Tett på trykk (4:5)

Valgets kval!

Artikkelserien ”Tett på trykk” setter denne gang trykk på valg og bruk av utstyr, verktøy, alternative måle-/presentasjonsmetoder og de tøffe kravene i offshoreindustrien.

Oljeplattformer: Korrosivt miljø både på sensor og rundt transmitter (StatoilHydro - Terje Eide)
Oljeplattformer: Korrosivt miljø både på sensor og rundt transmitter (StatoilHydro - Terje Eide)

Artikkelserien ”Tett på trykk” setter denne gang trykk på valg og bruk av utstyr, verktøy, alternative måle-/presentasjonsmetoder og de tøffe kravene i offshoreindustrien.

Forfatteren

Automatiserings artikkelserie «Tett på trykk» er utviklet i tett samarbeid med Endress+Hausers Rita Refvik, ansvarlig for trykk- og temperaturmålinger i Skandinavia. Hun stiller med omfattende instrumenteringserfaring. 

Etter mange år i kjemisk treforedling med praktisk erfaring har hun nå etter 11 år på leverandørsiden også god innsikt i problemstillinger og løsninger i andre bransjer.

Tekst og foto: Rita Refvik, Endress+Hauser

 

Som tidligere nevnt, er trykktransmitteren en ”teknisk tusenkunstner”.

 

Applikasjonsavhengig

 

På den omfattende menyen står blant annet måling av prosesstrykk, hydrostatisk nivå, dP-flow (mengdemåling), differansetrykk over en pumpe, filter etc. I tillegg til formålet (måleoppgaven), må bransjenes spesifikke krav til materialkvalitet, utførelse, sporbarhet, nøyaktighet og sertifikater hensyntas ved valg av måler. Disse temaene er også relevant for andre typer måleinstrumenter.

 

Industriens ulike bransjer har selvsagt forskjellige behov – og derved krav. Likevel vil mange av applikasjonene også være like. I denne artikkelen vil noen av disse bli belyst – både de generelle og de mer applikasjons-/bransjespesifikke.

 

Noen fellesnevnere

 

Bransjene kan deles opp i for eksempel disse; Olje og Gass, Kjemisk- og Petrokjemisk, Papir (og Papirmasse), Vann og Avløp, Gruvedrift, Metallurgi, Glass, Næringsmiddel, Farmasi, Energi og Marine.

 

I de fleste av disse industriene finnes enkle, lignende applikasjoner som kun trenger standard materialer og tilkoblinger, og ingen absolutte nøyaktighetskrav eller krav til sertifikater. Dette gjelder spesielt hjelpesystemer. Som eksempel kan nevnes trykkmålinger i hydraulikkaggregater, på kompressorer, på trykkluft og vannledninger, som alle står i avskjermede rom, uten forurensning eller ekstreme temperaturer.

 

Litt større utfordring blir det når man skal ut i prosessen og måle parametrene der. Her har bransjene ulike krav. Enkelte prosesser har for eksempel meget korrosive medier, og de medieberørte delene, av trykktransmitteren, må derfor være valgt i henhold til dette.

 

Mediets egenskaper

 

Andre hensyn å ta, er mediets øvrige egenskaper, så som tendens til å krystallisere, dets viskositet, innhold av faste partikler, mediets og omgivelsens temperatur, og selvfølgelig trykkområdet - både statisk og dynamisk for nivå og flowmålinger.

 

I tillegg må man være bevisst på om det kan være forhold i prosessen som kan påvirke målingen, for eksempel røreverk som vil skape forstyrrelser, eller fremmedlegemer som vil kunne ødelegge membranet.  Er det store temperaturvariasjoner? Er det et veldig fuktig miljø?

 

Sikkerhet

Transmittere testes for røffe forhold
Transmittere testes for røffe forhold VISIONWORK GmbH
 

Forhold som eksplosjonsfare, og sikkerhet for mennesker og utstyr, er selvfølgelig av stor betydning. Der hvor mediet er eksplosjonsfarlig, er prosessen og området rundt klassifisert i henhold til gjeldende ATEX regler, og delt i soner. Transmitteren må selvsagt være godkjent i henhold til disse kravene.

 

Fokus på sikkerhet er heldigvis også stadig mer aktuelt. Der dette kreves, må SIL2 (Safety Integrity Level), eventuelt SIL3, godkjennelse av transmitteren i henhold til IEC61508 eventuelt IEC61511 foreligge.

 

Verktøy

 

I mange tilfeller er det meget praktisk å ha display på et lett tilgjengelig sted, for eksempel på måleren, om denne er plassert hensiktsmessig i forhold til manuell avlesning. Transmitteren fungerer da også som manometer; operatøren kan lese av trykket når han/hun står ute i prosessen. Og uansett er et lokalt display ”kjekt å ha”, da mange trykktransmittere kan parametriseres via egne trykknapper. Det er for eksempel såre enkelt å endre måleområde eller nullpunktsjustere måleren, osv.

