Endress+Hauser NV, Carlistraat 13, 1140 Brussel, België. Tel: +32 2 248.06.00 www.be.endress.com Uitgave 2_2013
meetpunt 4 Op Zee Dé oplossing is maatwerk
10 DuPont realiseert digitale plant Kostenverlaging en procesoptimalisatie
2
Uitgave 2_2013
Voorwoord
Co-engineering een sleutel tot succesvolle innovatie ?
In deze Meetpunt, het klanten-magazine van Endress+Hauser België, weer heel wat nieuws over producten, diensten en services. Hopelijk heeft de afbeelding van het schip op het voorblad uw aandacht getrokken. Een verwijzing naar de samenwerking met één van onze grootste klanten in België, het topbedrijf Jan De Nul. Neem even rustig de tijd om dit artikel door te nemen. Hier wordt de succesformule van co-engineering tussen twee sterke bedrijven aangetoond. Deze co-engineering met Jan De Nul heeft geleid tot een hoge-kwaliteitsdebietmeting, die heel specifiek en perfect beantwoordt aan de eisen van de baggerwereld. Waarom brengen we dit onder uw aandacht ? Deze toepassing is immers waarschijnlijk niet onmiddellijk inzetbaar in ùw industrie, maar co-engineering is dat misschien wél ! Het is een methodiek die ook uw onderneming een stap verder kan brengen. En dan komen we tot de essentiële vraag : hoe kijkt u naar Endress+Hauser ? Als een leverancier van enkel instrumentatie of als een bedrijf dat samen met u oplossingsgericht denkt ? De getuigenis van Jan De Nul is een bewijs dat oplossingsgericht denken geen holle woorden zijn maar een
Meetpunt is een informatief magazine en wordt drie keer per jaar uitgegeven door Endress+Hauser N.V. Blader online door Meetpunt. www.be.endress.com/nl/meetpunt Wenst u digitaal nieuws te ontvangen? www.be.endress.com/nl/nieuwsbrief Marketing Communications Sophie Camerman 02/247.92.75
gefundeerde strategie van ons bedrijf. Voor Jan De Nul doen we dat voor het ontwikkelen van een specifieke oplossing, bij andere bedrijven zijn we – met al onze verzamelde kennis en ervaring – “trusted partner” voor het gedeelte instrumentatie-engineering en –onderhoud voor nieuwe installaties en verbeter-projecten. Quote Jan De Nul :
“Endress+Hauser heeft de ervaring van zijn toepassingsspecialisten en de expertise van de ontwikkelaars verzameld en heeft een innovatieve oplossing voorgesteld ! Dat het gelukt is, bewijst het feit dat twee jaar geleden de twee eersten van dit type (binnen de voorziene tijdsspanne) werden geleverd voor de Charles Darwin”. Ik ben ervan overtuigd dat er in onze Belgische industrie nog veel opportuniteiten zijn om op deze manier van co-engineering bij te dragen tot de competitiviteit van onze ondernemingen. Ook bij U ? Veel leesgenot. Johan Puimège
Heeft u vragen of opmerkingen over onze producten of diensten? Uw feedback waarderen wij zeer. www.be.endress.com/nl/feedback
Uitgave 2_2013
Promag55S De universele meter, ideaal voor veeleisende vloeistoffen, bijv. ertsslurries, papierpulp, fruitpuree en pasta’s.
Flowmetingen zijn vandaag de dag een cruciale taak in veel industriesectoren en de eisen zijn dan ook erg hoog. Dit geldt met name bij toepassingen waar multifasemeting nodig is, inhomogene vloeistoffen of vloeistoffen met een hoog gehalte aan vaste stoffen zoals bij bijvoorbeeld baggerschepen zoals u leest in het verhaal van de firma Jan de Nul (zie ook het artikel van de firma Jan de Nul op de volgende bladzijde). In omstandigheden als deze, is de Promag 55S dé perfecte oplossing.
• Robuustheid, betrouwbaarheid en operationele duurzaamheid zonder compromissen • Industrie-geoptimaliseerde liners en meetelektroden zorgen voor een hoge weerstand tegen slijtage • Bewezen PFA liners voor hoge chemische bestendigheid tot 180° C • Uitgebreide, permanente zelfdiagnose voor een optimale bedrijfszekerheid • Bewezen Proline transmitter concept
Unieke eigenschappen: • Signaalstabiliteit en doseernauwkeurigheid onder de zwaarste procesomstandigheden
Wanneer u de Promag 55S toepast profiteert u van maximale bedrijfszekerheid tegen lage onderhoudskosten.
Source container and source
Mass flow Promag 55S
Gammapilot M
De Promag 55S kan prima worden gecombineerd met de Gammapilot M density meter om de volume flow inline om te rekenen in massaflow. Zo heeft u een massaflowmeter zonder drukval of obstakels naar de leiding.
Density
Mass flow
ρ [c/m ]
Q [t/h]
3
Q=ρ.v.л.
() d _ 2
2
Q = Mass flow [t/h] ρ = Density [t/m3] v = Velocity [m/h] d = Internal pipe diameter [m]
www.be.endress.com/nl/55s
2 3
4
Uitgave 2_2013
Als inbouwlengte te klein is, is maatwerk de oplossing
Gecombineerde densiteitsmeter en massaflowmeter
De firma Jan De Nul Group is wereldwijd bekend door zijn baggerwerken en civiele bouwaannemingen in zee. Sinds 2000 neemt het bedrijf bijna jaarlijks nieuwe schepen in gebruik. Deze schepen worden gebouwd door derden, maar de gespecialiseerde uitrusting zoals bijvoorbeeld de bagger installatie zelf, wordt ontworpen en gebouwd door haar engineeringgroep in Aalst. Deze heeft als motto ‘de volgende moet nog performanter en nog goedkoper in bouw en exploitatie zijn’.
