Ventile sicherheitsgerichtet abschalten

In der Prozesstechnik sind auto­ma­ti­sier­te Anla­gen für einen lang­jäh­ri­gen und siche­ren Betrieb aus­ge­legt. Das gilt für alle Bran­chen, ange­fan­gen von Mol­ke­rei­en und Braue­rei­en bis hin zur Phar­ma­in­dus­trie oder Anla­gen zur Auf­be­rei­tung indus­tri­el­len Pro­zess­was­sers. Die sicher­heits­tech­ni­schen Anfor­de­run­gen ver­än­dern sich jedoch; die Akzep­tanz gegen­über Rest­ri­si­ken sinkt. Gefragt sind des­halb Lösun­gen, die dem indi­vi­du­el­len Sicher­heits­be­dürf­nis der jewei­li­gen Anwen­dung gerecht wer­den.

Die Min­dest­an­for­de­run­gen an die Sicher­heits­stan­dards von Maschi­nen und Anla­gen sind in der Maschi­nen­richt­li­nie 2006/42/EG gere­gelt. Dem­nach gilt es, je nach Anla­ge bestimm­te Per­for­mance-Level zu erfül­len, um das Leben und die Gesund­heit von Per­so­nen zu schüt­zen, z.B., wenn Arbei­ten an Rohr­lei­tun­gen, Ven­ti­len, Ver­bin­dungs­stü­cken o.ä. durch­ge­führt wer­den. Je nach Anla­gen­struk­tur bie­tet Bür­kert Flu­id Con­trol Sys­tems hier­für unter­schied­li­che Lösungs­an­sät­ze, ange­fan­gen von Ven­til­in­seln, über Steu­er­köp­fe bis hin zu schlich­te­ren Lösun­gen mit spe­zi­el­len Ven­til­ty­pen, die sich auch in Bestands­an­la­gen unkom­pli­ziert nach­rüs­ten las­sen.

Ventilinseln

Maschi­nen und Anla­gen müs­sen so beschaf­fen sein, dass weder Men­schen noch die Umwelt oder Sach­wer­te durch ihre Funk­ti­on Scha­den neh­men. Typi­scher­wei­se wer­den sol­che Anfor­de­run­gen – vor allem in Neu­an­la­gen – über eine Pro­fi­safe-Steue­rung, das Pro­fi­safe-Pro­to­koll und ent­spre­chen­de feh­ler­si­che­re IO-Modu­le gelöst. Seit vie­len Jah­ren kom­bi­nie­ren des­halb der Flui­dik­ex­per­te Bür­kert und Sie­mens immer wie­der ihr Know-how:

Die Ven­til­in­sel Air­line SP Typ 8647 ist jetzt bei­spiels­wei­se in die dezen­tra­len Peri­phe­rie­sys­te­me Sima­tic ET 200SP und ET 200SP HA inte­grier­bar. Die neue Inte­gra­ti­ons­stu­fe erhöht noch­mals die Anla­gen­ver­füg­bar­keit und ‑sicher­heit. Erst­mals kön­nen dadurch Ven­til­in­seln in hoch­ver­füg­ba­ren und bis zu R1 red­un­dan­ten Pro­fi­net-Umge­bun­gen mit Pro­fi­safe-Pro­to­koll direkt an einem dezen­tra­len Peri­phe­rie­sys­tem betrie­ben wer­den. Pneu­ma­ti­sche Seg­men­te oder ein­zel­ne Ven­ti­le las­sen sich dann gezielt über ent­spre­chen­de Sicher­heits­re­lais abschal­ten.

Sichere Abschaltungen“ einfach nachrüsten

Wer­den erst im Lau­fe der Zeit die Anfor­de­run­gen an die Sicher­heit einer Anla­ge erhöht, kann das Umrüs­ten auf eine Pro­fi­safe-Lösung auf­wen­dig, teu­er und mit uner­wünsch­ten Still­stands­zei­ten ver­bun­den sein. Bür­kert bie­tet des­halb eine pra­xis­ge­rech­te Alter­na­ti­ve: Pneu­ma­tik­ven­ti­le mit zusätz­li­cher Abschalt­funk­ti­on (Typen 6524 und 6525) kön­nen ein­fach auf jedem belie­bi­gen Ven­til­platz der Ven­til­in­seln nach­ge­rüs­tet und damit unab­hän­gig von der regu­lä­ren Schalt­si­gnal­steue­rung der Ven­til­in­sel abge­schal­tet wer­den. Dabei benö­tigt das Plus an Sicher­heit kei­ne grö­ße­ren Schalt­schrän­ke.

Die Ven­ti­le bestehen aus einem Vor­steu­er-Flip­per-Magnet­ven­til und einem Pneu­ma­tik­sitz­ven­til. Das Flip­per-Wirk­sys­tem erlaubt das Schal­ten hoher Drü­cke bei gerin­ger Leis­tungs­auf­nah­me und mit kur­zen Schalt­zei­ten. Die paten­tier­te Abschalt­funk­ti­on ist über einen zwei­ten Anschluss rea­li­siert. Die Ven­ti­le wer­den also wei­ter­hin über den Bus ange­steu­ert, bie­ten aber zusätz­lich vor­ne einen zwei­ten elek­tri­schen Anschluss, über den der Strom­kreis der Magnet­spu­le unter­bro­chen wer­den kann. Bei Aus­lö­sen einer Sicher­heits­ket­te schal­ten die Öff­ner­kon­tak­te eines Not­aus­re­lais die Spu­le des Pneu­ma­tik­ven­tils ab, unab­hän­gig von der Ansteue­rung des Ven­tils über die SPS.

Die Ven­ti­le, mit denen sich Pro­zes­se bis zum Per­for­mance Level C gemäß Maschi­nen­richt­li­nie sicher abschal­ten las­sen, gibt es als 3/2‑, 5/2- und 2x 3/2‑Wegeventil. Anla­gen­be­trei­ber aus der Pro­zess­in­dus­trie kön­nen so mit ein­fa­chen Mit­teln auf stei­gen­de Sicher­heits­an­for­de­run­gen reagie­ren. Dar­über hin­aus kann durch die Ein­bin­dung eines soge­nann­ten Red­un­danz­blo­ckes sogar das Per­for­mance Level D erreicht wer­den.

Redundanzblock erhöht die Sicherheit

Der Red­un­danz­block (MKRS) für das sicher­heits­ge­rich­te­te Abschal­ten wur­de für Anwen­dun­gen mit hohen Sicher­heits­an­for­de­run­gen ent­wi­ckelt. Er ist mit Ven­ti­len und Druck­schal­tern aus­ge­stat­tet, die pneu­ma­tisch in Rei­he hin­ter den Ven­ti­len auf der Ven­til­in­sel instal­liert wer­den. Die Mon­ta­ge in Rei­he gewähr­leis­tet eine red­un­dan­te Abschalt­mög­lich­keit. Zusätz­lich über­wa­chen die Druck­schal­ter auf dem Red­un­danz­block vor und nach dem Abschalt­ven­til den anste­hen­den Druck.

Der Ein­satz des Red­un­danz­blocks bie­tet sich an, wenn bei einem Not­fall ein sofor­ti­ger Pro­zess­stopp not­wen­dig ist. Typisch sind bei­spiels­wei­se Pro­zes­se, bei denen eine Inspek­ti­ons­lu­ke für War­tungs­ar­bei­ten geöff­net wer­den kann. Hier gilt es, den Pro­zess unbe­dingt zu stop­pen und gegen Wie­der­an­lauf zu schüt­zen, falls eine Abde­ckung zum fal­schen Zeit­punkt ent­fernt wird.