 

Selvsagt kan dette også gjøres ved hjelp av håndholdte parametriseringsverktøy, så som Endress+Hausers Field Xpert SFX100 eller Emersons DXR375, for transmittere med Hart kommunikasjon (digital kommunikasjon overlagret 4..20 mA strømsløyfen) eller Foundation Fieldbus (FF).

 

Parametriseringsverktøy for commissioning (igangsettelse), ved endringer eller ved feilsøking, kan også være et PC-basert program, så som Fieldcare fra Endress+Hauser. Andre instrumentleverandører har egne verktøy. Med nevnte FieldCare kan man kommunisere med transmitteren via Hart signalet eller Profibus PA.  Styresystemets egne programverktøy benyttes også gjerne ved commissioning i FF eller Profibus anlegg, og der HART-buss er tatt i bruk.

 

Ventilenes verden

 

De ulike bransjene har også forskjellige standarder for valg av prosesstilkoblinger og tilleggsutstyr. Det inkluderer manifolder/block and bleed/ monoflanges (forskjellige typer av avstengningsventiler med utligningsmulighet og eventuelt avblødningsmulighet, direkte montert på transmitter), avstengningsventiler, nipler og eventuelt spyleringer (for spylemulighet under drift).

 

Tradisjonelle hook-up tegninger kan finnes hos leverandører av dette utstyret. Det er ofte nærliggende å velge samme standard som man alltid har gjort; 5 ventils manifold istedenfor 3 ventils, DN80 flens istedenfor en gjenget utgave, et spesifikt materiale fremfor et like godt, men rimeligere osv.

 

Tenk alternativt

 

Av og til kan det imidlertid være hensiktsmessig å legge konservatismen litt til side, evaluere målepunktet med nye øyne og kanskje vurdere bedre løsninger? Istedenfor tradisjonell dP-transmitter med kapillærrør; hva med å måle nivået i en lukket tank med to separate trykktransmittere og så evaluere signalet i en ekstern omformer? Det er en fin løsning der det statiske trykket ikke er veldig høyt; installasjon er enklere da man slipper å forholde seg til kapillærrør.

 

Eller for eksempel bruke et stort og synlig display for vising av to prosessparametere? Benytt gjerne en felttransmitter for temperatur, til å veksle mellom å vise temperaturen til målepunktet den er tilkoblet, og trykket målt med en trykktransmitter (som ikke er plassert i hensiktsmessig høyde, men på samme prosessavsnitt). Dette lar seg gjøre med busskommunikasjon som FF.

 

Tøffe offshorekrav

Eksempel på diff.trykk transmitter med 5 ventils manifold
Eksempel på diff.trykk transmitter med 5 ventils manifold
 

Så hvordan er nå egentlig forholdene i de forskjellige bransjene og applikasjonene?  La oss se nærmere på noen av dem – og vi tar flere i neste ”Tett på trykk”:

 

På en oljeplattform er kravene tøffe. Her må transmitteren tåle et korrosivt miljø, både i prosessen og i omgivelsene. Sjøluften er fuktig og saltholdig; krav til huset er derfor SS316. Mediet er ofte sjøvannsholdig olje med innslag av svovelforbindelser og CO2; Materialene må derfor her være mer korrosjonsbestandig enn SS316.

 

Ofte brukes Hastelloy C, 6MO eller titan i prosesstilkoblingene, og i membranet tilsvarende korrosjonsbestandige materialer. SS316 i medieberørte deler skal være i henhold til NACE.

 

Dokumentasjon

 

Pga. eksplosjonsfaren er transmitterne alltid i Eex utgave, på norsk sokkel Eex ia. Mange av trykkapplikasjonene er en del av ESD (Emergency Shut Down, eller nødavstenging) systemet og har krav til SIL2 eller SIL3 sertifisering.  Hart er standard kommunikasjonsprotokoll, der ikke FF eller Profibus er valgt, og god nøyaktighet er etterspurt.

 

Det er alltid krav til dokumentasjon av sporbarhet, kalibrerings- og materialsertifikat, samt ofte også trykktest og PMI (Positive Material Identification).  Transmitterne monteres alltid med avstengningsmulighet til prosessen og manifold, ofte er disse to funksjonene sammensatt i en såkalt monoflange. Tilkoblinger følger amerikansk standard, gjenger er i NPT og flenser i henhold til ANSI. Norsok standarden er retningsgiver for krav til utførsel og montasje.

 

I neste artikkel skal vi se nærmere på krav i flere bransjer, så som næringsmiddel og farmasøytisk bransje, kjemisk papirmasse og applikasjoner der nedsenkbare trykktransmittere er nødvendig.

 

Hjelpesystemer

 

Hjelpesystemer finnes i alle bransjer:

  • Luft
  • Vann
  • Damp
  • Hydraulikk

 

Engineering

 

Ved engineering;  ta hensyn til:

  • Krav til sertifikater og sporbarhet
  • Materialkrav
  • Enkel adkomst for service
  • Brukervennlighet
  • Mulighet for utskifting under drift
  • Sikkerhet

 

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå