Als je werkzaam bent in de procesindustrie, dan weet je dat druk één van de belangrijkste parameters is. Ik spreek regelmatig procesoperators en onderhoudstechnici binnen de olie- en gaswinning, in raffinaderijen, de (petro)chemie en energiecentrales. Zij hebben allemaal te maken met een grote variëteit van procesdrukken (soms wel tot 900 bar).
Nauwkeurige drukmetingen
Nauwkeurigheid van de te meten druk is in de zware industrie van levensbelang. Niet alleen omdat de installaties op deze druk zijn ontworpen (en overschrijding daarvan de veiligheid in gevaar brengt), maar ook omdat een geringe afwijking het proces kan ontregelen. Logisch dat druktransmitters moeten voldoen aan strenge (ATEX)-eisen en altijd gekalibreerd moeten zijn om binnen de gestelde waarden nauwkeurig de druk te meten, voor omzetting naar het DCS.
Groot aantal druktransmitters
De hoeveelheid drukverschiltransmitters in een installatie is afhankelijk van de applicatie. In raffinaderijen, chemische installaties of energiecentrales kan het aantal druktransmitters dat in gebruik is, oplopen tot tientallen of zelfs honderden. Ze worden bijvoorbeeld ook ingezet om op basis van verschildruk het niveau in een stoomketel te bepalen.
Beperken van voorraad
Elke druktransmitter is gekalibreerd voor één specifieke range, met daarbij één kalibratiecurve (bijvoorbeeld van 0-100 bar). Algemeen is bekend dat metingen in de bovengrens (90 procent) van zijn meetbereik de meting het meest nauwkeurig is. Bij metingen in de ondergrens neemt de nauwkeurigheid aanzienlijk af. Daarom had tot nu toe elk bereik zijn eigen druktransmitter. Voor drukken van 0 tot 400 bar gaat het om ongeveer 10 bereiken. Hiervoor zijn dus 10 transmitters nodig. En om geen productiestilstand te veroorzaken, wanneer één van de transmitters defect is en vervangen moet worden, houden bedrijven er altijd een paar op voorraad voor noodgevallen. Want, mocht er iets fout gaan, dan wil en kan men niet zes tot acht weken op een nieuwe transmitter wachten.
Voorraden nemen ruimte in beslag en kosten vooral veel geld. En tegen de tijd dat de transmitter nodig is, zijn er misschien alweer nieuwere versies op de markt. Het is geen nieuws dat de procesindustrie op dit soort kosten wil besparen. Het beperken van de voorraden staat dan ook hoog op het prioriteitenlijstje.
Instellen en kalibreren drukopnemers
Daarnaast kunnen bedrijven besluiten hun proces na verloop van tijd te veranderen. Of misschien gaan ze een nieuw product produceren. Als daardoor de drukken net buiten de gekalibreerde meetbereiken vallen, moeten de drukopnemers worden gedemonteerd en in de werkplaats opnieuw worden ingesteld en gekalibreerd. Dit is omslachtig en kost veel tijd.
11 kalibratiecurves in één instrument, met een traploze overgang
Kortom, er is een grote behoefte aan flexibel inzetbare druktransmitters. Voor deze uitdaging stond fabrikant Foxboro toen ze bezig waren met het ontwikkelen van deze nieuwe druktransmitters.
Het is Foxboro (by Schneider Electric) uiteindelijk gelukt, en wel met een revolutionair resultaat. De nieuwe Foxboro S-serie drukverschiltransmitters IDP10S / IGP10S / IAP10S , want daar heb ik het over, bestaat uit een slimme tweedraads druktransmitters die maar liefst 11 kalibratiecurves in één instrument (in het drukbereik van 0-414 bar) opgeslagen heeft. Dit is uniek en heeft als groot voordeel dat je niet langer voor meerdere drukbereiken transmitters op voorraad hoeft te houden als er verschillende drukken in je proces voorkomen. Hierdoor bespaar je aanzienlijk op de voorraadkosten.
Eenvoudig instellen voor ander drukbereik
Ook wanneer er veranderingen in jouw proces zich voordoen, kan je gebruik blijven maken van deze ene druktransmitter. Je stelt deze eenvoudig in op een ander drukbereik. Hiervoor hoeft de transmitter niet uit het systeem gehaald te worden. Alleen de frontkap hoeft los geschroefd en verwijderd te worden. Hierdoor zijn de instellingstoetsen op de transmitter bedienbaar. Het afkoppelen van een deel van het proces, demontage, re-rangen, her-kalibratie in de werkplaats en herplaatsing van dezelfde of een nieuwe drukopnemer zijn niet langer nodig.
FoxCal-fabriekssoftware
De hardware van de Foxboro-druktransmitters is niet veranderd. De behuizing en de sensor zijn hetzelfde gebleven. De innovatie zit vooral in de Firmware fabriekssoftware, FoxCal genaamd, en in de manier waarop de metingen verwerkt worden. De FoxCal-software zorgt ervoor dat het apparaat zich automatisch (traploos) instelt op de dichtstbijzijnde kalibratiecurve. Net zoals een auto die automatisch schakelt naar de optimale versnelling. Dit scheelt tijd en kosten, terwijl aan flexibiliteit wordt gewonnen. Én je kunt je voorraad aan reservetransmitters met wel 90 procent reduceren.
Flow Control 2015 Innovatie Award
Inmiddels is deze S-Serie wereldwijd geïntroduceerd en de markt reageert enthousiast. De transmitter heeft onlangs de publieksprijs van de Flow Control 2015 Innovatie Award gewonnen. Flow Control is een bekend internationaal vakblad en online platform voor de industrie met wereldwijd 60.000 lezers.
De belangrijkste zes punten waardoor de Foxboro IDP10S / IGP10S / IAP10S drukverschiltransmitter de award in de wacht sleepte, zijn:
- meerdere kalibratiecurves (11) gecombineerd in één instrument
- unieke hoge turndown-verhouding (400:1)
- hoge nauwkeurigheid (digitale nauwkerigheid ±0.05% of span, analoge nauwkeurigheid ±0.06% of span)
- enorm brede sensorrange, hierdoor hoeft men minder (typen) transmitters op voorraad te houden
- FoxCal-software, die de noodzaak voor een traditionele single-span kalibratie op enkelvoudige specifieke druk bereiken overbodig maakt.
- De meerdere (11) kalibratie curves zijn vooraf ingesteld in de fabriek en bestrijken het volledige drukbereik van de transmitter.
- geen traditionele single - span-kalibratie vereist in een applicatie met een specifiek drukbereik.
Één van de stemmers zei bijvoorbeeld:
“De veelzijdigheid van de Foxboro IDP10S drukverschiltransmitter voor diverse applicaties verandert volledig onze inkoop en voorraadbeheer en voorziet bijna alle drukmetingen in onze hele plant. Ik hoef niet langer het proces aan te passen aan beschikbare ranges en geen rekening meer te houden met mogelijke fouten en gevaren door niet overeenkomende applicaties.”
Productvideo
In de onderstaande productvideo bespreekt mijn collega Sascha de Jong de voordelen bij het gebruik van deze nieuwe druktransmitter.