Men gaat hierin zelf ver. Indien men hiermee een optimaler ontwerp kan realiseren, worden leveranciers gemotiveerd om maatwerk te ontwikkelen. Endress+Hauser ontwikkelde een combinatie van de Promag 55S ‘snelheidsmeter’ en de Gammapilot M FMG60 ‘densiteitsmeter’. De Charles Darwin en de Bartolomeu Dias zijn twee schepen die beide zijn uitgerust met deze nieuwe gecombineerde volume/ densiteitsmeter. Ruben De Lille, technical superintendent bij Jan De Nul Group en verantwoordelijk voor de automatisering bij de engineering van Jan De Nul Group vertelt hoe het tot stand is gekomen.
Voorsprong door slim te investeren Dat Jan De Nul Group permanent blijft investeren in nieuwe schepen bewijst het persbericht van de eerste week van augustus, waarin werd aangekondigd dat er een nieuw schip is bijbesteld bij de Uljanik scheepswerf in Pula, Kroatië. Dit schip, dat tegen 2015 operationeel moet zijn, is een zogenaamd ‘multipurpose vessel’, een steenlegger die ook ingezet kan worden als kabellegger. De vorige schepen - de 2011 in gebruik genomen Charles Darwin en de begin 2013 in de vaart gekomen Bartolomeu Dias - zijn baggerschepen, meer specifiek sleephopperzuigers.
Hierbij voert de firma De Nul een specifieke politiek: ze laat het mechanische van het schip bouwen op scheepswerven, waarbij steeds wordt gezocht naar de beste prijs/ performantieratio. Omdat de functie van het schip - baggeren, stenen of kabels leggen… - de corebusiness is, ontwerpt en bouwt ze de hiervoor benodigde installaties zelf. Hiertoe heeft het bedrijf geïnvesteerd in een eigen engineeringgroep. In totaal heeft Jan De Nul Group meer dan 550 ingenieurs in dienst, de ingenieurs op de werven inbegrepen. De helft daarvan werkt voor de technische dienst.
Uitgave 2_2013
van links naar rechts: Geert Van Denberghe (Service Operations Manager BeNeLux), Johan Verdeyen (Internal Sales Engineer), Ruben De Lille (Technical Superintendent - Jan De Nul), Alain Engels (Product Manager Level), Alfons Calders (hoofdredacteur ITM magazine), Johan Sliggers (Project Manager), Jacques Kersloot (Area Sales Engineer), Jean-Jacques Renaux (Product Manager Flow).
Deze engineeringgroep doet hierbij aan permanente upgrading, steunend op feedback van de werklocaties rond de ervaring die wordt opgedaan met het werken met de schepen. Daarnaast voorziet ze - vanuit het ontwerp bedacht - werkmethodes voor het noodzakelijk onderhoud en wordt elk schip uitgerust met de noodzakelijke slijt- en reservedelen die tijdens de job en het hierbij benodigd permanent onderhoud beschikbaar moeten zijn. Men spreekt per baggerboot over zo’n 1.200 ton wisselstukken (waarvan 300 ton piping). Het schip weegt zelf ca 17000 ton leeg en kan 54000 ton zand bevatten. Door deze doordachte aanpak vanuit ontwerp wordt de werking op locatie - ook naar omkaderende logistiek - geoptimaliseerd. Dat moet ook: een dergelijk schip werkt 24 uur op 24 (een bemanning van 40 mensen, die werken in twee shifts van elk 12 uur, gemiddeld 6 weken aan boord, 6 weken rust) en doet in ‘productiedagen’ tot 100.000 ton per dag. Een uur stilliggen kost de firma veel. Preventief onderhoud gebeurt zo veel als mogelijk door de bemanning. Durven experimenteren Binnen deze engineering wordt systematisch gezocht naar technisch de beste oplossingen. Maar gelijktijdig wordt gezocht naar maximale besparingen. En grote besparingen liggen soms in kleine hoekjes. Zo was één van de acties in het verleden om af te stappen van ‘typische’ in
baggerschepen gebruikte (dure) meetapparatuur. Deze worden geproduceerd door gespecialiseerde bedrijven, hebben waterdichte behuizingen en voldoen. Maar zijn duur (mede door het monopolie van deze bedrijven). Sinds 1990 zoekt de engineering voor de instrumentatie per schip en per specialiteit de meest optimale leverancier aan de beste prijs. Dit leidde tot het integreren van even betrouwbare, maar goedkopere instrumentatie. Het heeft voor miljoenen euro’s doen besparen. En indien men niet de gepaste oplossingen op de markt vindt, schrikt de engineeringgroep niet terug om met instrumentatiebedrijven samen te werken om oplossingen te bedenken. Dat gebeurde voor de volume- en
een densiteitsmeter voor de zuigbuis (diameter meer dan een meter) van de sleephopperzuiger Charles Darwin in 2010. Nieuwe sleephopperzuigers Een sleephopperzuiger wordt ingezet voor het baggeren van los materiaal, zoals zand, klei of grind, van de zee- of rivierbodem. Grotere sleephopperzuigers, zoals de Charles Darwin (vierde grootste sleephopper van de vloot, inhoud 30.500 m³), hebben twee zuigbuizen. De kleinere, zoals de recente Bartolomeu Dias (inhoud 14.000 m³), heeft slechts één zuigbuis. De zuigbuis wordt op de zeebodem neergelaten en beschikt over een sleepkop die over de bodem wordt gesleept en de zeebodem oprakelt.
Ruben De Lille (Technical Superintendent - Jan De Nul) en Jean-Jacques Renaux (Product Manager Flow - Endress+Hauser).
