In de praktijk beproefde magneetventieltechniek

Producten van Bayer's Crop Science Division waarborgen en verhogen de oogst in meer dan 120 landen. Toen de onderneming een nieuwe multifunctionele installatie bouwde, moest deze voldoen aan de hoogste eisen op het gebied van veiligheid en betrouwbaarheid: revisiecycli moesten aanzienlijk worden gereduceerd en ongeplande stilstandtijden als gevolg van reparaties moesten in de toekomst volledig worden geëlimineerd. Bayer vertrouwde hiervoor op de ventieltechniek van Festo. Inmiddels draait de installatie al zo lang zonder problemen dat TÜV Festo een certificaat met een verlengde testinterval van 7 jaar voor zijn magneetventielen heeft afgegeven.

De Bayer Crop Science Division ontwikkelt actieve ingrediënten voor gewasbescherming en bijbehorende productieprocessen. Om sneller en individueler te kunnen produceren, wilde de fabrikant nu de hiervoor benodigde processen onder één dak verenigen. Als automatiseringsspecialist en langjarige zakenpartner was Festo al in een vroeg stadium betrokken bij het planningsproces.

Het project bleek een uitdagende opgave voor de ingenieurs: Bayer ontwierp de nieuwe installatie zo dat de bestaande installatieonderdelen en apparatuur flexibel kunnen worden aangesloten en bediend. Het procesbesturingssysteem is onderverdeeld in 67 automatiseringssystemen, zodat ook de procesbesturing flexibel kan worden aangepast. Tegelijkertijd worden er strengere eisen aan de explosieveiligheid gesteld: Bayer verwerkt in deze multifunctionele installatie brandbare vloeistoffen en de voortdurende ontwikkeling van het proces vereist ook talrijke interfaces en interventiepunten, omdat de processen vaak veranderen. De hele installatie werd daarom onderverdeeld in de explosiegevaarlijke zones 1 en 2.

Eisen voor veilige multifunctionele installaties

Veiligheidsrisico's zo laag mogelijk houden

Hoe betrouwbaarder de componenten en processen, hoe veiliger uw hele chemische installatie werkt. De beschikbaarheid van koelwater moet net zo goed gewaarborgd zijn als die van elektrische energie, noodstop- en overdruksystemen, pompen, roerwerken en proceskleppen. De functionele veiligheid van alle processen is afhankelijk van de veilige werking van alle bepalende elementen: van de operator van de installatie tot de veiligheidsfuncties van de elektrische meet- stuur- en regeltechniek (EMSR).

In de chemische en petrochemische industrie zijn speciaal in de praktijk beproefde EMSR-componenten bepalend voor de veiligheid en beschikbaarheid van procesinstallaties. Ze helpen u niet alleen overdruk en andere gevaarlijke situaties in de installatie te voorkomen, maar maken het mogelijk om trends vroegtijdig te herkennen, zodat effectieve tegenmaatregelen (deels automatisch) kunnen worden genomen. Zo kan er bijvoorbeeld al een runaway-reactie worden ontdekt door de temperatuurgradiënt te berekenen.

Rendabiliteit optimaliseren

Hoe betrouwbaarder de EMSR-componenten, hoe rendabeler een procesinstallatie. Ook als u uw installatie procestechnisch al grotendeels heeft geoptimaliseerd, is een hoger rendement mogelijk: met een installatie zonder uitvaltijden. Met in de praktijk beproefde en geteste en op basis van IEC 61508 gecertificeerde EMSR-componenten reduceert u revisiecycli en revisietijden tot een minimum en zorgt u ervoor dat er geen ongeplande stilstand optreedt als gevolg van reparaties. Resultaat: de hele installatie kan zonder onderbreking productief blijven.

Extreem betrouwbare magneetventielen

In de multifunctionele installatie van Bayer Crop Science zijn talrijke EMSR-veiligheidsvoorzieningen van Festo gebouwd. Ze schakelen onder andere de doseer-, ontluchtings- en stoomventielen op fail-safe-posities. Dit heeft weer gevolgen voor de magneetventielen die de aandrijvingen aansturen: ze moeten (met eenkanaals architectuur) minstens dezelfde SIL-classificatie hebben als het hele veiligheidscircuit.

