Aktuální vydání

celé číslo

03

2021

Digitální transformace, chytrá výroba, digitální dvojčata

Komunikační sítě, IIoT, kybernetická bezpečnost

celé číslo

Řešení pro měření hladiny v chemickém průmyslu

Společnost Level Instruments CZ – Level Expert, s. r. o., se specializuje na dodávky měřicí techniky pro průmyslové provozy, zejména techniky k měření polohy hladiny kapalin a sypkých látek, rozhraní mezi nemísícími se kapalinami a také k měření tlaku. Společnost mj. nabízí přístroje a systémy vyhovující specifickým požadavkům nejrůznějších odvětví průmyslu. Přístroje uživateli poskytují spolehlivé údaje o poloze hladiny měřeného produktu, tj. o jeho množství, a tlaku bez ohledu na druh média. Společnost dodává měřicí techniku pro jakékoliv odvětví průmyslu včetně poskytnutí bezplatného technického poradenství, vypracování návrhu měřicího řetězce, zapůjčení snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka.

Článek je zaměřen na přístroje k měření polohy hladiny a tlaku v provozech chemického a petrochemického průmyslu a na konkrétní příklady při provozním měření v chemickém průmyslu.

Moderní a osvědčené hladinoměry VEGA Grieshaber KG, které v České republice a na Slovensku dodává společnost Level Instruments CZ – Level Expert, poskytují spolehlivé údaje o množství, výšce hladiny, přesné poloze rozhraní dvou hladin a tlaku téměř jakéhokoliv měřeného média a vyhovují náročným požadavkům ve všech oblastech chemického a petrochemického průmyslu. 

Chemický průmysl: nejvyšší kvalita jako standard

V žádném jiném průmyslovém sektoru nejsou požadavky na přístrojové vybavení tak vysoké jako v chemické výrobě. Procesy se vyznačují širokým rozsahem teplot a tlaků; použité senzory musí být vyrobeny z chemicky odolných materiálů a spolehlivě fungovat za těch nejnáročnějších podmínek. Přístroje VEGA se používají v mnoha různých oblastech a osvědčily se i v extrémních úlohách. Nejvyšší prioritou ve všech složitých procesech chemického průmyslu je bezpečnost. Snímače VEGA jsou certifikovány pro použití v nebezpečných oblastech a v bezpečnostních systémech až do SIL 2.

V chemickém a petrochemickém průmyslu pracují měřicí systémy v mimořádně nepříznivých provozních podmínkách. Nutné jsou velká chemická odolnost, dlouhá životnost a velká spolehlivost. Porucha snímače může mít za následek odstavení výroby a s ním mohou být spojeny velké finanční ztráty. 

Rychlá dodávka a jednoduchá obsluha

Přestože jsou všechny vyráběny podle specifikací zákazníka, přístroje jsou obvykle dodávány během několika pracovních dnů. Uživatelé oceňují jednoduchý a jasný postup během nastavení, k čemuž lze také využít rozhraní Bluetooth a chytrý telefon nebo tablet. 

Skladovací nádrž na chlor

Výroba a skladování chloru kladou velké požadavky na chemickou a difuzní odolnost materiálů ve výrobním zařízení. Při výběru těsnicích materiálů jsou zapotřebí rozsáhlé znalosti o procesu a zkušenosti. Protože kaž­dé přerušení procesů je spojeno s velkými náklady, je spolehlivost přístrojového vybavení nejvyšší prioritou (obr. 1).

K měření hladiny ve skladovací nádrži na chlor je určen radarový hladinoměr Vegapuls 64 (obr. 2). Tento hladinoměr spolehlivě měří hladinu i v náročných provozních podmínkách. Požadovaná chemická odolnost je zajištěna difuzně těsným 8mm krytem anténního systému z PTFE. Směrem k médiu je vystavena jen leštěná anténní část a nejsou zde žádné dutiny nebo štěrbiny, ve kterých by se mohl produkt hromadit. Povrch materiálu je velmi jemně opracován diamantovými nástroji, což také výrazně snižuje adhezi média na krytu. Navíc speciální softwarové algoritmy odfiltrují rušení způsobené nánosy na anténním systému. Díky velkému dynamickému rozsahu snímače je útlum signálu způsobený ukládáním produktu do značné míry kompenzován. To umožňuje spolehlivou detekci hladiny i při zašpinění anténního systému snímače.

Pro limitní měření hladiny ve skladovací nádrži na chlor se používá vibrační hladinový spínač Vegaswing 63 (obr. 3). Výhodou těchto spínačů je, že k dispozici jsou různé vysoce odolné materiály, které splňují odlišné požadavky na chemickou odolnost. Funkci spínače lze snadno ověřit pomocí testovacího tlačítka na snímači. 

