DE102008040101A1 - Sicherungssystem für Lagertank - Google Patents

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Sicherungssystem für einen Lagertank (1) u. dgl., mit einem ersten und einem zweiten Messsystem (10), die voneinander unabhängig einen Füllstand im Lagertank (1) registrieren, mit einem ersten Abschaltkreis mit einer ersten Steuerung zur Direktabschaltung von dem Lagertank (1) zugeordneten Stellgliedern (51; 52; 47), sowie mit einem zweiten Abschaltkreis mit mindestens einer zweiten Steuerung sowie einer Zentralrechnereinheit (3), die mit einer Software zur Auswertung und/oder Anzeige von Messwerten mindestens eines der Messsysteme (10, 20, 30), zur Voreinstellung von Alarmgrenzen hinsichtlich des Füllstandes und ebenfalls zum Auslösen der genannten Abschaltungen über die zugeordnete zweite Steuerung ausgestattet ist, wobei das erste Messsystem (10) sowohl an den ersten als auch den zweiten Abschaltkreis und das zweite Messsystem (20, 30) mindestens an den ersten und/oder den zweiten Abschaltkreis angeschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für einen Lagertank u. dgl.. Derartige Sicherungssysteme sind bekannt. Sie sollen insbesondere ein Garant dafür sein, dass der Lagertank nicht überbefüllt wird, das Tankgut also nicht austreten kann, was ein hohes Explosionsrisiko bedeuten würde. Auch ein Leerlaufen des Lagertanks muss verhindert werden, da ansonsten die motorisch betriebenen Tankmischer eine elektrostatische Aufladung bewirken würden, was ebenfalls eine Explosionsgefahr hervorrufen würde.
  • Bei dem Betrieb von Tanklagern sind deshalb eine Reihe von gesetzlichen Vorschriften zu beachten. So sind Tanklager für brennbare (hochentzündliche) Flüssigkeiten nach BlmSchG ab einer bestimmten Menge genehmigungsbedürftig. Sie unterliegen weiterhin den Anforderungen der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSicherV), der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen (Vaws), der Landesbauordnung (LBO) sowie ggf. der Störfallverordnung (StörfallV). Die Erfüllung dieser Vorschriften ist in den Genehmigungs- bzw. Erlaubnisanträgen sowie – falls es sich um Betriebsbereiche mit erweiterten Pflichten nach der StörfallV handelt – im Sicherheitsbericht nachzuweisen. Neben der übergreifen Kontrolle durch die zuständigen Behörden sind umfangreiche Prüfungen durch unabhängige Sachverständige vorgeschrieben.
  • Gängige Sicherungssysteme umfassen häufig ein Füllstandsmessgerät, das an einem senkrecht in dem Lagertanks angeordneten Peilrohr befestigt ist. Diesbezügliche Geräte werden beispielsweise von der Firma Enraf B. V. aus Delft, Niederlande vertrieben, z. B. unter dem Namen 854 ATG Füllstandsmessgerät. Das Messprinzip basiert auf der Erfassung der Schwankungen der Auftriebskraft eines Verdrängers. Der Verdränger hängt an einem starken flexiblen Messdraht, der auf eine Messtrommel gewickelt ist. Das scheinbare Gewicht des Verdrängers wird von einem Kraftaufnehmer gemessen. Der tatsächliche Messwert des Kraftaufnehmers wird mit einem Sollwert für das scheinbare Gewicht des Verdrängers verglichen. Wenn eine Diskrepanz zwischen dem Ist- und dem Sollwert besteht, wird die Position des Schrittmotors über ein Software-Steuerungsmodul angepasst, bis der Ist-Wert wieder dem Sollwert entspricht. Das Enraf 854 ATG verfügt über vier programmierbare Füllstandsgrenzschalter, mit denen in der bekannten Praxis ein Alarm bei drohender Niedrigfüllung bzw. bei drohender Überfüllung sowie eine Abschaltung bei weiterer Füllung bzw. weiterem Leerlaufen ausgelöst wird.