4 5
6
Uitgave 2_2013
Drukmeting Cerabar S PMC71
Johan Sliggers (Project Manager Endress+Hauser) en Alfons Calders (Hoofdredacteur ITM magazine) kijken naar de gecombineerde meting Promag55S+Gamma Pilot FMG60 (snelheidsmeting+ densiteitsmeting)
Het zand-watermengsel dat hierbij ontstaat wordt - met behulp van een krachtig pompsysteem (twee maal 3.500 kW voor de Charles Darwin, 4.000 kW voor de Bartolomeu Dias) - door de zuigbuis opgezogen en in de ‘hopper’ of het ‘beun’, het laadruim van het schip, gestort. Het zand bezinkt en het bovendrijvend water laat men gecontroleerd overboord stromen. Eens het beun gevuld met zand, vaart het schip naar de losplaats. Daar kan men het materiaal storten, dat kan doordat de beun uitgerust is met bodemdeuren die via een zuigersysteem kunnen geopend worden. Men kan ook via ‘rainbowing’ het zand opspuiten op de oever. Een alternatief is vanaf de baggerplaats het zand via een drijvende persleiding naar de kant pompen (capaciteit van de perspomp op de Charles Darwin is 15.000 kW, van de Bartolomeu Dias 8.500 kW).
Er wordt gebaggerd op zeekaart en GPS, waarbij ook dieptecontroles worden ingebouwd omdat zeekaarten niet steeds volledig up-to-date zijn. Tijdens het baggeren worden de bodemaanpassingen permanent in kaart gebracht om de zeekaarten te kunnen updaten. Maatwerk doet plaats besparen Op de zuigleiding (diameter voor de Charles Darwin was per zuigbuis 1.200 mm) staan controlesensoren die de druk in de leiding controleren. Om het vullen van de beun te volgen staan in die leiding ook een snelheids- en een densiteitsmeter. Nu is een schip - gezien door een buitenstaander - enorm groot, maar elke cm³ is - zeker wat betreft de technische ruimtes - uitgekiend. Bij het ontwerp van de Charles Darwin
bleek dat er eigenlijk te weinig plaats was om deze twee meettoestellen in elke zuigleiding in te bouwen. Na het screenen van de markt, werd geen gecombineerd toestel of compactere meetmethodes gevonden. Er werd daarom aan Endress+Hauser die sinds 1990, de bouw van de Vasco da Gama, leverancier is bij De Nul voor onder andere niveau meters - gevraagd of ze geen combinatie in één toestel kon realiseren van de Promag 55S elektromagnetische flowmeters (om de snelheid te meten) en de Gammapilot M FMG60 densiteitsmeter (contactloze, op gammastralen gebaseerde meter, om de densiteit te meten). Beide meters zijn beschikbaar voor dergelijke diameters. Endress+Hauser ging de uitdaging aan om deze twee te integreren. Flensgrootte en positie van montage gaten werden door De Nul opgegeven. Endress+Hauser heeft dan de ervaring van zijn toepassingsspecialisten en de expertise van de ontwikkelaars verzameld en heeft een innovatieve oplossing voorgesteld! Dat het gelukt is, bewijst het feit dat twee jaar geleden de twee eersten van dit type (binnen de voorziene tijdsspanne) werden geleverd voor de Charles Darwin en dat er verleden jaar een herhaal bestelling is gekomen die werd geplaatst op de in 2012 in vaart genomen Bartolomeu Dias. Een huzarenstukje, gezien de permanente inkoopselectie die De Nul per schip uitvoert.
Uitgave 2_2013
iTHERM® TM401
Hygiënisch modulaire temperatuursensor, Pt100 of 4..20mA • Snelle responstijd • Goede langetermijnstabiliteit • PC programmeerbare koptransmitter De TM401 iTHERM® meet de temperatuur in vaten en leidingen, bijvoorbeeld in reinigingsen sterilisatieprocessen en bij het verwarmen of koelen van producten. Het is specifiek ontworpen voor gebruik in de voedingsmiddelen-, dranken- en farmaceutische industrie. De compacte temperatuursensor bestaat uit een sensor, een koptransmitter, een behuizing en verschillende type procesaansluitingen. Met een thin-film weerstandtemperatuursensor wordt de temperatuur bepaald. Optioneel kan het signaal lokaal met een ingebouwde koptransmitter omgezet worden in een 4…20mA signaal.
€ 130,-
www.e-direct.be/nl-tm401
van 11 - 35 stuks
Ecograph T RSG35
Universele en economische beeldschermschrijver en datamanager • Kwaliteit en kwantiteit bewaking in drinkwater- en afvalwaterprocessen • Bewaken en registreren van kritische procesparameters in voedingsmiddelen en farmaceutische industrie • Tankmonitoring en niveaubewaking, ook op afstand De Ecograph T visualiseert en slaat relevante proceswaarden op van analoge en digitale ingangssignalen. De gemeten waarden worden op een veilige manier opgeslagen en grenswaarden worden bewaakt. Een bijzondere eigenschap van de Ecograph T is de intuïtieve bediening en eenvoudige systeemintegratie. Data wordt opgeslagen op het intern geheugen en op een extra SD-kaart of USB-stick. De Ecograph T is bijzonder door zijn compacte vorm; korte inbouwdiepte van 158mm zorgt ervoor dat u ruimte en geld bespaart!
€ 743,-
van 11 - 35 stuks
www.e-direct.be/nl-rsg35
6 7
8
Uitgave 2_2013
Experts in digitale communicatie Endress+Hauser is meer dan een instrumentatieleverancier. Het bedrijf voert ook planning- en projecttaken uit, van veldniveau tot besturingssysteem. Servicepakketten op maat zorgen voor een snellere inbedrijfstelling en bieden klanten meer betrouwbaarheid bij het toepassen van digitale communicatie.
Tegenwoordig maken bijna alle automatiseringssystemen gebruik van digitale communicatietechnologie, in ieder geval tussen het besturingssysteem en het bovenliggende ERP (Enterprise Resource Planning) systeem. Ook in het veld wordt digitale communicatie via een veldbus steeds gebruikelijker, bijvoorbeeld tussen de controller en de lokale input- en output apparatuur en veldapparatuur. Met een veldbus systeem beschikt zowel de operator als de maintenance engineer over relevante informatie van het proces en status van de productiemiddelen, wat een efficiëntere bedrijfsvoering mogelijk maakt. Om een stabiele datacommunicatie te garanderen, moet de planning en installatie voldoen aan hogere eisen dan bij een conventioneel systeem (b.v. 4-20 mA). Endress+Hauser heeft vele jaren ervaring met, en uitgebreide kennis van, veldbus-technologie en slaat
een brug tussen apparatuur en systemen door middel van individuele servicepakketten. Het ondersteunt zijn klanten vanaf de initiële projectfase tot en met de oplevering van een turn-key oplossing. Projectmanagement Endress+Hauser is een leverancier van integrale oplossingen voor procesautomatisering en verzorgt projectmanagement en naleving van de relevante normen en standaarden, waarbij tegelijk wordt gegarandeerd dat het project op tijd en binnen budget wordt voltooid. Als er wordt samengewerkt met geauditeerde aannemers of externe partijen die specifiek zijn voor een klant, coördineert de projectmanager de taken om te garanderen dat het werk in overeenstemming met het contract wordt uitgevoerd.
Uitgave 2_2013
Field Network Engineering Endress+Hauser heeft zijn eigen projecttechnici, die zijn gespecialiseerd en gecertificeerd in veldbus-technologie. Zij zijn verantwoordelijk voor de gehele planning en stellen de vereiste documentatie op, waaronder topologie- en netwerk tekeningen, elektrische-bedradingsschema’s, inbedrijfname- en validatierapporten en deelnemersen adreslijsten. Op basis van de eisen van de internationale veldbus organisaties; Fieldbus FOUNDATION, HART Communication Foundation en PROFIBUS & PROFINET International, moeten specificaties met betrekking tot de topologie, doorlooptijden, FISCO/ ATEX-explosiebescherming, potentiaalvereffening, energievoorziening en het maximum aantal deelnemers zorgvuldig worden aangehouden bij het plannen van een netwerk. Zo zijn de communicatie parameters bijvoorbeeld ontworpen om een optimale balans tussen besturings- en onderhoudstaken te garanderen inclusief de mogelijkheid voor latere uitbreidingen en of aanpassingen. Endress+Hauser specificeert en levert de vereiste veldbus netwerk componenten zoals netwerkkabels, segment protectors, fieldbarriers en segmentkoppelaars met als doel een stabiel, flexibel en uitbreidbaar concept te
Basistechniek
Uitgewerkte techniek
realiseren. De aanbevolen componenten worden in het eigen veldbus-lab getest. Installatie en inbedrijfstelling De installatie van het veldbus-systeem wordt uitgevoerd door gecertificeerde veldbus-specialisten van Endress+Hauser. Zij besteden veel aandacht aan aarding en afscherming, de minimale kabelafstanden tussen twee veldapparaten en de juiste implementatie van aansluitingen. Daardoor worden verstoringen en onbetrouwbare datacommunicatie als gevolg van bijvoorbeeld frequentieomvormers of elektrische leidingen voorkomen. Als het systeem uiteindelijk in bedrijf wordt gesteld, documenteren en rapporteren onze experts elke stap, zodat het veldbus-systeem turn-key aan de klant wordt opgeleverd. Als het veld eenmaal is aangesloten, wordt de veldapparatuur geïntegreerd in het besturingssysteem en indien nodig geconfigureerd. Dankzij de intensieve integratietesten in het veldbus-lab en de vooraf gedefinieerde procedures voor inbedrijfstelling wordt een aanzienlijke tijdwinst gerealiseerd in vergelijking met een conventionele aanpak.
Aanschaf
Installatie
Bedrijf
Inbedrijfstelling
Projectmanagement/-supervisie Trainingen
Trainingen Prestatie-specificaties fieldbus
Systeemstart FAT
SAT
Apparaatselectie
Inspectie veldnetwerk
Onderdeelselectie Technisch ontwerp
Onderhoud veldnetwerk Audit veldnetwerk
Integratie en voorbereiding start
Installatieontwerp
Netwerkverificatie en validatie Volgens het principe ‘plannen, implementeren en bewaken’ wordt de functionaliteit en kwaliteit van de installatie c.q. netwerk getest. Aan de hand van gestandaardiseerde werkprocedures worden de installatie en onderdelen visueel gecontroleerd op aansluiting, schade, correcte labels en een goede afdichting. Vervolgens worden er elektrische metingen verricht (spanning, stroomsterkte en lijnweerstand) en wordt het communicatiesignaal opgenomen en geanalyseerd met speciale meetapparatuur. Betrouwbare partner Als leverancier van integrale meettechnologie gebruikt Endress+Hauser al sinds het begin van het digitale communicatietijdperk technologieën zoals HART, PROFIBUS of FOUNDATION Fieldbus. Het bedrijf heeft jarenlange praktijkervaring en richt zich op het voldoen aan de specifieke behoeften en eisen van klanten en
branches en ondersteunt zijn klanten met planning- en projectservices én bij de installatie, de inbedrijfstelling en het onderhoud van communicatienetwerken en veldapparatuur. Ook worden er speciale technologische trainingen aangeboden die zijn toegesneden op de individuele behoeften. Endress+Hauser garandeert de integratie van meetapparatuur ongeacht de fabrikant, naast een betrouwbare en stabiele datacommunicatie van meting tot en met besturingssysteem. Voor de klant betekent dat een aanzienlijke besparing van tijd en geld, niet alleen tijdens de planning en de inbedrijfstelling, maar ook tijdens de bedrijfsvoering.
Jaap Westeneng Productmanager Solutions
[email protected]
8 9
10
Uitgave 2_2013
DuPont realiseert de ‘digitale plant’ Kostenverlaging en procesoptimalisatie door digitalisering.
