfüllsicherung für brennbare und nicht brennbare Flüssigkeiten. Denn Behälter, die wassergefährdende Medien enthalten, müssen nach den Zulassungsgrundsätzen für Überfüllsicherungen (ZG-ÜS) und dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) gegen Überfüllung geschützt werden.

In Industriebereichen wie Chemie, Petrochemie, Raffinerien, Kraftwerken, Wasser- und Abwasserwerken sowie der Öl- und Gasindustrie werden Flüssigkeiten in ortsveränderlichen oder stationären Behältern gelagert, die nicht in das Grundwasser gelangen dürfen. Um die Kontamination des Grundwassers zu verhindern, ist die WHG Zulassung zur Lagerung von wassergefährdenden Stoffen eine grundsätzliche Forderung. Vor dem Erreichen des zulässigen Befüllungsgrades des Behälters muss der Befüllvorgang gestoppt werden, damit der zulässige Füllungsgrad nicht überschritten wird und kein Medium austritt. Die hierfür eingesetzten Überfüllsicherungen und deren Teile müssen nach dem ZG-ÜS funktions- und betriebssicher sein.

Bisher wurden die Feldgeräte als Überfüllsicherungen nach WHG klassisch verkabelt, wobei diese Art der Installation mit hohem Aufwand verbunden war. Fahrbare Behälter oder Behälter im Tanklager können nur unflexibel und kostenintensiv mit einer Überfüllsicherung nach WHG ausgerüstet werden. Fahrbare Behälter werden mit einem Füllstandsgrenzschalter mit Kabel und Stecksystemen ausgerüstet. Defekte Steckkontakte oder beschädigte Kabel der Überfüllsicherung verursachen Störungen und eine eingeschränkte Verfügbarkeit. Im Tanklager ist der Verkabelungsaufwand sehr kostenintensiv, da hier zusätzliche Kabelbühnen, Feldverteiler, Kabel und Messumformer-Speisetrenner installiert werden müssen. Ideal wäre eine kabellose Füllstandsüberwachung mit WHG Zulassung, die diese Nachteile eliminiert.

Emerson Process Management bietet hierfür mit dem Rosemount 2160 Vibrationsgrenzschalter die weltweit erste WirelessHART Füllstandsüberwachung mit WHG Zulassung. Die Konstruktion des Standgrenzschalters 2160 basiert auf dem Prinzip der Schwinggabel. Die Oszillation der Gabeln mit der Eigenfrequenz erfolgt mit Hilfe eines piezo-elektrischen Kristalls. Die Änderungen der Eigenfrequenz werden kontinuierlich überwacht. Die Frequenz des Schwinggabelsensors ist abhängig vom Medium, in das der Sensor eingetaucht wird. Je höher die Dichte der Flüssigkeit, desto niedriger die Frequenz.

Der Rosemount 2160 kann mit einer eigensicheren Batterie gespeist werden, dadurch kann das Feldgerät zum Anbau an Zone 0 bzw. in Zone 0 betrieben werden. Die Übertragung der Messwerte erfolgt durch das kabellose, selbstorganisierende WirelessHART Protokoll an ein WirelessHART Gateway, welches mit einem Leitsystem oder einer Steuerung gekoppelt wird, das die weitere Verarbeitung der Füllstandsgrenzwerte nach WHG gewährleistet.

Der Rosemount 2160 führt kontinuierlich eine Überwachung des Gerätezustands von Gabel und Sensor durch. Die integrierte Diagnose kann Gabelschäden wie Korrosion, interne oder externe Beschädigung der Gabelkonstruktion sowie Elektronik-Probleme erkennen und über das WirelessHART Protokoll als Warnungen ausgegeben. Zusätzlich kann der Anwender Prozess-Alarmmeldungen für Ausgangsstatus, Sensorfrequenz (Rückschluss auf Änderung der Dichte), Elektroniktemperatur oder Spannungsversorgung konfigurieren und per WirelessHART Protokoll nutzen.

Die WirelessHART Überfüllsicherung entspricht denselben Zulassungsgrundsätzen, die auch für verkabelte Geräte angewendet werden, gemäß den hohen Anforderungen der Zulassungsstelle bezüglich der spezifizierten Funktionalität. U. a. wurden in einem NAMUR-Prüflabor Funktionstests mit 2500 Schaltspielen jeweils bei Minimal- und Maximal-Temperaturen fehlerfrei durchgeführt. Der Vibrationsgrenzschalter 2160 und das Gateway 1420 entsprechen den erweiterten EMV-Anforderungen der NAMUR NE21.

Der Rosemount 2160 WirelessHART Vibrationsgrenzschalter erweitert den Einsatzbereich für Überfüllsicherungen nach WHG in nahezu jedem Bereich der Anlage. Der wartungsfreie Betrieb des Rosemount 2160 zusammen mit den erweiterten Diagnosefunktionen ergeben einen sicheren Überfüllschutz, eine erhöhte Betriebszeit und eine schnelle Amortisierung von Investitionskosten. Das WirelessHART Protokoll erlaubt ein einfaches, flexibles und kosteneffektives Nachrüsten. Mit dem Rosemount 2160 wurde das weltweit erste WirelessHART Gerät als Überfüllsicherung nach WHG zugelassen. Weitere WirelessHART Feldgeräte, konzipiert als WHG-Überfüllsicherung, werden von Emerson Process Management in naher Zukunft angeboten.

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