  • Wie Katastrophen (z. B. diejenige in Buncefield im Dezember 2005) sowie Beinahe-Katastrophen belegen, mangelt es an ausgereiften und gleichzeitig mit vernünftigen Aufwand finanzierbaren Sicherungssystemen. Ein solches zur Verfügung zu stellen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 realisiert.
  • Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, dass ein redundantes Sicherungssystem mit mindestens zwei Messsystemen vorgeschlagen wird und mindestens ein Messsystem sowohl für eine unmittelbare Abschaltung sorgt als auch eine Abschaltung über eine Zentralrechnereinheit vornimmt, wobei die Zentralrechnereinheit auch für die Anzeige der Messwerte verantwortlich ist. Die Zentralrechnereinheit ist hierbei vorteilhafterweise mit einem Prozessleitsystem verbunden. Die Software der Zentralrechnereinheit ist hierbei zur Festlegung unterschiedlicher Hoch- und Tiefalarme ausgebildet. Als Software kommt beispielsweise die bekannte ENTIS-Software der Firma Enraf B. V. in Frage. Zusätzlich ist mindestens ein weiteres Messsystem vorgesehen, das für eine Direktabschaltung und/oder für eine Abschaltung über die besagte Zentralrechnereinheit ausgebildet ist. Somit werden Messsignale sowohl für eine Direktabschaltung als auch für eine Abschaltung über die Zentralrechnereinheit mit einer speziellen Software ver wendet, wobei mindestens zwei unabhängige Messsysteme zum Einsatz kommen. Unter Direktabschaltung ist zu verstehen, dass die Signale des entsprechenden Messsystems nicht über die Zentralrechnereinheit und nicht über das Prozessleitsystem geleitet werden, sondern unmittelbar zur Steuerung der Stellglieder verwendet werden.
  • Die Erfindung erlaubt es, auf äußerst kostengünstige Weise, eine zweifach redundante aktive Über- und Unterfüllsicherung zu realisieren, wobei alle rechtlichen Vorschriften eingehalten werden. Die unterschiedlichen Messprinzipien können zudem höhere Verfügbarkeiten gewährleisten und somit zu einer höheren Anlagensicherheit führen. Damit verbunden können die geforderten Prüfintervalle verlängert werden.
  • In der Terminologie dieser Anmeldung sind unter dem Begriff „Messsystem” auch Sensoren zu verstehen, die auch ein Ereignis mit einem Signal reagieren, beispielsweise also bei Erreichen eines bestimmten Füllstandes ein Abschaltsignal generieren.
  • Besonders bevorzugt sind die erste und die zweite Steuerung zumindest teilweise identisch und somit sowohl Bestandteil des ersten als auch des zweiten Abschaltkreises. Somit können die Signale von mindestens einem Messsystem einerseits unmittelbar an diese gemeinsame Steuerungskomponenten gesendet werden. Andererseits kann auch die Zentralrechnereinheit die Messsignale bzw. Messwerte empfangen und – ggf. über das genannte Prozessleitsystem – die daraus abgeleiteten Abschaltsignale an eben diese Steuerungskomponenten senden.
  • Die Steuerung des ersten und/oder zweiten Abschaltkreises umfasst gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung ein zentrales Steuerungsmodul, mit dem mindestens eines und bevorzugt mehrere der genannten Stellglieder ansteuerbar sind. Bevorzugt ist hier ein zentrales Steuerungsmodul (beispielsweise aus den Systemfamilien H41q und H51q von der Firma HIMA Paul Hildebrand GmbH + Co. KG), das sowohl Befehle bzw. Signale unmittelbar von verschiedenen Messsystemen als auch von der Zentralrechnereinheit empfängt und in beiden Fällen die Abschaltung der Stellglieder (doppelt bzw. redundant) auslöst.
