Sie beeinträchtigen die Funktion der Durchflussmessgeräte, damit deren Messwerte für die Steuerung und damit auch die verfahrenstechnischen Prozesse sowie die Qualität der Produkte. Nicht zuletzt aus diesem Grund wurde auch das Auftreten von Gasblasen in der NE 107 \’Selbstüberwachung und Diagnose von Feldgeräten\‘ für alle modernen Durchflussmessverfahren als Fehlerzustand mit der höchsten Kategorie 1 eingestuft. \“Gasblasen im Prozess sind eine der häufigsten Ursachen, warum Anlagenbetreiber Servicemitarbeiter rufen, um ein vermeintlich fehlerhaftes Gerät zu überprüfen\“, erklärt Frank Grunert, Produktmanager Coriolis-Masse Durchflussmessgeräte bei Krohne. \“Die Verwunderung ist meist groß, wenn der Anwender feststellt, dass das Gerät spezifikationsgemäß misst und sich über die gespeicherten Dichteänderungsverläufe Rückschlüsse auf unerwartete Gasanteile ziehen lassen.\“ Besonders betroffen sind hier Coriolis-Masse-Durchflussmessgeräte, die von den Anwendern eigentlich für ihre hohe Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Unempfindlichkeit geschätzt werden. Beim Auftreten von Gasblasen sinkt jedoch ihre Genauigkeit oder die Messung fällt komplett aus. Gasanteile oder Lufteinschlüsse stellen eine große Herausforderung für Masse-Durchflussmessgeräte dar, da sie zwei Effekte hervorrufen: einerseits wird durch die Relativbewegung der verschiedenen Phasen eine Dämpfung der Schwingung des Messrohrs verursacht. Die enthaltene Gasphase ist im Unterschied zur flüssigen Phase kompressibel und dämpft eine Bewegung stärker. Diese Dämpfung führt zu inkonsistenten Schwingungsamplituden des Messrohrs, die die Geräteelektronik bei der Suche nach der Eigenresonanzfrequenz des Messrohrs stören. Ein weiterer Effekt kann beim Schwingungserzeuger bzw. beim mechanischen Schwingungssystem des Coriolis-Messgerätes beobachtet werden: Die vom Erzeuger aufgenommene Leistung kann signifikant größer sein als die aufgrund von Fluid- und Materialdämpfung im Messrohr umgewandelte Leistung. Wenn die Schwingung des Messrohrs nicht aufrechterhalten werden kann, führt dies im Extremfall zur Unterbrechung der Messfunktion.
Entrained Gas Management
Der Optimass 6400 ist das weltweit erste Coriolis Masse-Durchflussmessgerät mit Entrained Gas Management (EGM) und garantiert selbst bei hohen Gasanteilen stabile Messungen sowie einen unterbrechungsfreien Betrieb. Bislang gab es nur Geräte auf dem Markt, die den letzten stabilen Messwert \’einfrieren\‘ um den Prozess nicht unterbrechen oder neu starten zu müssen. Das neue Gerät erkennt und meldet Gasblasen zuverlässig und hält dabei die aktive Messung bei allen Messzuständen mit Gasanteilen von 0 bis 100%Vol aufrecht. Dank EGM kann das Gerät der tatsächlichen Schwingung des Messrohrs folgen und die Störungen herausfiltern. Gleichzeitig meldet es den Zwei-Phasen-Status und verfügt über einen konfigurierbaren Alarm. Damit werden auch stoßartig auftretende Gaseinschlüsse zuverlässig erkannt. \“Gerade beim Anfahren ist es äußerst hinderlich, wenn die Anlage nach wenigen Sekunden wieder stillsteht, weil das Messgerät ausgestiegen ist\“, unterstreicht Grunert.
Genauigkeiten messen
Häufig wird in diesem Zusammenhang die Frage gestellt mit welcher Genauigkeit das Gerät bei Auftreten von Gasblasen misst. Einige Coriolis-Geräte sollen selbst bei hohen Gasblasenanteilen noch genau messen. \“Die Praxis zeigt jedoch auch bei diesen Geräten, das Gasblasen Veränderungen der Prozesse bewirken. Daraus resultieren Abweichungen bei der Genauigkeit der Masse-Durchflussmessung in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen und der kundenspezifischen Anlagenbedingungen\“ beschreibt Grunert. \“Außerdem fallen mal mehr, mal weniger, mal kleine, mal große Gasblasen an. Ebenso kommt es zu Temperatur-, Druck- oder Viskositäts-Veränderungen, die berücksichtigt werden müssen\“, erläutert Grunert. Auf Grund dieser Erfahrungen wird für den Optimass 6400 derzeit keine Aussage über die Genauigkeiten beim Auftreten von Gasblasen getroffen.
www.krohne.de
