Membran- und Blasenspeicher berührungslos per RFID überwachen

Die regelmäßige Druckprüfung an der Gasseite von hydropneumatischen Membran- oder Blasenspeichern gehört zu den Standardaufgaben der Instandhaltung. Dabei gelten häufig unterschiedliche Prüfintervalle, weil die Speicher teilweise in sicherheitssensible Hydraulikkreisläufe oder in komplexe, kontinuierlich ablaufende Produktionsprozesse eingebunden sind.

Ein österreichisches Walzwerk hat aus diesen Gründen die mehr als 400 Blasenspeicher in der gesamten Produktion in drei Sicherheitskategorien eingeteilt. 65 Speicher, die in kritischen Prozessen zum Einsatz kommen – zum Beispiel bei Kran- und anderen Förderanlagen, die tonnenschwere Brammen und Coils heben – werden im Dreimonatsrhythmus überprüft, 55 werden alle neun Monate geprüft und mehr als 280 alle fünfzehn Monate. Bis vor Kurzem bedeutete eine solche Überprüfung: Der entsprechend geschulte Instandhalter schließt ein Manometer respektive eine Gasflasche mit Manometer am Gasfüllanschluss des Speichers an und prüft den Druck. Dabei öffnet er notwendigerweise das System, wobei Druckverlust nicht ausgeschlossen werden kann.

Da die Speicher häufig im oberen Bereich der großen Walz-, Förder- und Kranlagen angebracht und damit entsprechend schwer zugänglich sind, ist die Überprüfung aufwendig, zumal wenn die Stickstoffflasche mitgeführt werden muss. Ebenso mitgeführt werden muss ein Medium, um die Ergebnisse aufzuzeichnen – auf Papier oder per Laptop. Deshalb nahm dieser Vorgang – so haben die Verantwortlichen des Walzwerks ermittelt – pro Messpunkt rund 15 Minuten in Anspruch.

Um diesen Aufwand zu verkürzen, entschied sich der Walzwerksbetreiber für die Anschaffung einer ganz neuen Lösung zur Überwachung des Speicherdrucks. An den Gasfüllanschlüssen sind nun Speicheradapter installiert, an denen sich die Druckaufnehmer der Baureihe PT-RF von Stauff installieren lassen. Zu den wesentlichen Eigenschaften dieser Druckaufnehmer, die in verschiedenen Druckbereichen bis 600 bar erhältlich sind, gehört ein integrierter RFID-Transponder, der neben den Druckmesswerten weitere Parameter wie Medientemperatur, Datum und Uhrzeit sowie die eindeutige Seriennummer des Druckaufnehmers aufzeichnet. Dies ermöglicht die eindeutige Zuordnung der Messstelle – Grundvoraussetzung für eine lückenlose Dokumentation der Prüfergebnisse. Als Empfänger und Gegenstück des RFID-Sensors wird ein kompaktes Lesegerät verwendet. Wenn der Instandhalter das Lesegerät in einem Abstand von rund 1,5 cm an den Sensor hält und per Tastendruck die kontaktlose Signalübertragung aktiviert, zeigt das Display des Lesegerätes den aktuellen Gasdruck im Speicher an.

So kann der Instandhalter an zahlreichen Messpunkten der Druck erfassen, ohne dass aufwendige Verkabelungen für die Signalübertragung von den Sensoren zur Auswerteeinheit erforderlich sind. Auf eine Energieversorgung der Sensoren kann man ebenfalls verzichten: Die Antenne des Lesegerätes stellt auch die Energie bereit, die der Transponder zur Signalübertragung, die nur 0,5 Sekunden dauert, benötigt.

Das Lesegerät zeigt die aktuellen Werte nicht nur an, es kann darüber hinaus auch mehr als 15.000 Messsätze speichern. Die im Lieferumfang enthaltene Software ermöglicht die nachträgliche Auswertung und Weiterverarbeitung der zuvor über die USB-Schnittstelle übertragenen Messergebnisse am PC oder Notebook. Diese innovative Art der Druckmessung hat sich in anderen Bereichen der Hydraulik – zum Beispiel in Rohrleitungen und an Verbrauchern – bereits bewährt. Neu ist nun die Möglichkeit, sie auch an der Gasseite von Membran- und Blasenspeichern nutzen zu können.

Die Vorteile, die sich daraus für Anlagenbetreiber, Instandhalter und Wartungsfachkräfte ergeben, liegen auf der Hand: Messungen können denkbar einfach, ohne aufwendige Schulung und binnen weniger Sekunden mit nur einem Knopfdruck durchgeführt und prozesssicher dokumentiert werden, und das Auf- und Abschrauben von Manometern oder anderen Mess- und Anzeigegeräten – und damit das Öffnen des Systems – entfällt.

Der Walzwerksbetreiber hat den Zeitaufwand vorher und nachher genau erfasst. An den 400 Druckspeichern sind pro Jahr 548 Druckprüfungen erforderlich. Nach der alten Methode erforderte das einen Zeitaufwand von 137 Mannstunden pro Jahr, also 548 mal 15 Minuten. Darin ist die Aufbereitung der Daten für die Dokumentation noch nicht enthalten. Bei der kontaktlosen Abfrage der PT-RF-Druckaufnehmer hingegen benötigt das Personal nur 15 Sekunden pro Messpunkt und muss nicht in die Gaszufuhr eingreifen. Auf die reine Messung entfallen somit nur noch 100 Minuten. Auch die Aufbereitung der Messergebnisse für die Dokumentation vereinfacht sich erheblich. bf, wk