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine Steuerung ein dezentrales Steuerungsmodul umfassen, mit dem nur jeweils eines oder ein Teil der genannten Stellglieder ansteuerbar ist. Somit ist es möglich, dass ein Teil der Steuerungsaufgaben von einem zentralen Steuerungsmodul und ein anderer Teil der Steuerungsaufgaben von einem oder mehreren dezentralen Steuerungsmodulen übernommen wird. Einzelne Steueraufgaben werden hierbei aus dem zentralen Steuerungsmodul ausgelagert.
  • Auch ist es möglich, dass alle Steueraufgaben dezentralisiert sind, d. h. jedes Stellglied besitzt ein eigenes Steuermodul, welches auf die Messsignale reagiert. Im extremen Fall sind die erste und die zweite Steuerung des ersten bzw. des zweiten Abschaltkreises vollständig unabhängig voneinander und allesamt dezentralisiert, d. h. die einzelnen Messsysteme sowie die Zentralrecheneinheit – stets ggf. im Zusammenspiel mit einem Prozessleitsystem – senden ihre Abschaltsignale getrennt zu den betreffenden Stellgliedern.
  • Ein bevorzugtes zweites Messsystem ist für die Überfüllsicherung ausgebildet und in den ersten Abschaltkreis eingebunden. Es werden also über das erste und über das zweite Messsystem die entsprechenden Stellglieder direkt abgeschalten, während zumindest Messsignale bzw. Messwerte eines der Messsysteme zusätzlich zur Zentralrechnereinheit geleitet und dort angezeigt und ggf. zur Abschaltung der entsprechenden Stellglieder herangezogen werden. Wenn die Abschaltung schon durch die Direktabschaltung vorgenommen wurde, haben die Abschaltbefehle der Zentralrechnereinheit selbstverständlich keine Wirkung (und umgekehrt).
  • Bevorzugt wird ein drittes Messsystem für die Unterfüllsicherung verwendet, wobei dieses System ebenfalls in den ersten Abschaltkreis geschaltet ist.
  • Das erste, zweite und/oder dritte Messsystem sind bevorzugt über Hardware-Kontakte mit der Steuerung des ersten Abschaltkreises verbunden. Die Messsignale werden hierbei nicht als Messsignale bzw. Messwerte an die zentrale Rechnereinheit übermittelt, sondern im einfachsten Fall als ein Schalterzustand bzw. als Änderung eines Schalterzustands an die Steuerung des ersten Abschaltkreises übermittelt.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das erste Messsystem einen Schwimmer bzw. einen Verdränger in bzw. an einem vertikal in den Lagertank hineinreichenden Peilrohr umfasst, wobei der Positionsstand des Schwimmers bzw. die auf den Verdränger wirkende Auftriebskraft erfasst und in einer vom ersten Messsystem umfassten Prozessoreinheit ausgewertet wird. Ein solches Messsystem ist insbesondere ein Füllstandsmessgerät der Firma Enraf, beispielsweise das oben genannte 854 ATG.
  • Die Prozessoreinheit des ersten Messsystems übermittelt vorzugsweise die aufgearbeiteten Messwerte und/oder ein Abschaltsignal zur Direktabschaltung an die erste Steuerung. Zusätzlich werden die aufgearbeiteten Messwerte an die zentrale Rechnereinheit übermittelt und von dieser dargestellt, vorzugsweise im Zusammenspiel mit dem Prozessleitsystem.
  • Generell sind verschiedene Messprinzipien für das erste, zweite und/oder dritte Messsystem einsetzbar, insbesondere Schwimmschalter, Magnetschalter, Einrichtungen zur Kapazitätsmessung oder Schwingungsmessung, Mikrowellensender und -empfänger, Einrichtungen zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen oder Radarwellen, Membranbruchsensoren, Hallsensoren.