DuPont in Dordrecht ziet de waarde van conditie gebaseerd onderhoud en is overgegaan tot implementatie ervan. Marcel Middeldorp, E&I Lead Engineer Capital Care bij DuPont, over zijn ervaringen met de ‘digitale plant’. Onderhoud en inspectie zijn onontbeerlijk voor een optimale en efficiënte werking van procesinstallaties. Sinds de komst van de smart transmitter kunnen diagnostische functies ondergebracht worden in intelligente elektronica. Een belangrijke aanvulling op de visuele controles. Met geavanceerde diagnostiek kan gericht onderhoud gepleegd worden. Mits deskundig uitgevoerd, is deze vorm van conditie gebaseerd onderhoud wel degelijk kostenbesparend.
specialisten werden diverse technologische oplossingen bestudeerd en getest. We hebben meteen ook enkele aanvullende doelstellingen neergelegd, zoals het streven naar minimale productie-uitval en 99,9 procent beschikbaarheid voor de water- en luchtbehandelingsunits en de feed skid. Een belangrijke methode hiervoor is het real-time beschikbaar maken van relevante procesinformatie uit de meet- en regelapparatuur in het besturing – of asset management systeem.’
PFOA DuPont is bekend van Teflon®, een polytetrafluoretheen (PTFE). Een van de hulpstoffen, bekend onder de naam PFOA, stelt mens en milieu bloot aan risico’s. Daartoe heeft DuPont besloten te stoppen met het gebruik ervan bij de productie van Teflon®. In 2005 kondigde DuPont aan dat kritische technologie beschikbaar wordt gemaakt om de emissie van PFOA te reduceren. Onder de projectnaam Gen-X deed DuPont onderzoek naar vervangende chemicaliën.
Projectrealisatie In de installaties bij DuPont is de meetapparatuur al jaren uitgerust met het HART protocol, en dus smart. Over de projectrealisatie zegt Middeldorp: ‘Onze Automation & Process Control groep schrijft PROFIBUS voor als toe te passen veldbus. PROFIBUS is een betrouwbare en bewezen technologie. Bovendien hadden we goede ervaring met Endress+Hauser vanwege hun kennis op het gebied van instrumentatie, veldbus netwerkengineering, instrumentatiediagnostiek en de verwerking en presentatie ervan in een overzichtelijk softwarepakket. Ook onze keuze om procesregel- en onderhoudsfuncties strikt gescheiden te houden, sloot prima aan op het concept van Endress+Hauser.’
Project Gen-X De doelstelling om de Dordrechtse fabriek op 1 september 2012 volledig op de nieuwe receptuur te laten draaien, is gehaald. Marcel Middeldorp: ‘Samen met (internationale)
Uitgave 2_2013
Systeemarchitectuur Het totale systeem bestaat uit circa tachtig PROFIBUS DP deelnemers, waaronder remote I/O systemen, AC aandrijvingen, ventieleilanden, vermogensmeters en ongeveer 200 PROFIBUS PA apparaten. Deze laatste groep bestaat voor negentig procent uit instrumenten voor druk, temperatuur, flow, niveau en analyse van Endress+Hauser. De resterende tien procent betreft voornamelijk Metso intelligente klepstandstellers. Het totaal is gekoppeld aan Siemens PCS 7, waarin vijf PROFIBUS masters zijn ondergebracht. Goede keuze Met alle aanbevolen, geëngineerde en geteste netwerkapparatuur van Endress+Hauser, Pepperl+Fuchs en PROCENTEC kan goed op afstand worden geanalyseerd, ofschoon de E&I onderhoudstechnici wel veel moesten leren. Middeldorp: ‘Onze afdeling maintenance wordt uitgebreid getraind op onderhoud en diagnostiek. In dat opzicht geeft de netwerkanalyse inzicht in het aantal communicatiefouten die de veldapparatuur ervaart bij het versturen van informatie.’
PAM De implementatie en uitvoering van de digitalisering van de Gen-X installatie heeft grotendeels plaatsgevonden op basis van Plant Asset Management (PAM) van Endress+Hauser. Hierbij wordt gekeken naar de functie in het proces, maar er wordt ook geselecteerd op de wijze van onderhoud en bewaking van de apparatuur. Bovendien wordt de apparatuur in alle stadia beoordeeld in overeenstemming met de opdracht en getest op juiste werking. Daarmee kan de inbedrijfname veel effectiever worden uitgevoerd. Middeldorp: ‘Bij het Gen-X project zijn skids gebouwd door externe leveranciers. Wij wilden deze testen in de fabricagehal van de skidbouwer, dus een FAT uitvoeren op de procesapparatuur, instrumentatie en het netwerk. Het besturingssysteem werd op dat moment nog offline getest. Maar met behulp van PAM hebben we de skids, inclusief alle proces gerelateerde instrumentatie, volledig kunnen testen. Bovendien ondergaat alle apparatuur bij DuPont altijd een ingangscontrole op de onderhoudsafdeling. Zo zijn we in staat vroegtijdig afwijkingen op te merken en te corrigeren.’
Jaap Westeneng, Endress+Hauser (links) en Marcel Middeldorp, DuPont de Nemours (rechts)
Gereedschappen PAM bevat een aantal gerichte softwarematige gereedschappen die positief bijdragen aan de KPI’s die DuPont voor het project heeft gesteld. Op de werkvloer is er Fieldcare, een Device Configuration Management pakket. In het veld zijn Endress+Hauser Fieldgates geplaatst als intelligente PROFIBUS toegangspunten. Hiermee zijn alle PROFIBUS apparaten waarvoor een DTM beschikbaar is, te configureren en uit te lezen. Ook voor wat betreft de grafische, diagnostische en onderhoudsinformatie. Een ander deel van PAM is W@M Life Cycle Management. Een Asset Information Management pakket waarmee via het intra- of internet informatie van alle instrumenten opgevraagd kan worden, zodat apparaten met elkaar vergeleken kunnen worden. Verder is het systeem in staat om automatisch e-mail berichten te genereren die aangeven waar en wanneer onderhoudsactiviteiten nodig zijn. ‘In relatief korte tijd hebben we onze installatie in Dordrecht volledig in bedrijf genomen en zijn we gestart met produceren. Onze proceskennis en de instrumentkennis van Endress+Hauser hebben zich bewezen voor Gen-X.’ Resultaat De functies van PAM hebben het Gen-X project tot een succes gemaakt. Marcel Middeldorp: ‘Met name de ver doorgevoerde digitalisering heeft ons geholpen de projectdoelstellingen te halen. Met betrekking tot de commissioning en start-up hebben we goede resultaten geboekt. De installatie zelf is robuust en degelijk. Ongewenste uitval is nu snel en efficiënt op te sporen. Met de geïnstalleerde software komt veel meer informatie beschikbaar dan in een klassieke 4-20mA omgeving. Het kost tijd en leergeld om daar mee om te gaan, maar dat is gelukkig minimaal gebleven.
