Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Spolehlivé hladinoměry pro chemické provozy

číslo 12/2006

Spolehlivé hladinoměry pro chemické provozy

Německá společnost Vega Grieshaber KG je předním výrobcem přístrojů pro měření výšky hladiny a měření tlaku, včetně limitních spínačů. Pro chemický průmysl nabízí řešení vyhovující specifickým požadavkům typickým pro toto odvětví.

Měřicí přístroje značky Vega poskytují uživateli spolehlivé údaje o množství, výšce hladiny a tlaku bez ohledu na typ měřeného produktu. Důkazem jsou např. bezkontaktní radarové hladinoměry typu Vegapuls, účinné i v extrémních pracovních podmínkách při tlaku od vakua po 16 MPa a při teplotě do 400 °C.

Hlavním rysem měřicích systémů od firmy Vega je jejich modulární koncept Plics®, který umožňuje kombinovat jednotlivé unifikované komponenty do měřicích sestav nejrůznějšího určení. Koncept Plics také napomáhá přístrojům značky Vega vyhovět vysokým požadavkům chemického průmyslu. Dále je článek zaměřen zejména na hladinoměry.

Měřicí přístroje pro náročný průmysl

Tvrdé provozní podmínky typické pro chemický průmysl kladou značné požadavky na pouzdra používaných snímačů, jejich elektroniku i celkové provedení. Protože hladinoměry, stejně jako ostatní snímače značky Vega, lze sestavit z jednotlivých komponent právě podle předpokládaných provozních podmínek, nepředstavují pro ně významnější problém ani nejtvrdší požadavky. Jejich měřicí systémy jsou dokonale chráněny mechanicky odolnými robustními pouzdry. K dispozici je široká škála verzí hladinoměrů, popř. jejich antén, odolávajících nejen provozní teplotě až 400 °C, ale také působení kyselin i zásad. Vynikající chemickou odolnost snímačů zaručují použité velmi odolné materiály jako např. PTFE, Hastelloy, tantal a smalt.

Bezstarostné a bezpečné použití
K zajištění spolehlivého a bezpečného provozu technologických celků mají hladinoměry Vega mj. tyto vlastnosti:

  • pouzdra snímačů plastová, z lehké slitiny nebo z korozivzdorné oceli,
  • všechny typy snímačů v provedení Ex ia nebo Ex d,
  • schválení podle standardu WHG k použití ve funkci ochrany před přeplněním,
  • schválení k použití v systémech spjatých s funkční bezpečností (SIL),
  • schválení ití v prostředí s nebezpečím výbuchu prachu (zóna 20).

Společnost Vega současně nabízí hladinoměry s odpovídajícím mechanickým připojením k jakékoliv nádrži či potrubí, ať už jde o jednoduchý skladovací zásobník nebo složitý reaktor s míchadly apod.

Důležité pro uživatele hladinoměrů značky Vega je, že měřený produkt lze zaměnit, ale spolehlivost funkce zůstává. To lze s výhodou využít při měření v chemických reaktorech střídavě plněných látkami se širokým rozsahem odlišných vlastností zpracovávaných často na finální produkty s opět jinými vlastnostmi (hustotou, viskozitou, schopností odrazu, vodivostí atd.). Hladinoměry Vega poskytnou spolehlivé naměřené údaje ve všech těchto případech.

Široký výběr komunikačních rozhraní
Společnost Vega má ve svém výrobním programu veškeré současné standardy pro přenos měřicího signálu. Pro kontinuální měření výšky hladiny, popř. měření tlaku, jsou k dispozici snímače s proudovou smyčkou 4 až 20 mA s protokolem HART ve dvou- nebo čtyřvodičovém provedení či s rozhraním pro sběrnici Profibus-PA nebo Foundation Fieldbus. U limitních spínačů je k dispozici bezkontaktní výstup, reléový a tranzistorový výstup nebo signál podle NAMUR.

Chlor – základ mnoha produktů

Chlor je používán v mnoha nejrůznějších chemických procesech a je základem velkého počtu finálních produktů. Při jeho výrobě jsou kladeny značné požadavky mj. i na používané snímače polohy hladiny.