  • Als besonders geeignet, zuverlässig und kostengünstig hat sich als zweites Messsystem ein im oberen Bereich des Lagertanks angeordnetes Schwingungssystem erwiesen. Dessen Schwingungsverhalten ändert sich bei Kontakt mit dem Lagergut derart, dass ein Abschaltsignal an die erste Steuerung im ersten Abschaltkreis zur Direktabschaltung übermittelt wird. Insbesondere ein Standgrenzschalter mit dem Namen „Liquiphant” der Firma Endress + Hauser hat sich als hervorragend geeignet für diesen Zweck erwiesen. Dieses besitzt zudem den Vorteil, dass es sich hierbei um einen selbstüberwachenden Sensor handelt. Ein derartiger Standgrenzschwinger besteht aus Schwingstäben, die durch piezoelektrischen Antrieb in Schwingungen versetzt werden. Diese Schwingungen werden durch Eintauchen in eine Flüssigkeit gedämpft. Ein eingebauter Messumformer wandelt die entsprechende Schwingfrequenzänderung in ein elektrisches Signal um. Abhängig von der verwendeten Signaltechnik formt der eingebaute oder nachgeschaltete Messumformer daraus ein binäres, elektrisches Signal, mit dem rechtzeitig vor Erreichen des zulässigen Füllungsgrades der Füllvorgang unterbrochen oder akustisch und optisch Alarm ausgelöst wird.
  • Besonders bevorzugt sind mindestens zwei der Messsysteme in einem Peilrohr integriert. Diese Maßnahme erleichtert die Nachrüstung von bestehenden Lagertanks sowie die Wartungs- und Reparaturarbeiten. Ein ggf. schon vorhandenes Peilrohr kann somit doppelt genutzt werden. Schneide- und Schweißarbeiten sind nicht notwendig. Ausfallzeiten bei der Nachrüstung werden vermieden.
  • Gemäß einer dementsprechend vorteilhaften Ausführung werden in dem Peilrohr ein Schwimmer- bzw. Verdränger sowie das oben genannte Schwingungssystem angeordnet. Die beiden Systeme lassen sich hervorragend in schon vorhandene Peilrohre integrieren und gestatten somit eine Messredundanz auf kleinstem Raum.
  • Als ein bevorzugtes drittes Messsystem zur Anordnung im unteren Bereich des Lagertanks hat sich ein Schwimmerschalter erwiesen, der bei Unterschreiten eines vorbestimmten Füllstandes schaltet und den Tankmischer abschaltet. Geeignete Schalter bietet beispielsweise die Firma Magnetrol an, z. B. unter dem Namen Tuffy®. Eine bevorzugte Anbauvariante stellt das sog. Bezugsgefäß dar. Hierbei werden zwei mit Absperrventilen verschließbare Rohre übereinander an dem Lagertank befestigt. In dem die beiden Rohre verbindenden Rohrstück ist der Schwimmerschalter untergebracht.
  • Das Sicherungssystem lässt sich hinsichtlich der Abschaltung einfach und dennoch sicher gestalten, wenn die Zentralrechnereinheit bzw. ein mit der Zentralrechnereinheit verbundenes Prozessleitsystem über ein Bussystem mit den Messsystemen und/oder den Steuerungen verbunden ist. Über das Bussystem, welches bevorzugt redundant und ausfallsicher ausgebildet ist, können insbesondere Informationen zu Alarmierungen, Abschalt-Befehle und Abschalt-Bestätigungen und Laufmeldungssignale übermittelt werden.
  • Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Lagertanks mit erfindungsgemäßem Sicherungssystem, und
  • 2 eine schematische Schnittansicht durch ein Peilrohr mit zwei darin integrierten Messsystemen.
  • In der 1 ist schematisch ein Lagertank 1 wiedergegeben, in dem üblicherweise brennbare bzw. explosive Flüssigkeiten gelagert sind. Der Lagertank 1 wird über eine Zulaufleitung 50 gespeist, wozu eine mit einem Motor 42 angetriebene Tankzulaufpumpe 51 eingesetzt wird. Außerdem ist in der Zulaufleitung 50 ein mittels eines Motors 44 betriebenes Ventil 52 vorgesehen, um die Zufuhr zum Lagertank 1 zu unterbrechen bzw. zu öffnen. In den unteren Bereich des Lagertanks 1 ragt der Rührpropeller 48 eines Tankmischers 47, der für eine Durchmischung des Lagerguts sorgt und verhindert, dass sich Ablagerungen am Tankboden bilden.