10 11
12
Uitgave 2_2013
Instrument Testing Association bevestigt: ‘Endress+Hauser heeft een zeer gebruiksvriendelijke TOC analyser’ Nagenoeg elk bedrijf uit de (proces) industrie heeft een TOC-analyser als meting op het water van de waterzuivering. Met dit artikel geven wij u een inzicht in het ‘waarom en het ‘hoe’.
Denis Reydams Consultant Analysis Endress+Hauser BeLux
De aanwezigheid van teveel organische substanties in water- en afvalwater, veroorzaakt mogelijk ecologische en hygiënische problemen. Deze organische componenten komen terecht in oppervlakte- en/of grondwater zowel in ongewijzigde vorm als in de degradatieproducten. Sommige producten zijn zeer schadelijk aangezien toxisch of moeilijk afbreekbaar. Ze kunnen dan ook een groot risico zijn en zorgen voor een overbelasting van onze waterhuishouding. Een TOC meting als indicatie van deze organische koolstofhoeveelheid geeft de mogelijkheid om deze graad van vervuiling te meten. Gezien de analytische complexiteit werd dit oorspronkelijk voornamelijk in het
laboratorium gemeten. Steeds meer worden online metingen geplaatst zodat een continue meting en bewaking van deze organische last verkregen wordt. “Meten is weten” en des te sneller informatie beschikbaar is, des te sneller ingegrepen kan worden. Tevens bieden deze procesanalysers de mogelijkheid om een waterzuivering te sturen en te optimaliseren.
Het is daarom van essentieel belang om dit anorganische koolstof volledig te verwijderen om tot een correcte TOC-meting te komen. Dit kan eenvoudig door het water aan te zuren; het anorganische carbonaat wordt hierbij omgezet in CO2 (= koolstofdioxide) en als gas uit het water wordt verwijderd. Hierdoor blijft alleen het organische koolstof achter in het water.
Wat is organische chemie? Volgens Wikipedia is “Organische chemie’’ de subwetenschap van de chemie die zich bezighoudt met organische chemische verbindingen; dat wil zeggen met verbindingen die (vrijwel) altijd koolstofatomen bevatten. De naam organisch is oorspronkelijk aan deze groep verbindingen gegeven omdat deze moleculen vaak ook in levende wezens voorkomen.” Organisch koolstof betreft daarom de koolstofatomen waaruit deze organische verbindingen zijn opgebouwd.
Organische belasting Organische verbindingen zijn biologisch afbreekbaar door microorganismen die ze omzetten in CO2 en restproducten. Dit proces levert de micro-organismen de energie voor hun vitale levensprocessen alsook de nodige voedingsstoffen voor hun ontwikkeling en groei. Dit proces vraagt zuurstof, geleverd door het opgeloste zuurstof die in het water aanwezig is. Een hoge organische belasting resulteert in een hoog zuurstofverbruik. Het zuurstof dat overblijft in het water is noodzakelijk voor overig natuurlijk leven in oppervlaktewater. Als er een overmaat is aan organische belasting, dan heeft dit een grote impact op het milieu: er blijft niet voldoende zuurstof over en het natuurlijk leven sterft af. Daarom legt de wetgever “lozingsnormen” op.
Organische en niet-organische koolstof Behalve organische koolstof bestaat er eveneens niet-organische koolstof, anorganische koolstof genoemd. Deze anorganische verbindingen bevatten geen kool-waterstofbindingen in hun structuur. Meestal betreft dit opgeloste carbonaten en/ of bicarbonaten, alhoewel er nog andere chemische verbindingen bestaan die geen deel uitmaken van de “organische belasting”. Deze carbonaat-verbindingen dragen niet bij aan de definitie “Total Organic Carbon”.
“Zuurstofverbruik is direct gelinkt aan de organische belading!” De organische belasting komend van onze verschillende industriële activiteiten dienen daarom streng gecontroleerd te worden om onze
Uitgave 2_2013
natuurlijke waterhuishouding niet te verstoren.. Daarom zijn er metingen ontwikkeld die toelaten om deze belasting te meten: TOC, COD en BOD. Elk van deze parameters heeft zijn eigen specifieke eenheid, doch ze geven alle drie een indicatie van de zuiverheid en leefbaarheid van het water.
waarden. In beide methodes wordt organisch materiaal omgezet volgens de volgende reactie: C + O2 → CO2
• Lage kosten over de gehele levenscyclus (= aanschafkosten en gebruikerskosten).
Eén koolstofatoom (molecuulmassa 12) wordt geoxideerd met twee zuurstofatomen (molecuulmassa 16 * 2 = 32).
COD: Chemical Oxygen Demand of chemisch zuurstofverbruik (CZV) BOD: Biological Oxygen Demand of biologisch zuurstofverbruik. TOC: Total Oranic Carbon of totaal organische koolstof.