Obr. 1.

Obr. 1. Hladinoměry na zásobníku s kapalným chlorem

Jednou z metod výroby chloru je jeho elektrolýza z HCl. Značná agresivita látek, s nimiž se pracuje, vyžaduje od instalovaných měřicích systémů rovněž extrémně velkou chemickou odolnost. Snímače musí současně odolávat vlivům silného elektromagnetického pole, způsobeného velkými hodnotami elektrického proudu při elektrolýze.

Vhodné uspořádání hladinoměrů na zásobníku při výrobě a skladování chloru ukazuje obr. 1.

Ke kontinuálnímu bezkontaktnímu měření polohy hladiny chloru je obzvlášť vhodný radarový hladinoměr Vegapuls 63. Jeho anténa je zapouzdřena v kotouči z materiálu PTFE. Zamezením kontaktu jakékoliv kovové části snímače s médiem je zajištěna dokonalá odolnost přístroje proti korozi.

Jako spolehlivé detektory výšky hladiny v zásobnících chloru se osvědčily vibrační hladinové spínače Vegaswing 63, které spolehlivě spínají bez ohledu na rozličné vlastnosti produktů a provozní podmínky v zásobníku. Podle agresivity měřeného média lze volit z mnoha smáčených materiálů od méně odolných až po absolutně chemicky odolné (např. korozivzdorná ocel V4A, Hastelloy, plasty, smalt).

Toxické kapaliny

Při zacházení s toxickými produkty je na prvním místě bezpečnost. Výsledkem chemických reakcí jsou často vysoce toxické kapaliny, které je nutné skladovat za velmi přísných bezpečnostních opatření. Únik i skutečně minimálního množství takové látky může mít nedozírné následky. Nikoho tedy asi nepřekvapí, že veškeré použité měřicí přístroje musí být velmi kvalitní a funkčně spolehlivé. Uspořádání hladinoměrů doporučené pro tyto případy je ukázáno na obr. 2.

Obr. 1.

Obr. 2. Hladinoměry na z ásobníku s toxickou kapalinou

Ke kontinuálnímu bezkontaktnímu měření výšky hladiny toxických kapalin je s ohledem na fyzikální aspekty úlohy obzvlášť vhodný radarový měřicí princip. Osvědčil se tudíž radarový hladinoměr Vegapuls 66, u něhož se mikrovlny nevyzařují skrze PTFE, ale prostřednictvím speciálního keramického členu. Keramický člen je připájen ke kovovému napájecímu prvku a utěsněn grafitem, což vyhovuje požadavkům kladeným z hlediska zábrany úniku toxických látek do okolí.

K detekci výšky hladiny se doporučují limitní spínače Vegaswing 63 s kovovým oddělením od měřeného média, které nabízejí dostatečně vysoký standard bezpečnosti. Proti úniku toxické látky v případě korozního poškození vibračních vidliček obsahuje tento spínač zavařený skleněný člen (druhá část ochrany), zajišťující maximální bezpečnost.

Závěr

Uvedené i další hladinoměry v nejrůznějších verzích pro velmi široký rozsah použití vyrábí a dodává německá firma Vega Grieshaber KG, kterou na českém trhu výhradně zastupuje společnost Level Instruments CZ – Level Expert s. r. o. Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám a jejich spolehlivost je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Mnoho let zkušeností umožňuje pracovníkům obou společností porozumět specifickým požadavkům daného odvětví a správně na ně reagovat. Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je připravena kompletně dodat tuto i další měřicí techniku pro jakoukoliv oblast průmyslu, a to včetně bezplatného technického poradenství, vypracování návrhu řešení, zapůjčení snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka.

(Level Instruments CZ – Level Expert s. r. o.)

Level Instruments CZ – Level Expert, s. r. o.
Přemyslovců 43
709 00 Ostrava-Mariánské Hory
tel.: 599 526 776
fax: 599 526 777
hot-line: 774 464 120
e-mail: info@levelexpert.cz
http://www.levelexpert.cz