  • Eine Über- und Unterfüllung des Lagertanks 1 ist unbedingt zu vermeiden, da in beiden Fällen Explosionsgefahr besteht. Dieses entsteht sowohl bei einem Austritt des Lagerguts bei Überfüllung als auch bei einem Niedriglaufen des Lagertanks 1 durch Entzündung des Luft-Gas-Gemisches bei Überhitzung der Lagerwelle des Tankmischers 47.
  • Erfindungsgemäß ist daher ein redundantes Sicherungssystem mit mehreren Messsystemen und mehreren Abschaltwegen bzw. Abschaltkreisen vorgesehen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Messsysteme 10, 20, 30 sowie zwei Abschaltkreise vorgesehen. Das erste Messsystem 10 ist in einem vertikal in das Tankinnere hinein ragenden Peilrohr 11 angeordnet und umfasst einen Verdränger 12, dessen Schwankungen der Auftriebskraft, die sich mit dem Füllstand ändert, ermittelt wird, s. obigen Ausführungen zum Gerät 854 ATG Füllstandsmessgerät der Firma Enraf B. V, wobei vorzugsweise dieses oder ein ähnlich arbeitendes Gerät zum Einsatz kommen kann. Am oberen Kopfende des Peilrohrs 11 ist eine Prozessoreinheit 13 untergebracht, welche die Füllstände aufgrund der Messsignale berechnet. Das Gerät verfügt vorzugsweise über vier Füllstandsgrenzschalter, welche hier einem oberen Alarmfüllstand A1, einem unteren Alarmfüllstand A2, einem oberen Abschalt-Füllstand OA und einem unteren Abschalt-Füllstand UA zugeordnet sind. Wird beispielsweise der untere Alarmfüllstand A2 unterschritten, wird ein entsprechendes Alarmsignal durch die Prozessoreinheit 13 generiert. Die Prozessoreinheit 13 liefert stets die aktuellen Füllstandswerte aufgrund der Position des Verdrängers 12.
  • Zwei Signalleitungen 18, 19 gehen von der Prozessoreinheit 13 des ersten Messsystems 10 ab. Die Leitung 18 führt zu einem zentralen Steuerungsmodul 2, das vorliegend in einem Schalthaus S angeordnet ist. Die Leitung 19 führt zu einer Zentralrechnereinheit 3, die vorliegend in einer Messwarte M untergebracht ist.
  • Das erste Messsystem 10 gibt über die Leitung 18 sowohl für den Fall des Erreichens des oberen Abschalt-Füllstandes OA als auch des unteren Abschalt-Füllstandes UA ein Abschaltsignal an das zentrale Steuerungsmodul 2. Für den erstgenannten Fall erteilt das zentrale Steuerungsmodul 2 sowohl einen Abschaltbefehl über eine Leitung 41 an den Motor 42 der Tankzulaufpumpe 51 als auch einen Abschaltbefehl über eine Leitung 43 an den Motor 44 des Ventils 52. Für den Fall des Erreichens des unteren Abschalt-Füllstandes UA erteilt das zentrale Steuerungsmodul 2 einen Abschaltbefehl an den Motor 46 des Tankmischers 47.
  • Die Zentralrechnereinheit 3, die über die Leitung 19 die momentanen (auch unkritischen) Füllstände erhält, ist über eine Leitung bzw. einen Bus 5 mit einem Prozessleitsystem 4 verbunden, welches seinerseits über einen Bus 6 mit dem zentralen Steuerungsmodul 2 verbunden ist.