Nádrže na rozpouštědla

Rozpouštědla s malou viskozitou mohou degradovat mnoho typů plastů. To klade zvýšené požadavky na výběr provozní měřicí techniky. Pro ochranu před přeplněním je vyžadován samostatný systém detekce polohy hladiny, což zvyšuje bezpečnost zařízení a zajišťuje ochranu lidského zdraví a životního prostředí (obr. 4).

K měření v nádržích na rozpouštědla je vhodný radarový hladinoměr s vedenou vlnou Vegaflex 81 (obr. 5). Různé těsnicí materiály a materiály pouzdra hlavice zajišťují dlouhodobý a bezúdržbový provoz i v náročných podmínkách. Klasifikace funkční bezpečnosti na úroveň SIL 2 nebo SIL 3 a schválení pro látky nebezpečné pro vodní zdroje podle německého zákona WHG dovolují hladinoměr použít i jako součást systému ochrany proti přeplnění nebo systému bezpečnostního vybavení.

Robustní keramická měřicí buňka Certec snímače Vegabar 82 (obr. 6) odolává tlakovým rázům oběma směry, přetlaku i podtlaku, jež mohou vznikat v potrubí v blízkosti čerpadla, které plní nádrž s rozpouštědlem nebo čerpá rozpouštědlo z nádrže, a vyniká až 150násobnou přetížitelností. Čelní keramická membrána měřicí buňky Certec spolehlivě odolává intenzivní abrazi i velkým přetížením provozním tlakem.

Jako ochranu čerpadla proti chodu naprázdno, stejně jako ochranu nádrže proti přeplnění je možné v nádrži instalovat již zmíněné vibrační hladinové spínače Vegaswing 63. Snímače lze vybavit skleněným těsněním, které poskytuje další oddělení procesu (tzv. druhý stupeň ochrany). 

Nádrž na čpavek

Nepříjemnou vlastností čpavku je, že může projít jakýmkoliv běžným procesním připojením nebo těsněním z elastomeru. Aby se zabránilo dlouhodobým únikům a nežádoucím výpadkům zařízení, jsou proto povinná plynotěsná procesní těsnění a používají se speciální bezpečnostní konfigurace, což značně omezuje výběr přístrojového vybavení. Vzhledem k vysokému riziku a přísným omezením s ohledem na ochranu životního prostředí je při manipulaci s čpavkem také nezbytné spolehlivé měření hladiny (obr. 7).

Také zde je možné použít hladinoměr s vedenou vlnou Vegaflex 81, ovšem s ochranou proti penetraci čpavku speciálním těsněním snímače. Přesné měření umožňuje dosáhnout vysoké kvality řízení procesu (na obr. 7 je radarový hladinoměr umístěn v obtokové trubici).

Kontinuální měření doplňují jako ochrana před přeplněním nádrže na čpavek limitní spínače Vegaswing 63 ve svařovaném provedení odolném proti difuzi čpavku. Limitní vibrační spínače Vegaswing 63 jsou dodávány ve verzi s trubkovým prodloužením do délky až 6 m (viz obr. 3). Materiálem v kontaktu s médiem je korozivzdorná ocel 316L, plasty ECTFE nebo PFA, slitina Hastelloy nebo smalt. Rozsah provozních teplot je –50 až +250 °C a provozní tlak –100 až +6 400 kPa. Úroveň funkční bezpečnosti je SIL 2. 

Závěr

Představené hladinoměry i snímače tlaku dodává společnost Level Instruments CZ – Level Expert. Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám. Rychlá reakce na poptávku, velmi kvalitní zboží, nejmodernější technika, široký sortiment nabízených produktů, nepřetržitý certifikovaný servis do 24 hodin – to vše vede ke spokojenosti zákazníků. 

(Level Instruments CZ – Level Expert)

Obr. 1. Měření v nádrži s chlorem: radarový hladinoměr Vegapuls 64 a limitní spínač Vegaswing 63

Obr. 2. Radarový hladinoměr Vegapuls 64

Obr. 3. Vibrační hladinový spínač Vegaswing 63

Obr. 4. Měření polohy hladiny v nádržích na rozpouštědla

Obr. 5. Radarový hladinoměr s vedenou vlnou Vegaflex 81

Obr. 6. Snímač tlaku Vegabar 82 se vyznačuje velkou odolností proti tlakovým rázům

Obr. 7. Měření v nádobě s čpavkem