Verhouding COD/TOC = 32/12 = 2,666 Dit is de theoretische waarde indien het zuivere koolstof betreft. Organische verbindingen hebben echter meestal ook waterstofatomen die door zuurstof omgezet worden in water. Daardoor is er meer zuurstof nodig en krijgt men dus meestal een hogere COD-waarde. Ook komen zuurstofmoleculen voor die eveneens een invloed hebben op deze correlatie. Praktisch gezien is een vergelijking alleen mogelijk op één voorwaarde: als de organische samenstelling nagenoeg constant is. Dan alleen zijn de metingen vergelijkbaar en wordt een goede herhaalbaarheid gerealiseerd.
Hoge-temperatuuroxidatie Deze methode ‘verbrandt’ het organisch materiaal” op hoge temperatuur. Het organische koolstof wordt op die manier omgezet in CO2. Dankzij een infrarood-detectie wordt de concentratie aan CO2 gemeten en omgerekend naar TOC. Aangezien de hoge verbrandingstemperatuur geeft deze techniek de nauwkeurigste resultaten. Dit komt omdat alle organische verbindingen omgezet worden in CO2, ook de moeilijk oxideerbare, dit in tegenstelling tot een nat-chemische TOC.
COD en BOD zijn indirecte methodes die gebaseerd zijn op het zuurstofverbruik van de (biologische) oxidatiereacties. TOC is een directe maat voor de concentratie organisch koolstof aanwezig in het water, onafhankelijk van het biologisch zuurstofverbruik. Het biologisch zuurstofverbruik hangt namelijk af van hoe snel de verbindingen biologisch afgebroken worden.
TOC is echter een veel snellere bepaling dan COD. Daarom is de methode beter geschikt om snel calamiteiten en problemen te detecteren. Ook kan deze techniek dankzij zijn korte analysetijd gebruikt worden voor de sturing van een waterzuivering.
Is er een correlatie tussen COD en TOC? COD is de “officiële” analyse op het effluent-water en dus het meest vastgelegd in de normering. Een TOC-analyse heeft echter enkel belangrijke voordelen, en wordt daarom vaak gekozen: • Snelheid: om de 8 minuten heeft men een analyse • Geen gebruik van toxische reagentia: in tegenstelling tot de kankerverwekkende en kwikhoudende verbindingen bij COD
Vereisten van een online TOC analyser: • Alle organische componenten moeten gedetecteerd en dus gemeten worden. • Resultaten moeten betrouwbaar en repetitief zijn. • Instrument moet zelfreinigend en zelf kalibrerend zijn. • Eenvoudig te onderhouden, lage onderhoudsintervallen.
COD-waardes zijn onder bepaalde condities te vergelijken met TOC TC: Totaal koolstof
TIC: Totaal anorganische koolstof
DIC: Opgeloste anorganische koolstof
Onopgeloste anorganische koolstof
TOC: Totaal organische koolstof
NPOC: Niet-purgeerbare org. koolstof
POC: Purgeerbare org. koolstof
NVOC: Niet-vluchtig org. koolstof
POC: Vluchtig org. koolstof
DOC: Opgeloste organische koolstof
Onopgeloste anorganische koolstof
CA72TOC – hoge temperatuur TOC
CA72TOC-analyser van Endress+Hauser is ontwikkeld en geoptimaliseerd in nauwe samenwerking met enkele grote chemische bedrijven. Deze TOC analyser functioneert ook onder extreme omstandigheden, zoals: • Sterk variërende pH-waarden • Hoge zoutconcentraties • Hoge vetconcentraties Invloed van zouten Afvalwater met een hoge zoutconcentratie kunnen zorgen voor neerslag in het ‘verbrandingscircuit’. Dit resulteert in onstabiele metingen met het gevolg dat de oven gereinigd moet worden. De Endress+Hauser TOC heeft een uniek en gepatenteerde “zoutvanger”. De zouten kunnen zich niet afzetten in het meetcircuit maar worden opgevangen in een verwarmde zoutvanger. Hierdoor blijft het meetsignaal langer stabiel en is minder onderhoud nodig. De zoutvanger kan in 10 minuten leeggemaakt en teruggeplaatst worden.
12 13
14
Uitgave 2_2013
Methodes voor een TOC-meting: Methode
Oxidatie
Correcte meting Officieel of indicatief? aanvaarde methode?
Capex – investeringskosten
Opex – gebruikerskosten
Onderhoud
Hogetemperatuur
Volledig
Correct
Ja
Hoog
Beperkt
Gemiddeld
Nat-Chemisch Mogelijk volledig
Meestal correct
Ja
Gemiddeld
Hoog
Hoog
Optisch
Indicatief
Neen
Laag
Laag
Laag
Niet volledig
Besluit: • Hoge temperatuur-methode is technisch gezien de voorkeursmethode. • Nat chemische methode is meestal goed doch heeft een aanzienlijke reagentia-kostprijs en mogelijk worden niet alle verbindingen gemeten. • Optische methode geeft niet alle informatie maar is zeer geschikt als “trending” metingen.
Combustion furnace
1. Combustion
1. Condensation
Heated salt trap Cooler
Anorganische koolstofstripping Het te analyseren watermonster wordt aangezuurd tot pH = 2,5. Hierdoor worden alle carbonaten/bicarbonaten omgezet tot CO2 die uit de oplossing gestript (=verwijderd) worden. Een pH-sensor waakt over de juiste pH waardoor er een minimaal, lees optimaal, zuurverbruik is. Ook is deze meting belangrijk als bewaking: indien de pH lager dan 2 wordt kunnen bepaalde organische zuren neerslaan. Deze organische zuren kunnen carbonaten “maskeren”.Bij verbranding komen deze vrij, met een onnauwkeurige TOC-waarde als gevolg. Gepatenteerde “Double Batch” principe Deze gepatenteerde techniek laat toe om grotere volumes te meten zodat dit tot een grote gevoeligheid resulteert. Tijdens de meting wordt ook een nieuw watermonster voorbereid.