  • Auf der Zentralrechnereinheit 3 läuft vorzugsweise die ENTIS-Software der o. g. Firma Enraf B. V., welche die Signale vom ersten Messsystem 10 verwertet. Die Zentralrecheneinheit 3 wertet die Füllstandswerte ggf. weiter aus, bringt entsprechende Daten für das Bedienpersonal in der Messwarte M zur Anzeige und vergleicht, ob die Signale von dem ersten Messsystem 10 den in der Software der Zentralrechnereinheit 3 eingestellten Abschaltgrenzen entsprechen. Wenn dies der Fall ist, insbesondere bei auf OA und UA eingestellten Abschaltgrenzen, werden über das Prozessleitsystem entsprechende Abschaltbefehle an das zentrale Steuerungsmodul 2 übermittelt und von diesem wiederum die Motoren 41, 44 (bei drohender Überfüllung) bzw. 46 (bei drohender Unterfüllung) abgeschaltet.
  • Der oben genannte Signalweg „erstes Messsystem 10 – Signalleitung 19 – Zentralrechnereinheit 3 – ggf. Signalleitung 15 mit Prozessleitsystem 5 – Busleitung 6 – zentrales Steuerungsmodul 2 – Signalleitungen 41, 43, 45 – Abschaltung von Tankzulauf 50, Ventil 52, Tankmischer 48" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung der zweite Abschaltkreis bzw. Abschaltweg.
  • Zur Realisierung einer Messredundanz zur Überfüllsicherung wird ein zweites Messsystem 20 verwendet, welches vorliegend als Schwingungssystem mit zwei Schwingstäben 21 der oben genannten Art ausgebildet ist, d. h. es werden das Dämpfungsverhalten und insbesondere Dämpfungsänderungen ermittelt. Im in 1 gezeigten Fall ist das Messsystem 20 im Bereich der Tankdecke angeordnet. Falls eine voreingestellte Alarmfüllschwelle erreicht ist, sendet das zweite Messsystem 20 ein Abschaltsignal über eine Leitung 29 an das zentrale Steuerungsmodul 2, welches wiederum eine Abschaltung der Motoren 42 und 44 auslöst. Das zweite Messsystem 20 ist vorzugsweise ein Gerät nach der Art des oben genannten „Liquiphant”.
  • Die oben genannten Signalwege „erstes, zweites Messsystem 10, 20 – Signalleitungen 18, 29 – zentrales Steuerungsmodul 2 – Signalleitungen 41, 43, 45 – Abschaltung von Tankzulauf 50, Ventil 52, Tankmischer 48" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung der erste Abschaltkreis bzw. Abschaltweg.
  • Zur Realisierung einer Messredundanz zur Unterfüllsicherung ist ein drittes Messsystem 30 im Einsatz. Dieses ist als Schwimmerschalter ausgebildet, s. obige Ausführungen. Vorliegend ist der Schwimmerschalter in einem Bezugsgefäß untergebracht, das über zwei am Lagertank 1 angebrachte Rohrleitungen 31 gespeist wird. Das dritte Messsystem 30 ist vorzugsweise ein Tuffy® T3 der Firma Magnetrol oder ein entsprechend arbeitendes Gerät. Bei Unterschreiten eines unteren Abschaltfüllstandes (entspricht der unteren gestrichelten Linie), die hier dem unteren Abschalt-Füllstand UA entspricht, schaltet der Schwimmerschalter und übermittelt ein entsprechendes Signal über eine Leitung 39 an den Motor 46 des Tankmischers 47. Der Motor 46 weist hierzu ein eigenes Steuermodul auf, angedeutet durch das Kürzel „M/S”.
  • Der Abschaltzweig „drittes Messsystem 30 – Leitung 39 – Tankmischer 47" ist gemäß der hier verwendeten Terminologie Bestandteil des ersten Abschaltkreises bzw. Abschaltweges, da eine direkte Abschaltung dieses Stellgliedes ohne Einbeziehung der Zentralrecheneinheit 3 vorgenommen wird.
  • Das mit der Zentralrechnereinheit 3 verbundene Prozessleitsystem 4 erhält bevorzugt über das Bussystem 6 Informationen von dem zentralen Steuermodul 2 zu Alarmierungen, Abschaltungen und Laufmeldungssignalen, welche wiederum in der Messwarte M zur Anzeige gebracht werden können.
