Die führende Norm für rotierende Maschinen (API 670) besagt, dass (kritische) rotierende Maschinen ein Überdrehzahlschutzsystem nach dem Stand der Technik benötigen. Die Verfügbarkeit elektrischer Überdrehzahlschutzsysteme hat zugenommen, seit sie zum Standard für den Überdrehzahlschutz geworden sind und nicht mehr der mechanische Überdrehzahlschutz. Das Marktangebot besteht hauptsächlich aus hochkomplexen Systemen, die mit kompletten Schutz-/Erkennungs- und Überwachungsfunktionen ausgestattet sind. Daher hat die Installation solcher Systeme sowohl große wirtschaftliche als auch technische Auswirkungen auf die Anlage und schränkt die Anzahl der Maschinen ein, die durch solche Systeme geschützt werden können. In diesem Artikel wird ein moderner Ansatz erörtert, der einen hochwertigen Überdrehzahlschutz für ein breiteres Spektrum von rotierenden Maschinen ermöglicht.
Kernstück des Überdrehzahlschutzes
Die Maschinennormen verlangen vom Endanwender rotierender Maschinen ein Überdrehzahlschutzsystem, das dem Stand der Technik entspricht. Ein weit verbreiteter Irrglaube ist: Je komplexer das System ist, desto besser funktioniert es. Überwachungsfunktionen und andere Zusätze bedeuten häufigere Prüfungen und Produktionsausfälle, während die Fehleranfälligkeit steigt.
Moderne Ansätze isolieren den Kern der Schutzschicht vollständig von anderen Funktionen. Ein System mit einem Schwerpunkt: Überdrehzahlschutz. Dies vereinfacht das System und erhöht gleichzeitig die Betriebszeit der Anlage.
Steigende SIL-Anforderungen
Die Nachfrage nach SIL-zertifizierten Systemen ist in den letzten Jahren enorm gestiegen. Sowohl Erstausrüster als auch Endanwender suchen nach SIL-zertifizierten Überdrehzahlschutzsystemen, die sowohl für hochkritische als auch für weniger anspruchsvolle rotierende Maschinen geeignet sind. Durch die Trennung der Schutzfunktion von den Überwachungsfunktionen ist es leichter möglich, Überdrehzahlschutzsysteme mit einem höheren SIL-Level zu zertifizieren, während die Systeme gleichzeitig erschwinglich bleiben. Auf diese Weise wird der Bereich der Maschinen, die mit solchen Systemen geschützt werden können, erweitert.
Funktionale Proof-Tests
Wie alle Sicherheitssysteme muss auch ein Überdrehzahlschutzsystem regelmäßig auf seine Funktionstüchtigkeit geprüft werden, um die SIL-Zertifizierung aufrechtzuerhalten. Die Häufigkeit dieser Probetests richtet sich nach der Komplexität des Systems; je mehr Funktionen, desto höher die Komplexität, desto höher die Häufigkeit der Probetests. Eine höhere Proof-Test-Häufigkeit führt zu mehr potenziellen Ausfallzeiten.
Dies spricht für eine strikte Trennung von Überwachungs- und Schutzfunktionen und die Rückführung auf den Kern eines Überdrehzahlschutzsystems. Solche Ansätze erlauben längere Proof-Test-Intervalle als bei komplexen Systemen. Die Proof-Test-Intervalle könnten sogar der gesamten Lebensdauer des Systems entsprechen, was insbesondere bei Systemen der Fall ist, die nicht in der Praxis erprobt, sondern konstruktiv zertifiziert sind.
Lesen Sie mehr über den Unterschied zwischen "certified by design" und "proven-in-use" »
Systemarchitektur
Viele Überdrehzahlschutzsysteme haben eine rackbasierte Architektur. Solche Systeme sind für den Einsatz bei weniger kritischen Maschinen oft nicht finanzierbar. Ein Transmitter-Konzept ermöglicht finanziell erschwinglichere Überdrehzahlschutzsysteme, die modular und leicht skalierbar sind und sich daher für ein breiteres Spektrum an rotierenden Maschinen eignen. Es passt zum Ein-System-Ansatz , da transmitterbasierte Systeme als Einzelgeräte für kleinere und weniger kritische Anwendungen eingesetzt werden können, während sie auch für den Schutz großer Turbomaschinen mit 2oo3 Abstimmungsstrukturen skaliert werden können.
SpeedSys
Das SpeedSys ist ein SIL-bewertetes Überdrehzahlschutzsystem für rotierende Maschinen. Es bietet die wichtigste Schutzschicht mit einer kompakten Architektur. Sein geringer technischer Platzbedarf und die einfache Installation ermöglichen einen fortschrittlichen Schutz für eine breite Palette von Anwendungen. SpeedSys ist in zwei Versionen erhältlich. SpeedSys 200; für weniger anspruchsvolle SIL 2-Anwendungen und SpeedSys 300 für anspruchsvolle und kritische SIL 3-Anwendungen.