MÅLESENSORER MÅLEUTSTYR UTGJØR EN VIKTIG DEL AV ET PROSSESANLEGG. MEN BRUKER VI DET RIKTIG? (UTDRAG AV NV RAPPORT 192/2012) Utarbeidet av: Siv. Ing Arne J. Devold/Norconsult Presentert av: Johnny Østvang /KROHNE
MÅLESENSORER
MÅLESENSORER Med aktiv bistand fra leverandørene: - KROHNE - MJK - ABB - Endress+Hauser - Houm - Phoenix - Metric
MÅLESENSORER Den "NYE" veilederen er en oppgradering/komplettering og ajourføring av en tidligere utgave som ble utgitt av NORVAR som rapport 95/1999 (med samme redaktør). Forrige gang ble det også gjennomført en kurs-serie hvor en reiste rundt i landet og presenterte sensorer/måleinstrumenter og måleprinsipper. I forbindelse med utgivelse av den "nye" veilederen er det avholdt kurs i Oslo og Bergen (2013) og en planlegger 6 regionale kurs i 2014 (blir det registrert behov så fortsetter kursene i 2015).
MÅLESENSORER Hovedmålet har vært å utarbeide en veiledning om sensorer og instrumenter til bruk for VA-personell. Gi en generell informasjon over de mest anvendte sensorer og instrumenter innen VA-næringen (On-line). Samt en generell orientering om analyseinstrumenter som også kan benyttes En håper at VA-personell kan utvide sin kunnskap om sensorer og instrumenter slik at disse benyttes RIKTIG.
MÅLESENSORER Veilederen omhandler følgende instrumenter: Mengdemålere Trykk/nivåmålere Temperaturmåling Nivåvipper/staver Vekt/veiing Gassmåling Turtallsmåling Klima- og nedbørsmåling Slammåling Kvalitetsmåling (analyseinstrumenter) Prøvetakning
MÅLESENSORER Veilederen tar for seg følgende emner (tilleggsstoff) EMC-direktivet/CE merking Beskyttelse (IP-grad) Overspenningsbeskyttelse Spenningsforsyning Terminering UPS og batteri back-up Signalomforming/signalvern Kommunikasjon
MÅLESENSORER
MÅLESENSORER
MÅLESENSORER Informasjon-/data flyt fra sensorer og måleinstrumenter til driftssentral for presentasjon til driftspersonellet Ø Registrering av data i felt (fra sensorer og måleinstrumenter) Ø Overføring av data fra innsamlingsenhet (PLS) til driftssentral Ø Lagring av data (database) Ø Presentasjon av innsamlede data i form av: Ø Alarm/status-utskrifter Ø Trend/kurver Ø Rapporter Ø Statistikker Ø etc
MÅLESENSORER KRAV til sensor/instrument v Type Måleinstrument (nivå, trykk, mengde, temperatur, etc) v Installasjonssted (utendørs/innendørs) v Nøyaktighet til instrument (f. eks %-avvik av avlest verdi over Hele måleområdet?) v Repeterbarhet v Omforming av data (analog/digital)(fra instrument til PLS v Behov for justering/kalibrering (vedlikehold) v Spesielle krav til spenningsforsyningen (24 VDC eller 230 VAC) v Krav til kabeltype (2-leder, 3 leder, etc) v Miljøkrav v Etc, etc
MÅLESENSORER Hvorfor benytte sensorer/instrumenter i prosesstyring? Ø Prosessene blir mer og mer komplekse Ø Større dynamikk i prosessene (mer og mer behov for automatisering) Ø Driftsoptimalisering av strøm og kjemikalier (renseanlegg) Ø Større potensiale for besparelser ved RIKTIG instrumentering Ø Bedre dokumentasjon og oppfølging som muliggjør tettere kontroll og bedre styring Ø Servicekrav ovenfor befolkningen (teknisk /økonomisk) Ø Større leveringssikkerhet til abonnentene Ø Krav til Internkontroll og dokumentasjon (helseattest)
MÅLESENSORER Suksesskriterier (1) v Benytt RIKTIG instrument-type/sensor og installer instrument/sensor iht montasjeveiledning fra leverandør (benytt gjerne en "prøveinstallasjon" over noen måneder) (om Dere har tid/anledning) v Foreta jevnlig inspeksjon/test (evt. kalibrering) av instrument/sensor iht anbefaling fra leverandør v Instrumenter prosessen (bruk SUNN fornuft) iht ønsker/krav - Hva skal måles? - Hva skal dataene benyttes til? - Skal dataene benyttes til prosessregulering eller til informasjon v For hver sensor/instrument som installeres medfører dette en vedlikeholdsoppgave v Prøv å "standardisere" på sensor/instrumenter pga reservedelsproblematikk/service (samt mulighet for å bygge opp egen kunnskap og erfaring)
MÅLESENSORER Suksesskriterier (2) v Benytt Fagkompetansen til leverandørene, ta kontakt med andre brukere/driftspersonell, benytt nettverket i Norsk Vann for å innhente informasjon FØR innkjøp (ta med eget driftspersonell fra første dag) v Besøk referanseanlegg for å samle inn informasjon fra BRUKER v Ved større prosessanlegg bør Sensor/instrumentering sendes ut som en EGEN entreprise (og ikke som en del av en maskin eller prosessleveranse) v Benytt standardiserte grensesnitt (4-20 ma, Pt-100, etc) og leverandøruavhengige Bus-løsninger (f. eks Profibus, Modbus, etc) v Legg inn GOD tid i fremdriftsplaner for testing/prøvekjøring FØR overtakelse. Legg inn tid for driftsoptimalisering med bistand fra leverandør i første driftsår v Gi god opplæring til driftspersonell v Inngå servicekontrakt med leverandør (om en ikke har intern kapasitet/kompetanse)