  • In der 2 ist eine raumsparende und kostengünstige Einbaulösung für das erste und das zweite Messsystem 10, 20 schematisch wiedergegeben. Beide Messsysteme 10, 20 sind hier in dem Peilrohr 11 angeordnet, das mittels einer Flanschverbindung 15 an der Oberseite des Lagertanks 1 befestigt ist. Beide Messsysteme 10, 20 beeinflussen sich hier gegenseitig nicht. Das erste, auf dem Verdrängerprinzip beruhende Messsystem 10 reicht tief in den Lagertank 1 hinein, da es möglichst alle Füllstände registrieren soll. Das zweite, auf dem Schwingungsdämpfungsverhalten der Stäbe 21 basierende Messsystem 20 hingegen spricht bei Erreichen des oberen Abschalt-Füllstandes an (s. OA in 1). Für den Einbau des zweiten Messsystems 20 sind hier keine Schweißarbeiten oder sonstige einen Ausfall bedingende Arbeiten am Lagertank 1 vonnöten.
  • Gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird zusätzlich zu dem Verdrängersystem im Peilrohr (Enraf-System) ein Standgrenzschalter mit Schwingungssystem (Liquiphant) als zweite Überfüllsicherung eingebaut. Damit wird gewährleistet, dass zwei Sensoren bzw. Messsysteme auf eine Überfüllung hinweisen. Mit dem oben beschriebenen System zur Überfüllsicherung werden drei Meldungen mit zwei voneinander unabhängigen Syste men realisiert: Das erste Messsystem 10, basierend auf einer Tankgutverdrängung, gibt einen Schaltbefehl an das ausfallsichere Steuerungsmodul 2 (erste Meldung), ebenso das zweite Messsystem 20, das auf einer Schwingungsänderung basiert (zweite Meldung). Die dritte Meldung wird über die Zentralrechnereinheit 3, die an das erste Messsystem 10 angeschlossen ist, generiert. Auch für die Unterfüllsicherung stehen drei Meldungen zur Verfügung: Die erste und dritte Meldung werden bei Unterfüllung wiederum von dem ersten Messsystem 10 erzeugt, zum einen durch direkte Abschaltung über das Steuerungsmodul 2, zum anderen über die Zentralrechnereinheit 2, die danach ebenfalls einen Abschaltbefehl an das Steuerungsmodul 2 gibt. Die zweite Meldung wird bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch das dritte Messsystem 30 mit dem Schwimmerschalter erzeugt, der direkt mit dem Motor 46 des Tankmischers 47 verbunden ist.
  • Mit der Erfindung bietet sich die Möglichkeit, ein Tanklager weiter zu automatisieren. Der Einbau des zweiten Messsystems 20 kann kostengünstig während des Betriebs erfolgen, da es in das Peilrohr 11 des ersten Messsystems 20 eingebaut werden kann. Kostenintensive Schweißungen am Tank entfallen. Damit wird auch ein Gefahrenpotential ausgeschlossen. Die vorgestellte Lösung für eine redundante Abschaltsicherung für ein automatisiertes Tanklager ist zudem extrem kostengünstig
  • Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert erläutert. Abwandlungen der Erfindungen innerhalb der Ansprüche sind ebenfalls von der Erfindung mitumfasst.

Claims (17)

  1. Sicherungssystem für einen Lagertank (1) u. dgl., mit einem ersten und einem zweiten Messsystem (10), die voneinander unabhängig einen Füllstand im Lagertank (1) registrieren, mit einem ersten Abschaltkreis mit einer ersten Steuerung zur Direktabschaltung von dem Lagertank (1) zugeordneten Stellgliedern (51; 52; 47), sowie mit einem zweiten Abschaltkreis mit mindestens einer zweiten Steuerung sowie einer Zentralrechnereinheit (3), die mit einer Software zur Auswertung und/oder Anzeige von Messwerten mindestens eines der Messsysteme (10, 20, 30), zur Voreinstellung von Alarmgrenzen hinsichtlich des Füllstandes und ebenfalls zum Auslösen der genannten Abschaltungen über die zugeordnete zweite Steuerung ausgestattet ist, wobei das erste Messsystem (10) sowohl an den ersten als auch den zweiten Abschaltkreis und das zweite Messsystem (20, 30) mindestens an den ersten und/oder den zweiten Abschaltkreis angeschlossen ist.
