Ein moderner Ansatz zum Schutz vor Überdrehzahl

Der führende Standard für rotierende Maschinen (API 670) besagt, dass (kritische) rotierende Maschinen ein hochmodernes Überdrehzahlschutzsystem erfordern. Die Verfügbarkeit von elektrischen Überdrehzahlschutzsystemen hat zugenommen, seit sie zum Standard für den Überdrehzahlschutz und nicht für den mechanischen Überdrehzahlschutz geworden sind. Das Marktangebot besteht hauptsächlich aus hochkomplexen Systemen mit vollständigen Schutz- / Erkennungs- und Überwachungssuiten. Infolgedessen hat die Installation solcher Systeme sowohl große wirtschaftliche als auch technische Auswirkungen auf die Anlage und schränkt die Maschinen ein, die durch solche Systeme geschützt werden können. Dieser Artikel beschreibt einen modernen Ansatz, der einen High-End-Überdrehzahlschutz für ein breiteres Spektrum rotierender Maschinen ermöglicht.

Kern des Überdrehzahlschutzes

Nach Maschinenstandards muss der Endbenutzer rotierender Maschinen über ein hochmodernes Überdrehzahlschutzsystem verfügen. Ein großes Missverständnis ist: Je komplexer das System, desto besser funktioniert das Überdrehzahlschutzsystem. Zustandsüberwachungsfunktionen und andere Add-Ons führen zu häufigeren Tests und Produktionsausfällen und erhöhen gleichzeitig die Fehlerempfindlichkeit.

Moderne Ansätze isolieren die Kernschutzschicht vollständig von anderen Funktionen. Ein System mit einem Fokus; Überdrehzahlschutz. Dies vereinfacht das System und kommt gleichzeitig der Betriebszeit der Anlage zugute.

Steigende SIL-Anforderungen

Die Nachfrage nach SIL-zertifizierten Systemen hat in den letzten Jahren enorm zugenommen. Sowohl OEMs als auch Endbenutzer 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 einfacher, Überdrehzahlschutzsysteme mit einem höheren SIL-Wert zu zertifizieren und gleichzeitig die Systeme erschwinglich zu halten. Auf diese Weise wird das Angebot an Maschinen erweitert, die mit solchen Systemen geschützt werden können.

Funktionsprüfungen

Wie bei allen Sicherheitssystemen muss ein Überdrehzahlschutzsystem regelmäßig geprüft werden, um festzustellen, ob es ordnungsgemäß funktioniert, und um die SIL-Zertifizierung aufrechtzuerhalten. Die Häufigkeit dieser Proof-Tests wird anhand der Komplexität des Systems bestimmt. Je mehr Funktionen vorhanden sind, desto höher ist die Komplexität, desto höher ist die Häufigkeit der Proof-Tests. Je höher die Häufigkeit der Proof-Tests ist, desto mehr potenzielle Ausfallzeiten entstehen.

Dies befürwortet die strikte Trennung von Überwachungs- und Schutzfunktionen und die Rückkehr zum Kern eines Überdrehzahlschutzsystems. Solche Ansätze ermöglichen längere Proof-Test-Intervalle als bei komplexen Systemen. Die Proof-Test-Intervalle können sogar der gesamten Lebensdauer des Systems entsprechen, was insbesondere bei Systemen der Fall ist, die vom Design (by design) zertifiziert sind und nicht im Einsatz nachgewiesen (proven in use) wurden.

Lesen Sie mehr über der Unterschied zwischen Zertifizierung by design und proven in use »

Systemarchitektur

Viele Überdrehzahlschutzsysteme verfügen über eine Rack-basierte Architektur. Solche Systeme sind für weniger kritische Maschinen oft finanziell nicht zugänglich. Ein Senderansatz (transmitter based) ermöglicht finanziell zugänglichere Überdrehzahlschutzsysteme, die modular und leicht skalierbar sind und sich somit für ein breiteres Spektrum rotierender Maschinen eignen. Es passt zum Ein-System-Ansatz, da senderbasierte Systeme für kleinere und weniger kritische Anwendungen eigenständig verwendet werden können. Sie können auch skaliert werden, um große Turbomaschinen mit 2oo3 Abstimmungsstrukturen zu schützen.

SpeedSys

SpeedSys ist ein SIL-bewertetes Überdrehzahlerkennungssystem für rotierende Maschinen. Es bietet die Kernschutzschicht mit einer kompakten Architektur. Der geringe technische Platzbedarf und die geringe Auswirkung der Installation ermöglichen einen erweiterten Schutz für eine Vielzahl von Anwendungen. SpeedSys ist in zwei Versionen erhältlich: eine für weniger anspruchsvolle SIL 2-Anwendungen und eine für anspruchsvolle und kritische SIL 3-Anwendungen.