In de praktijk stelt het extreem lage vraagpercentage bijzondere uitdagingen voor het ontwerp en de gebruikte componenten: normaal wordt een magneetventiel ontworpen voor enkele miljoenen schakelingen. In het veiligheidscircuit daarentegen kan het decennia lang onder spanning staan - en toch nog betrouwbaar moeten reageren in geval van nood. Alleen met componenten die bewezen hebben dat de tijd geen schade kan aanrichten, kunt u in dergelijke scenario's zeker zijn.

De oplossing: VOFC-/VOFD-magneetventielen

Bayer had een universeel toepasbaar en compatibel magneetventiel nodig dat geschikt is voor de meest uiteenlopende omstandigheden in de procesindustrie. Bovendien moet het ventiel voldoen aan de eisen voor de aansturing in intrinsiek veilige stroomcircuits (Ex i) in zone 1. Ons high-end 3/2-magneetventiel uit de serie VOFC voldoet precies aan deze eisen. Wij leveren het met TÜV-certificering tot SIL 3 en net als onze 3/2-magneetventiel VOFD garandeert het een faalkans van 2.41 E-4. Bij 2.410 schakelingen betekent dit maximaal één defecte schakeling: als het ventiel één keer per jaar in een fail-safe-situatie terechtkomt, wordt slechts één defecte schakeling in 2.410 jaar verwacht – het is dus praktisch onmogelijk voor het ventiel om in een noodgeval niet te schakelen. Daarom zijn de magneetventielen VOFC/VOFD, die verkrijgbaar zijn in de explosiebeschermingstypen Ex em en Ex ia, ideaal voor gebruik in veiligheidscircuits.

Gebruik met aanzienlijk langer testinterval

Bayer is niet de enige onderneming die zeer tevreden is over ons. De multifunctionele installatie heeft aangetoond dat dit vertrouwen in onze producten gerechtvaardigd is: meer dan 1.500 magneetventielen uit de VOFC-serie werden geïnstalleerd, in veiligheidsgerelateerde en andere regelkringen. Tot op heden heeft geen van deze componenten ook maar enigszins gefaald. In 2015 zijn 14 van deze ventielen gedemonteerd en extra onderworpen aan een hartheidstest in een klimaatkast. De resultaten hebben ook TÜV Rheinland overtuigd die het certificaat hebben hernieuwd. Sindsdien is Festo de eerste onderneming die een testinterval van 7 jaar kan aangeven. Natuurlijk moet u altijd de juiste voorzorgsmaatregelen nemen om fouten te voorkomen en rekening te houden met de omgevingscondities. Maar in principe kunt u als exploitant nu flexibel zelf de gebruiksperiode van onze gecertificeerde VOFC-magneetventielen bepalen.

Lekkagevrije druktoevoer

Ook een ander Festo-product werpt al jaren zijn vruchten af bij Bayer: kunststofslangen van polyurethaan in combinatie met steekschroefkoppelingen uit de NPQH-serie. Deze worden ingezet als leidingen voor de persluchttoevoer van de magneetventielen. De installatie is flexibel, de montage is snel en eenvoudig: het slangklemmechanisme van de schroefkoppeling heeft een geïntegreerde afdichtingsring die verlies van perslucht voorkomt en indien nodig snel kan worden losgekoppeld.

Voor Bayer is de hoge bestendigheid van de slangen tegen uv-straling een bijkomend voordeel, evenals de chemische bestendigheid. We kunnen de slangen in verschillende kleuren leveren, zodat een eigen markering niet nodig is als er naast perslucht ook stikstof wordt gebruikt. Met onze bulkverpakkingen heeft u zelfs voor lange slangen geen schroefkoppelingen nodig. Zo reduceert u het aantal mogelijke lekkageplaatsen tot het absolute minimum.

Bayer AG
Crop Science Division

Alfred-Nobel-Straße 50
40789 Monheim am Rhein
Duitsland

www.cropscience.bayer.de

Wie moet dit weten?

Raadpleeg gerust uw specialisten voordat u voor Festo kiest. Onze voorgestelde oplossingen en toepassingsvoorbeelden kunt u eenvoudig doorsturen: met dezelink.

Overzicht