  2. Sicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile der ersten Steuerung (2, 46) und der zweiten Steuerung (2) identisch sind und somit sowohl Bestandteil des ersten als auch des zweiten Abschaltkreises sind.
  3. Sicherungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Steuerung ein zentrales Steuerungsmodul (2) umfassen, mit dem mindestens eines der Stellglieder (51; 52; 47) ansteuerbar ist.
  4. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Steuerung mindestens ein dezentrales Steuerungsmodul (46) umfassen, mit dem nur jeweils eines oder mehrere der genannten Stellglieder (51; 52; 47) ansteuerbar sind.
  5. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Prozessleitsystem (4) mit der Zentralrechnereinheit (3) verbunden ist.
  6. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Stellglieder (51; 52; 47) mindestens eine Tankzulaufpumpe (51), eine Ventileinrichtung (52) im Tankzulauf (50) und/oder einen Tankmischer (47) umfassen.
  7. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Messsystem (20) für die Überfüllsicherung ausgebildet und in den ersten Abschaltkreis geschaltet ist.
  8. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Messsystem (30) für die Unterfüllsicherung ausgebildet ist und in den ersten Abschaltkreis geschaltet ist.
  9. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite und/oder dritte Messsystem (10, 20, 30) über Hardware-Kontakte mit mindestens einem Steuerungsmodul (2, 46) des ersten Abschaltkreises verbunden sind.
  10. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Messsystem (10) einen Schwimmer oder Verdränger (12) in bzw. an einem vertikal in den Lagertank (1) hineinreichenden Peilrohr (11) umfasst, wobei der Positionsstand des Schwimmers bzw. die auf den Verdränger wirkende Auf triebskraft (12) erfasst und in einer vom ersten Messsystem (10) umfassten Prozessoreinheit (13) aufgearbeitet wird.
  11. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (13) die aufgearbeiteten Messwerte und/oder ein Abschaltsignal an die Zentralrechnereinheit (3) oder direkt an die Steuerung des ersten Abschaltkreises übermittelt.
  12. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, zweite und/oder dritte Messsystem (10, 20, 30) nach einem der folgenden Messprinzipien arbeitet: Schwimmschalter, Kapazitätsmessung, Mikrowellen, Magnetschalter, Ultraschall, Radarwellen, Schwingungsmessung, Membranbruch, Halleffekt.
  13. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Messsystem (20) ein im oberen Bereich des Lagertanks (1) angeordnetes Schwingungssystem (21) umfasst, dessen Schwingungsverhalten sich bei Kontakt mit dem Lagergut derart ändern, dass ein Abschaltsignal an die Steuerung des ersten Abschaltkreises übermittelt wird.
  14. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Messsysteme (10, 20) in einem Peilrohr (11) integriert sind.
  15. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Messsystem (30) einen im unteren Bereich des Lagertanks (1) angeordneten Füllstandgrenzschalter mit Schwimmer (31) umfasst, der bei Unterschreiten eines vorbe stimmten Füllstandes schaltet und den Tankmischer (46, 47) abschaltet.
  16. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralrechnereinheit (3) über ein Bussystem (6) mit der Steuerung des zweiten Abschaltkreises verbunden ist und an diese Befehle zur Direktabschaltung übermittelt.
  17. Sicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Zentralrechnereinheit (3) verbundenes Prozessleitsystem (4) über ein Bussystem (6) Informationen zu Alarmierungen, Abschaltungen und Laufmeldungssignalen erhält.
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