Prozessautomation & Messtechnik Dichte messen wie geschmiert

In einem Aluminiumwerk geht es heiß her. Wo könnte ein neues Messgerät besser seine „Feuertaufe“ bestehen? Neue messtechnische Geräte werden schließlich erst dann von den Anwendern der Prozessindustrie akzeptiert, wenn sie ihre ersten Einsätze im Feldtest gemeistert haben. „Für die Coriolis-Massedurchflussmesser CoriolisMaster FCB330 und FCB350, die wir zur Hannovermesse 2012 auf den Markt gebracht haben, haben wir weltweit Feldtestmessstellen gesucht“, so Cornelia Giebenhain-Wagner, Vertriebsleiterin Messtechnikprodukte Region Mitte bei ABB. „Da man mit den neuen Geräten neben dem Durchfluss auch gleichzeitig die Dichte bestimmen kann, waren vor allem Anwendungen von Interesse, wo das von Bedeutung ist - etwa in Molkereien, bei der Bestimmung des Trockensubstanzgehalts in Milchprodukten.“ Auch im Aluminium-Walzwerk von Novelis in Lüdenscheid, in dem Dosenblech und Folie hergestellt wird, war es die Fähigkeit, die Dichte zu bestimmen, die dem CoriolisMaster FCB350 zu einem Piloteinsatz verhalf. Denn man suchte nach einer Möglichkeit, die Qualität von Lageröl zu überwachen. Giebenhain-Wagner: „Dieses Öl schmiert die Lagerungen der Stützwalzen. Wenn die Viskosität und damit Schmierleistung nicht mehr ausreicht, kommt es zu einem Lagerschaden und damit zu ungeplanten Produktionsstillständen und Reparaturkosten.“ Um dem vorzubeugen, wird das Schmieröl regelmäßig ausgetauscht - dank der Fähigkeit des CoriolisMasters, die Dichte hochgenau zu bestimmen, genau zum richtigen Zeitpunkt. Denn die Qualitätsabnahme des Öls wird durch nicht zu vermeidende prozessbedingte Verdünnung hervorgerufen, die wiederum mit einer minimalen Dichteänderung von etwa 0,8g/l verbunden ist. Daher wird das Modell FCB350 eingesetzt, das Durchfluss wie auch Dichte noch genauer bestimmt, als das Standardgerät FCB330: Bei letzterem wird die Dichte mit 10g/l Genauigkeit, beim FCB350 mit 2g/l, nach Vor-Ort-Abgleich sogar mit 0,5g/l Genauigkeit bestimmt.Schon leichte Dichteschwankungen im Lageröl signalisieren den Instandhaltern im Aluminiumwalzwerk, dass demnächst ein Austausch der Tankfüllung notwendig wird. Auch die hohe „Laufruhe“ des Dichtesignals ist hier von Vorteil, damit Trends eindeutig identifiziert werden können. Dass das Gerät auch noch Durchfluss misst, sehr einfach handhabbar ist und sich durch kompakte Größe und geringen Druckverlust auszeichnet, ist ein willkommener Zusatzaspekt. „Die CoriolisMaster FCB330 und FCBB350 sind deutlich kürzer gebaut als das ältere Modell FCM2000“, erläutert Giebenhain-Wagner. „Die neue Bauform deckt rund 95 Prozent aller Applikationen in der Prozessindustrie ab. Die bisherige längere Variante hat in speziellen Fällen Vorteile, etwa in Applikationen mit Gasblasen.“ Da die neuen Geräte sowohl Masse- als auch Volumendurchfluss, Dichte, Temperatur und - mit der integrierten Software Densimass - auch die Konzentration bestimmen, lassen sich in vielen Applikationen damit die Investitionskosten reduzieren. Und auch die Betriebskosten liegen dank des verschleißfreien Messprinzips niedriger als bei mechanischen Durchflussmessern, bei denen unter anderem aufgrund eines notwendigen Filterwechsels der Wartungsbedarf hoch ist. Da sich der CoriolisMaster zudem selbstentleerend installieren lässt, können sich keine Messstoffrückstände ablagern. Der Markt für Coriolis-Durchflussmessung ist äußerst attraktiv, mit Wachstumsraten von etwa sechs bis zehn Prozent und einem Marktvolumen von rund einer Milliarde US-Dollar. Das wartungsfreie Konzept ersetzt alte Messprinzipien, aber auch Coriolis-Geräte älterer Bauart werden von moderneren Geräten verdrängt. „Daher haben wir uns bei der Neuentwicklung auf drei Kriterien konzentriert“, führt Giebenhain-Wagner aus: „auf platzsparendes Design, hohe Genauigkeit und einen besonders geringen Druckverlust.“ Mit Erfolg, so die Vertriebsleiterin. „Wir bieten den geringsten Druckverlust am Markt.“ Anwender von wartungsintensiven Schwebekörper-Messgeräten oder Woltmann-Zählern, die bisher aus Platzgründen nicht durch ein Coriolis-Gerät ersetzt werden konnten, können dank der kleinen Bauform jetzt auf die neue Technik umsteigen. Bei den Einbaulängen sei man unter den Vorgaben der Namur geblieben, treffe aber durch einen Anschlussadapter die Vorgaben der Chemie-Anwender exakt. Auch deren Vorstellungen zur Messgenauigkeit entspricht ABB: mit 0,1 Prozent bei Masse-Durchflussmessung mit dem FCB350 bzw. 0,25 Prozent mit dem FCB330. Die Installation sei sehr einfach, sogar einfacher als bei einem magnetisch-induktiven Durchflussmesser, erläutert Giebenhain-Wagner. „Die Geräte müssen zudem nur einmal kalibriert werden und behalten dann ihre Genauigkeit konstant bei. Mechanische Geräte dagegen muss man alle paar Jahre neu eichen lassen.“ Den ABB-Entwicklern sei es zudem durch die spezielle Form und Biegefestigkeit der Coriolismaster gelungen, die Durchflusskapazitäten innerhalb der einzelnen Nennweiten zu optimieren: bei DN15 zwischen 0 und 8.000kg/h, bei DN25 bis 35.000kg/h, bei DN50 bis 90.000kg/h und bei DN150 bis 860.000kg/h.