Nadat het ontstane CO2 gas gemeten is door de CO2 detector, wordt de gehele gaslijn gepurged met CO2vrij perslucht. Zodoende wordt na elke cyclus het nulpunt van de CO2 detector opnieuw bepaald. Uitvoerige testen op verschillende TOC analysers zijn uitgevoerd door het ITA, Instrumentation Testing Association. Deze onafhankelijke organisatie heeft vergelijkingen gedaan op gebied van prestatie, nauwkeurigheid, herhaalbaarheid, autonomie, bedienbaarheid. We zijn zeer trots dat onze analyser een zeer hoge score behaald heeft. Dit zien we als resultaat van de ontwikkeling door specialisten van de waterzuivering alsook door de samenwerking met de chemische industrie wat betreft “optimalisatie” onder extreme condities.
Onderhoud Belangrijk om weten is dat elke online analyser onderhoud vraagt. Daarom is gebruiksvriendelijkheid een zeer belangrijk criterium. Het ITA heeft ons instrument hierop een zeer hoge score gegeven. • Goede en makkelijke toegang tot alle bewegende componenten. • Visuele inspectie is snel: alles bevindt zich zichtbaar aan de voorkant van het toestel. Het volledige rapport van de Instrument Testing Association is te bestellen op de website: www.instrument.org/toc_project.htm Denis Reydams Consultant Analysis Endress+Hauser BeLux www.be.endress.com/nl/CA72TOC
Uitgave 2_2013
Terugblik deelname aan de beurs Aquarama Endress+Hauser was aanwezig op 17 Oktober 2013 tijdens de Aquarama beurs te Leuven. Een perfect moment voor de lancering van Memobase Plus, een revolutionaire software voor het meten, kalibreren en documenteren. Memobase Plus vervolledigt het systeem gamma van apparatuur voor vloeistof analyse, naast Memosens en Liquiline. De Memobase Plus werd voorgesteld door het promo-team aan de ingang van de beurshal en op de stand was er een live demonstratie
Het promo-team van Endress+Hauser. Van links naar rechts Jan Heynen (Product Manager E-direct & Pressure), Edward Vanhecke (Product Manager Analysis), Pascal Hacour (Internal Sales Engineer). U hoeft buiten niet meer te kalibreren. De operator neemt de electroden mee naar het laboratorium of werkplaats en kan in ideale omstandigheden kalibreren.
Vraag naar onze brochure en tijdelijke promotie !
Van links naar rechts Sophie Camerman (MarCom Manager), Jan Heynen (Product Manager E-direct & Pressure), Edward Vanhecke (Product Manager Analysis), Denis Reydams (Consultant Analysis) Pascal Hacour (Internal Sales Engineer), Guido Vileijn (Area Sales Engineer water/waste-water & Pharma)
• Memobase Plus documenteert de volledige levenscyclus van uw sensoren. Alle gegevens van metingen, kalibratie en sensoren worden opgeslagen in een lokale of centrale databank. • Als de “as found – as left”-functie is ingeschakeld, documenteert Memobase Plus ook de verschillen tussen metingen voor en na kalibratie. • Met de beschikbare gegevens kunt u onderhoudsbehoeften voorspellen. • U maakt meet- en kalibratierapporten aan met alle informatie die u nodig hebt. Zelfs met uw eigen logo. • U exporteert de gegevens eenvoudig naar uw asset management systemen voor labo of installaties. www.be.endress.com/nl/CYZ71D
14 15
16
Uitgave 2_2013
Memobase Plus
Meet, kalibreer en documenteer Tijdelijke promotie
Agenda 20 februari 2014 Process Safety event Havencentrum Lillo 26 - 27 maart 2014 Pumps & Valves - Maintenance 2014 Antwerp Expo - Stand 1.114 www.be.endress.com/nl/agenda Kwaliteitsvol sensorbeheer, de voordelen voor u: • Tijdsbesparend: Plug-and-play met tot vier sensoren tegelijk en onafhankelijk van elkaar. • Flexibeler: Sensoren met Memosens-technologie kunnen door elkaar worden gebruikt. • Hogere productkwaliteit: U kalibreert in optimale omstandigheden in het labo of op de werkplaats. Betere kalibratie en dus hogere nauwkeurigheid.
kwaliteitsbeheer: U voldoet aan de auditrichtlijnen dankzij een gedocumenteerde, complete traceerbaarheid van sensoren en referentie-oplossingen. Geen papierwerk meer om met de hand in te vullen. • Betere vergelijkbaarheid: Variabiliteit tussen gemeten waarden wordt tot een minimum beperkt dankzij identieke meettechnologie in het productieproces en in het labo.
Eén familie die al uw analyse-uitdagingen afdekt • De Memosens sensoren van Endress+Hauser, nu reeds 9 jaar op de markt en meer dan 500.000 stuks verkocht: voor pH, redox, geleidbaarheid, zuurstof, troebelheid, SAC, nitraat, ammonium, chloride en kalium. • De Liquiline transmitter-technologie, beschikbaar in 2-, 4- en 8-kanaals versies, zowel voor Ex als voor non-Ex omgevingen, waar verschillende types Memosens sensoren op aangesloten kunnen worden. • De Memobase Plus is een software voor het meten, kalibreren en documenteren. Dit bestaat uit software, Memolink met USB aansluiting en sensorkabel. In de installatie verzamelt de operator de Memosens sensoren en vervangt deze door gekalibreerde sensoren (bv elke donderdag).
2
1 De Liquiline wordt gebruikt in het proces.
Liquiline CM442 transmitter
3
In het laboratorium worden de sensoren verzameld, gereingd en geregenereerd (bv elke vrijdag) eventueel indien nodig voorzien van een rapport « as found » door MemoBase Plus.
4 In het laboratorium worden de sensoren indien nodig gekalibreerd en eventueel bijgesteld (bv elke maandag) met MemoBase Plus. De sensoren worden vervolgens ter beschikking gesteld van de operator voor de volgende omwisseling van de sensoren.
