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Bilder: Berthold Technologies

| von Sabrina Nees, Produktmanagerin, Berthold Technologies
  • Für die Trennschichtmessung bieten radiometrische Messsysteme gegenüber Verfahren wie Kapazitäts-, Differenzdruck- oder Radarmessungen einige Vorteile, die den Einsatz radioaktiver Quellen rechtfertigen.
  • Die vorgestellte Lösung arbeitet robust sowie berührungs- und wartungsfrei auch unter Extrembedingungen, wie sie in der chemischen und petrochemischen Industrie häufig auftreten.

Das Multiphase-Level-Messsystem Emulsionsens von Berthold erfasst Trennschichten mit Hilfe eines Dichteprofils zuverlässig, sodass sich die davon abhängigen Prozesse anpassen und optimieren lassen. Das System beruht auf dem Messprinzip der Radiometrie, also der Abschwächung von Strahlung beim Durchdringen von Materie, in diesem Fall des Behälter­inhaltes. Die Schwächung ist dabei abhängig von der Dichte und damit beim Durchdringen der schwereren Phase deutlich größer. Basierend auf der gemessenen Intensität der Strahlung und einer entsprechenden Kalibrierung lassen sich die einzelnen ausgebildeten Schichten erkennen und identifizieren.

Dichteprofil über gesamten Messbereich

Das Multiphase-Level-Messsystem besteht aus einer Kombination von mehreren hochempfindlichen Detektoren und Strahlenquellen mit geringer Aktivität, die entlang des gewünschten Messbereichs angeordnet sind. Jeder Detektor liefert dabei einen individuellen, lokalen Dichtewert, woraus ein Dichteprofil über den gesamten Messbereich erstellt werden kann. Die speziell gekapselten Quellen werden in ein Tauchrohr eingebracht, dessen Form von der Orientierung des Behälters abhängt. Zur sicheren Handhabung der Strahlenquellen wird für die Verstauung der Strahler eine Abschirmung montiert. Diese schirmt nicht nur während des Transportes ab, sondern ermöglicht es auch, die Quellen beispielsweise bei Wartungsarbeiten am Behälter aus dem Tauchrohr herauszuziehen und sicher zu verstauen. Dies gewährleistet ein bedenkenloses Betreten des Behälters.

Die optional angebundene Auswerteeinheit ermöglicht es mit ausgeklügelten Algorithmen, die exakte Lage und Höhe der einzelnen Schichten zu bestimmen und zusätzlich zu den Dichtemesswerten als redundantes Signal zur Verfügung zu stellen. Das komplette Messsystem wird kundenspezifisch ausgelegt und dabei in Abhängigkeit der Behältereigenschaften, wie Durchmesser und Wanddicke, der Prozesseigenschaften, der Anzahl unterschiedlicher Schichten und der gewünschten Auflösung angepasst.

Wartungsfrei unter Extrembedingungen

Druck

Schematische Anordnung von Emulsionsens und ein resultierendes Dichteprofil zur Bestimmung des Füllstandes der einzelnen Phasen.

Durch die Montage der Detektoren an der Behälteraußenwand sind diese für die einmalige Kalibrierung im Rahmen der Inbetriebnahme einfach zugänglich, eine Rekalibrierung ist nicht notwendig. Da weder mechanisch bewegliche Teile verbaut sind noch direkter Kontakt zum Messgut besteht, sind radiometrische Systeme wartungsfrei. Auch unter extremen Bedingungen, wie in aggressiven Atmosphären oder Prozessen unter hohem Druck und Extremtemperaturen, liefern diese zuverlässige Messergebnisse und sind dabei nahezu unabhängig von sonstigen Prozessbedingungen wie Behältergröße, Einbauten oder Wandanbackungen.

Aufgrund der Flexibilität in Bezug auf die einzelnen verwendeten Komponenten lässt sich das Messsystem individuell konzeptionieren. Dies ermöglicht einen Blick ins Behälterinnere, sodass Veränderungen innerhalb des Behälters zu erkennen sind und daraus abgeleitete Prozess­anpassungen, wie Verweildauer im Behälter oder Zugabe von Emulsionsbrechern, vorgenommen werden können. Die Implementierung senkt somit langfristig Kosten und führt zu effizienteren und sichereren Prozessen.

Emulsionsens kann überall dort eingesetzt werden, wo sich während eines Trennprozesses mehr als drei Schichten ausbilden. Auch Prozesse, bei denen keine klar ausgebildeten Trennschichten auftreten und damit Emulsionsschichten entstehen, sind hiermit zuverlässig zu überwachen. Das erstellte Dichteprofil des Behälter­inhaltes hilft dabei bei der Optimierung des Prozesses. Typische Einsatzgebiete sind jegliche Arten von Separatoren, Entsalzer, Abscheider, Lagertanks oder Hydrocracker.

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