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7. Mai 2024

Sichere Ultraschalldurchflussmessung an Kühlwasserleitung in chemischen Prozessen

Komplexe Anforderungen an Durchflussmessung bei der Herstellung von Kunstharzen im Ex-Bereich


Synthetische Harze spielen eine wichtige Rolle in einer Vielzahl von Industrien. Die DIC Performance Resins GmbH in Wien gehört zu einem der bedeutendsten Hersteller synthetisch hergestellter Harze. Das Unternehmen beschäftigt sich mit der Entwicklung und Herstellung umweltfreundlicher Systeme von Hochleistungsharzen und ist spezialisiert auf die Untersuchung von Oberflächentechnologien. Durch komplexe chemische Reaktionen wird die gewünschte Polymerstruktur erzeugt, die für die verschiedenen Eigenschaften des Harzes wichtig ist und letztlich ihre Eignung für verschiedene Anwendungen in Bereichen wie Farben, Druckerfarben, industrielle Beschichtungen, Automobilkomponenten und mehr bestimmt. Um konsistente Produktqualität sicherzustellen, ist eine dauerhafte und präzise Prozesskontrolle der Parameter wie beispielsweise Temperatur und Druck notwendig.

Im Laufe der Betriebszeit hat das Kühlsystem, das für die Aufrechterhaltung der Temperatur im Prozess verantwortlich ist, einen allmählichen Leistungsabfall erfahren, der eine Modernisierung erforderlich machte. Um die Effizienz des Kühlsystems wiederherzustellen, mussten notwendige Messungen einzelner Stränge des Systems zur Berechnung der Auslastung des gesamten Netzes vorgenommen werden. Damit besteht die Möglichkeit, installierte Aggregate in der vorhandenen Rohrleitungsinfrastruktur neu aufeinander abzustimmen. 

Die Schwierigkeit bestand darin, einen geeigneten nichtinvasiven Durchflussmesser zu finden, der ein hohes Maß an Sicherheit bietet. Der Sicherheitsaspekt stand für die Prozessverantwortlichen der DIC Performance Resins im Vordergrund, denn im Produktionsprozess von synthetischen Harzen werden unter anderem leicht entzündliche Lösungsmittel eingesetzt. Funkenbildung, etwa durch unzureichend geschützte Geräte, muss unbedingt vermieden werden.

Darüber hinaus wurden nur temporäre Messungen benötigt, was die Wahl eines eingriffsfreien Durchflussmessers beförderte. Im ungünstigsten Fall sind Rohrleitungsöffnungen und damit Eingriffe in sensible Prozesse chemischer Produktionsanlagen nicht möglich oder ziehen teure und langwierige Genehmigungsverfahren nach sich.

Auf der Suche nach einem geeigneten Gerät, entschied sich der verantwortliche Prozessingenieur für den explosionsgeschützten Clamp-on-Durchflussmesser KATflow 170 von Katronic. Das stationäre Durchflussmesssystem wird für temporäre Messungen an einer Stahlrohrleitung DN 50 mit einer Strömungsgeschwindigkeit von ca. 2,0 m³/s, im Medientemperaturbereich -20 ... +35 °C eingesetzt.

Mithilfe des integrierten Akustischen Sensorpositionierungsassistenten und dank der Clamp-on-Technologie positioniert der Anwender die Edelstahlsensoren im richtigen Abstand mit Metallbändern auf der Rohrleitung. 

Nachdem ein Mitarbeiter der DIC Performance Resins GmbH erste Erfahrungen mit dem ATEX-Gerät gesammelt hatte, konnten bereits nach wenigen Versuchen, so der Anwender, „schnell und einfach“ erhoffte Informationen zu Durchflüssen in den Rohrleitungen zusammengetragen und die entsprechenden Berechnungen durchgeführt werden. Erste Referenzmesswerte gaben dem Anwender Gewissheit über die Zuverlässigkeit der Messergebnisse des KATflow 170.