Schadenfrüherkennungssystem: Effiziente Beobachtung

8. September 2016

Große Industrieanlagen sollen lange, sicher und störungsfrei laufen. Unterbrechungen des Betriebs sind teuer und bergen eventuell sogar Gefahren. Condition-Monitoring-Systeme (CMS) von DMT können Ausfälle verhindern.

Wer sich zu später Stunde der PCK Raffinerie in Schwedt in der Uckermark nähert, sieht ein beeindruckendes Panorama. Über mehrere Quadratkilometer, eingerahmt von Feldern, erstreckt sich ein für den Laien undurchschaubares Geflecht aus Röhren und Pumpen, Schornsteinen, Kolonnen und Kesseln. An zahllosen Stellen wird die Raffinerie beleuchtet mit Abertausenden von Strahlern – ein faszinierender Anblick. Schon die gigantischen Ausmaße der Anlage sind beeindruckend. Es wird der wichtigste Treibstoff des Industriezeitalters verarbeitet – Rohöl. 24 Stunden pro Tag, das ganze Jahr hindurch. Jährlich werden hier aus zirka zwölf Millionen Tonnen Rohöl die Verarbeitungsprodukte Benzin, Diesel, Heizöle, Flüssiggas, Bitumen und verschiedene weitere Stoffe hergestellt, ohne die das Leben, wie wir es kennen, nicht möglich wäre. Damit ist die PCK Raffinerie einer der größten Rohölverarbeitungsstandorte in Deutschland. Das reibungslose Arbeiten von Raffinerien wie der PCK in Schwedt ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Funktionsfähigkeit anderer Industrien, die ohne Raffinerieprodukte nicht einsatzfähig wären – genauso wenig wie die Mobilität aufrecht erhalten werden könnte.

Ohne Treibstoff stünde alles still auf den Straßen, Schienen und Flughäfen. Angesichts der riesigen Ausmaße dieser Industrieanlage stellt sich die Frage, wie eine Kontrolle der Anlage und ihrer Teile dort überhaupt möglich sein soll. Wie kann dieses vermeintlich unübersichtliche Wirrwarr überwacht werden, wie können Schäden rechtzeitig entdeckt und behoben werden? Ein wichtiger Bestandteil der Raffinerie sind Tausende von Pumpen, die das Rohöl und die aus ihm erzeugten Produkte über viele Kilometer befördern. Wenn auch nur eine ausfällt, gibt es Probleme. Die gute Nachricht: Auch der Ausfall einer Pumpe macht sich im Regelfall schon lange vorher bemerkbar; Voraussetzung ist allerdings, dass es gelingt, entsprechende Anzeichen richtig zu deuten. Und genau hier kommt DMT ins Spiel.

„Die meisten Schäden entwickeln sich langsam“, erläutert Michael Wölfle, Leiter des Arbeitsbereichs Maschinendiagnose bei DMT. „Doch wenn Aggregate plötzlich ausfallen, entstehen zusätzlich Aufwand und Kosten – vor allem, wenn man nicht genau weiß, was den Ausfall verursacht hat. Mit unserem Schadenfrüherkennungssystem können wir frühzeitig vor dem drohenden Ausfall Signale empfangen, die auf künftige Probleme hindeuten.“ Das Verfahren nennt sich „zustandsorientierte Instandhaltung“. Eingesetzt wird ein Condition-Monitoring-System (CMS), mit dem Anlagen weitestgehend automatisiert überwacht werden können. DMT bietet Kunden Komplettlösungen an; das Unternehmen liefert spezielle messtechnische Hardware, moderne datenbank- und webbasierte Software, die Installation und Inbetriebnahme einschließlich des Engineerings sowie die Beratung und Schulung von Mitarbeitern.

Bei PCK hat DMT die nötige Messtechnik geliefert und die Techniker vor Ort geschult. Sie können die gesamte Anlage selbst überwachen. „PCK als moderne Raffinerie sichert die hohe Verfügbarkeit ihrer Maschinen und Aggregate mithilfe des DMT-Überwachungssystems. Das Frühwarnsystem wird besonders für seine Zuverlässigkeit und Anwenderfreundlichkeit geschätzt“, erklärt Frank Stargardt, Abschnittsleiter Instandhaltung, Kontraktorenbetreuung, Dienste von PCK. Kleinere Unternehmen, für die der Aufwand eigener Überwachung zu groß wäre, können das Kontrollzentrum von DMT in Essen nutzen.

Doch wie funktioniert das Condition-Monitoring-System, etwa in einer Raffinerie wie PCK? Zunächst muss gemeinsam mit dem Kunden festgestellt werden, was überwacht werden soll. „In einer Raffinerie sind dies etwa zehn Prozent der Aggregate“, sagt Wölfle. Anschließend wird festgelegt, wo und wie viele der Messgeräte angebracht werden müssen. Bei diesen Messgeräten handelt es sich um so genannte Körperschallaufnehmer. Die gemessenen Werte werden über Kabel auf den Server übertragen, auf dem die Daten der Anlage sowie die Auswertungssoftware liegen. Weichen die Messdaten von den definierten Soll-Daten ab, schlägt die Software Alarm. Dann können die Betreiber unmittelbar Abhilfe schaffen, ohne dass es zu einem ungeplanten Ausfall kommt.

„Dank Condition Monitoring kann man zwar eine Stilllegung nicht komplett vermeiden. Revisionen müssen stattfinden, dafür gibt es gesetzliche Vorschriften. Doch der Betreiber kann den Stillstand einer Aggregatlinie oder der gesamten Anlage planen“, sagt Wölfle. „Die Vorteile liegen auf der Hand: geringere Instandhaltungskosten, reibungsloser Betrieb und hohe Verfügbarkeit von Anlagen. Man spart Zeit und Geld.“ Der Erfolg bei PCK hat sich bereits herumgesprochen. „Es kommen jedes Jahr Anlagen hinzu“, so Wölfle. „Wir haben in Deutschland zwei weitere Raffinerien mit mehreren CMS ausgestattet.“

Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet sind Bergwerke. So hat DMT im Bereich Bergbau von Australien bis in die USA Bergwerke mit Condition-Monitoring-Systemen ausgestattet. Auch bei Windenergieanlagen kommt die Hard- und Software von DMT zum Einsatz. Mit einem Betriebstemperaturbereich von –40° C bis +65° C für die Hardware ist ein Einsatz in rauer Umgebung möglich.