Überfüllsicherungen – bewährte technische Schutzmaßnahme

Die erforderlichen Maßnahmen zum sicheren Betrieb der Anlage werden letztlich über die Wassergefährdungsstufe definiert. Bewährte technische Schutzmaßnahmen sind Überfüllsicherungen, die Instandhaltungspflichten unterliegen. Hierzu zählt die jährlich Wiederkehrende Prüfung, für die das Deutsche Institut für Bautechnik einige Prüfmethoden unter Beachtung der Fachbetriebspflicht zulässt.
Vielfältige Möglichkeiten zur Durchführung der jährlich Wiederkehrenden Prüfung sind:
• Das Nass­Anfahren: Dabei handelt es sich um eine Methode, bei der die Überfüllsicherung im Behälter durch Befüllung bis zur Ansprechhöhe zum Ansprechen gebracht wird. Dies ist eine gängige Methode zur Erstinbetriebnahme, die jedoch im laufenden Betrieb mit Aufwand verbunden ist. Vorteile sind der integrierte Sensortest und der Test des gesamten Loops. Nachteile stellen der hohe Aufwand und die Durchführung bei kritischem Prozess dar.
• Prüfung durch Ausbau: Bei dieser Ersatzprüfung wird die Sonde in der Regel ausgebaut und durch Eintauchen in einen mit Lagermedium oder Ersatzmedium gefüllten Prüftopf zum Ansprechen gebracht. Vorteilhaft ist, dass die Prüfung mit vergleichbarem Medium durchgeführt werden kann und dass das Nass­Anfahren im Tank entfällt. Allerdings ist auch dieses Verfahren recht aufwendig (personell, materiell und zeitlich) und es besteht ein Gefährdungspotenzial für die durchführende Person.
• Simulation der Grenzwerte: Laut den Zulassungsgrundsätzen für Überfüllsicherungen (ZG­ÜS) des Deutschen Instituts für Bautechnik („DiBT“) kann die Prüfung auch durch Simulation der Messwerte erfolgen, wenn funktionshemmende Fehler ausgeschlossen werden können. Betreiber nutzen die Methode bevorzugt aufgrund der Aufwandsreduzierung. Bei einigen kontinuierlichen Messsystemen ist dies durch Simulation am (4 … 20)­mA-­Ausgang und bei einigen Grenzschaltern durch Unterbrechung oder Kurzschluss der Verbindungsleitung zwischen Sensor und Messumformerspeisegerät möglich. Entscheidend ist der entsprechende Passus in der bauaufsichtlichen Zulassung des eingesetzten Messgeräts. Dort werden die für das Messgerät zugelassenen Prüfungsmethoden beschrieben und bescheinigt.
Mit dieser Methode kann der Test des gesamten Loops bei gleichzeitiger Aufwandsreduzierung und Risikominimierung durchgeführt werden. Ein Funktionstest durch reale Füllstandänderung im Bereich der Ansprechhöhe ist allerdings nicht möglich.

Prüfung per Knopfdruck mit Vibrationsgrenzschalter

Der Vibrationsgrenzschalter Liquiphant (Bild 1) ist mit unterschiedlichen Elektronikeinsätzen erhältlich. Für die Anwendung als Überfüllsicherung empfiehlt Endress+Hauser die PFM­Elektronik. Diese ist vom „DiBT“ für die Wiederkehrende Prüfung nach WHG zugelassen. Via Tastendruck lassen sich am Testoszillator drei unterschiedliche Frequenzen auswählen. Die Elektronik prüft den Sensor auf „unbedeckt“, „bedeckt“ oder „Sensorfehler“, zum Beispiel durch Korrosion oder Ansatz.
Beim Liquiphant Failsafe kann auf die Wiederkehrende Prüfung aufgrund der nachgewiesenen Sicherheit auf bis zu zwölf Jahre verzichtet werden – der Sensor ist intern redundant aufgebaut und überprüft sich permanent selbst. Nachgeschaltete Anlagenteile lassen sich per Knopfdruck am Messgerät oder aus der Warte an der Auswertekarte überprüfen. Auch ein direkter Anschluss an eine SPS ist möglich.

Wiederkehrende Prüfung ohne Ausbau auch für kontinuierliche Messsysteme

Die Heartbeat Technology von Endress+Hauser liefert Betreibern Diagnose, verifiziert die Leistung und überwacht Prozessdaten für die vorausschauende Wartung und zur Prozessoptimierung. Dabei enthält die Heartbeat Verification einen geführten Prüfablauf für die Wiederholungsprüfung nach WHG. Der Prüfablauf kann über die Bediensoftware Field­ und Device­Care oder ein DTM­basiertes Leitsystem genutzt werden. Sie wird in einem automatisch generierten Protokoll dokumentiert.
Bei der Bewertung durch Simulation am (4 … 20)­mA-Ausgang mit Heartbeat Technology wird der Füllstand unmittelbar unterhalb sowie oberhalb des definierten Grenzstands (Ansprechhöhe) simuliert. Im Gegensatz zur Knopfdruckprüfung mit dem Liquiphant ist hier noch eine Plausibilitätsprüfung erforderlich: Die Ausgangsströme werden abgelesen, protokolliert und auf Richtigkeit bewertet. Heartbeat Verifikation wertet die Wiederkehrende Prüfung als bestanden, wenn der Ausgangsstrom unmittelbar unterhalb des Grenzwerts nicht, jedoch oberhalb des Werts zu einem Ansprechen der Sicherheitsfunktion – bestehend aus Alarmierungseinrichtung und gegebenenfalls Aktorik – geführt hat. Sie wird in einem automatisch generierten Protokoll dokumentiert und kann digital abgelegt werden.

Prüfablauf per Knopfdruck mit Heartbeat Technology

Für eine absolut sichere und effiziente Überfüllsicherung empfiehlt Endress+Hauser eine Kombination aus einem kontinuierlichen Füllstandmessgerät für den laufenden Betrieb und zur eigentlichen Überfüllsicherung einen Vibrations­Grenzschalter der Marke Liquiphant einzusetzen. Dieser überprüft sich auf Korrosion permanent selbst und ist ganzheitlich per Knopfdruck wiederkehrend prüfbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Sicherheitsfunktion unabhängig von der kontinuierlichen Füllstandmessung ist.
Als zuverlässiger Partner für Überfüllsicherungen nach WHG realisiert Endress+Hauser nach Bedarf auch eine komplette Überfüllsicherung: Planung, Tankauslegung über eigenes Berechnungs­Tool; Instrumentierung; Automatisierung mit Schaltschrank, Steuerung, Anbindung an die übergeordnete Leitebene. Darüber hinaus führen die Experten auch Dienstleistungen, wie Inbetriebnahmen von WHG­Messstellen und wiederkehrende Prüfungen inklusive vollumfänglicher Dokumentation nach WHG, durch. (ih)