MÅLESENSORER GEVINST q Ved hjelp av sensorer/instrumenter kan en optimalisere driften av prosessanleggene (teknisk/økonomisk optimalisering) q Ved riktig plassering av sensorer/måleinstrumenter (trykk/mengde) kan en drive en effektiv lekkasjekontroll (på ledningsnettet) som gir store økonomiske besparelser for kommunen og kommunenes innbyggere q Enklere og mer planlagt hverdag for driftspersonellet q Høyere kvalitet på tjenestene q Større leveringssikkerhet til abonnentene
MÅLESENSORER En håper å oppnå at VA-personell velger RIKTIGE sensorer/instrument på RETT sted til RIKTIG pris Og med RETT kvalitet Bruk SUNN fornuft
KROHNE Instrumentation KROHNE Norway AS KROHNE Instrumentation Ønsker velkommen til Mesterlige mengdemålere. Bruker vi dem riktig? Av: Johnny Østvang
Hvem er vi Leverandør til det norske markedet i mer enn 30 år. Hovedkontoret i Moss Avd. Stavanger Stavanger kontoret 18
DIAGNOSE Hva er tilgjengelig Hvilke teknologier gir oss mye informasjon: Elektromagnetisk mengdemåler Ultralyd mengdemåler Coriolis Hvilke teknologier gir begrenset informasjon: Turbin meter VA meter Differanse trykk 19
DIAGNOSE Hva er tilgjengelig l Flow sensor l Sensor feil eller belegg (Mag./ultralyd, coriolis) l Sensor korrosjon (Mag. / Coriolis) l Sensor lekkasje (Mag. ) l Liner deformasjon (Mag.) l Spole ytelse (Mag.) l Strålebane feil (Ultralyd) l Strålebane støy (Ultralyd) l Strålebane hastighet (Ultralyd) l Diver energi (Ultralyd / Coriolis) l Frekvens (Coriolis) l Lokal prosess l Gass bobler & partikkler l Installasjon l Væske konduktivitet l Flowmeter temperatur l Delvis fyllte rør l Fase endring l Flow transmitter l Linearitet sjekk l I/O sjekk l Funksjonalitet av transmitter komponenter 20
DIAGNOSE Hva er tilgjengelig Fantastisk!!!! Eller er det slik? 21
DIAGNOSE Hvordan gjør vi oss nytte av den? Viktig å tenke på l Måleteknikk er en kompetanse, som ikke nødvendigvis læres på skolen. Måleteknikk er vel kanskje et eget fag. l Prosesskunnskap og måleteknikk går hånd i hånd. l Uten begge er mye av diagnosen verdiløs. For eksempel de to vanligste: l electrode noise, (mag.) kan bety en del forskjellige senarier. l path failure, (Ultralyd) kan også være forårsaket av flere senarier. 22
DIAGNOSE Hvordan gjør vi oss nytte av den? l Når alarmen er gått er det ofte for sent! l En målers diagnostikk bør benyttes som et preventivt vedlikeholds verktøy. l Analyser bør utføres ved forutbestemte intervaller 23
DIAGNOSE optimalisering Preventivt vedlikehold bør omfatte: l Kontroll av mekaniske påvirkninger. (rust) l Kontroll av kabelinnføringer. l Kontroll av Ex beskyttelse. l Sensor tilstand l Prosess tilstand l Linearitet tilstand l Utgangssignal tilstand l Software backup, l Parameter kontroll. 24
VERIFISERING l Sett in mag check diagram 25
VERIFISERING Hva er behovet for Verifisering / Kalibrering? l Vår erfaring / påstand, kalibrering kan gjøre mere skade enn nytte! l Installasjonsbetingelsene, som er den største pådriveren for nøyaktigheten, får man ikke verifisert ved å ta måleren ut av prosessen og inn i en kalibrerings rigg. l All skruingen gjør skade på måleren før eller siden. l Med dagens diagnostikk kan dette være bortkastede penger. 26
Optimalisering av måleområder. l Dagens målenøyaktighet er ekstremt bra. l Målerens måleområde og signalutgang må optimaliseres l Nye prosjekter starter gjerne med 30 40% produksjon, for så å øke etter hvert. Dette gir et måleområde på 4-10 ma. Dette gir dårlig oppløsning. l En viktig del av diagnose / vedlikehold er derfor å sørge for å optimalisere måle områdene til de forskjellige målerne. Husk å omdefinere måleområdet i kontrollsystemet også. 27
Konklusjon l Diagnose funksjonene gir oss store muligheter til å definere prosess endringer og utføre preventivt vedlikehold. l La ikke Diagnose funksjoner bli en sovepute for preventivt vedlikehold. l Vi trenger fortsatt kompetente fagfolk på anleggene, som kan forstå diagnose verktøyet i sammen med prosess forståelsen. 28
29
TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN 30