Robuste Füllstandüberwachung für korrosive & explosive Flüssigkeiten: IoT-Lösung

Ätzende und brennbare Flüssigkeiten wie Säuren, Basen und Petroleumprodukte sind schwierig zu lagern und zu handhaben. Für ihre Lagerung und Bewegung in Industrieanlagen sind besondere Sorgfalt und Ausrüstung erforderlich.

Diese Flüssigkeiten sind, obwohl schädlich und gefährlich, als Rohmaterial oder Katalysator für diverse Prozesse in verschiedenen Industrien im Einsatz. Säuren wie HCl und H₂SO₄ – zu den häufigsten Industriechemikalien gehörend – werden in der Batterie-, Leder-, Schmierstoff- und Düngemittelherstellung verwendet. Basen wie NaOH und NH₄OH dienen der Herstellung von Reinigungsmitteln, Waschmitteln und Textilien.

Säuren, Basen und andere korrosive Flüssigkeiten mit sehr hohen oder niedrigen pH-Werten zerstören Metalle, organische Verbindungen und sogar lebende Gewebe, mit denen sie in Kontakt kommen. Benzin, Diesel und andere Petroleumprodukte sind, obwohl weniger korrosiv als Säuren und Basen, in ihrer End-to-End-Lieferkette anderen Problemen ausgesetzt.

Rohöl und seine Produkte haben sehr niedrige Zündtemperaturen, was sie anfällig für Explosionen in sauerstoffreicher Umgebung macht. Ihr Handling in den Downstream-Segmenten von Öl & Gas ist daher äußerst schwierig.

Während die Überwachung des Flusses dieser Flüssigkeiten in der Industrie sehr wichtig ist, macht ihre korrosive oder explosive Natur dies sehr schwierig. Eine einfache Aufgabe wie manuelle Füllstandmessung kann für den Bediener mühsam und gefährlich sein.

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IoT-basierte automatische Füllstandmessung

Das Internet der Dinge mit seinen fortschrittlichen telemetrischen und Remote-Überwachungsfeatures hat die Entwicklung bahnbrechender Systeme ermöglicht. Ein solches System erlaubt die Überwachung von Füllstand und Volumen von Flüssigkeit in jedem Tank, Tote oder Behälter – ohne jeglichen Kontakt mit der Flüssigkeit.

Dies gelingt durch seinen Stapel an kabellosen Sensoren, die den Füllstand von Säuren, Basen und anderen ätzenden Flüssigkeiten ohne Kontakt messen. Diese batteriebetriebenen Sensoren nutzen Ultraschallwellen, um die Tiefe zu messen, bis zu der die Flüssigkeit in einem bestimmten Tank gelagert ist.

Diese Sensoren werden entweder am Tankboden installiert oder über dem Tank in der Luft durch eine zusätzliche Vorrichtung aufgehängt. Im ersten Fall durchdringen die Ultraschallwellen den Tank und reflektieren am Boden, sobald sie die obere Oberfläche der im Tank gelagerten Flüssigkeit treffen. Im zweiten Fall breiten sich die Wellen durch die Luft aus und reflektieren, nachdem sie die Flüssigkeit treffen.

In beiden Fällen misst der Sensor die Zeit, die die Welle für die Rückkehr benötigt, und übersetzt sie in eine Distanzmessung, die dann in Füllstandsanzeigen umgewandelt wird. Darüber hinaus können die Füllstandsmesswerte auch zur Berechnung der Menge an Säure, Benzin oder anderer korrosiver Flüssigkeit im Tank verwendet werden.

Daher können Füllstand und Volumen korrosiver und explosiver Flüssigkeiten im Tank ohne Kontakt mit der Flüssigkeit gemessen werden. Diese kontaktlose Messung gewährleistet nicht nur die Sicherheit der Arbeiter im Umgang mit diesen schädlichen Flüssigkeiten, sondern erhält auch die Qualität und Zusammensetzung dieser Flüssigkeiten.

Im industriellen Setup fungieren diese Füllstandmesssysteme als Überwachungssysteme, die Unternehmen ermöglichen, sicherzustellen, dass ihnen diese Flüssigkeiten nie ausgehen. Daher können Unternehmen durch Installation dieser Systeme in ihren Anlagen diverse Vorteile erzielen, abgesehen von der Optimierung von Sicherheitsmaßnahmen.

1) Optimierte On-Floor-Aktivitäten:

Es ist nicht gut für ein Unternehmen, wenn es seine Produktionslinien immer wieder stilllegen muss, nur weil die Tanks leerlaufen. Da Säuren und Basen Hauptbestandteil für die Herstellung verschiedener Produkte in vielen Industrien sind, kann der Austausch ihrer Tanks, Totes oder Behälter viel produktive Zeit kosten. Arbeiter stehen still, Umsatz geht verloren, Ausgaben werden vergeudet.

Zur Glättung und Straffung des Fertigungsprozesses in Industrien, die diese ätzenden Chemikalien nutzen, können Füllstandüberwachungssysteme zur Überwachung der Flüssigkeitsverfügbarkeit für verschiedene Prozesse eingesetzt werden. Die einmal in den Industrieanlagen implementierte Lösung kann genutzt werden, um unerwartete und unnötige Unterbrechungen durch Tankerschöpfung oder Überfüllung zu stoppen.

Da das gesamte System kabellos kommuniziert, erhalten Arbeiter sofortige Alarme über sinkende Flüssigkeitsstände im Tank, was ihnen ausreichend Zeit gibt, diese per Gabelstapler auszutauschen, sobald der vorherige leert. Daher passt sich das System den Fertigungsbedürfnissen der Industrie an und optimiert die gesamten On-Floor-Aktivitäten.

2) End-to-End-Lieferketten-Transparenz:

Füllstandüberwachungslösung als integraler Bestandteil der Lieferkette ermöglicht Unternehmen die Optimierung aller Operationen von Beschaffung bis Distribution. Die regelmäßigen Messwerte aus dem System können genutzt werden, um die bislang genutzte Flüssigkeitsmenge zu tracken.

Beispielsweise kann in Ölraffinerien das Füllstandüberwachungssystem Auskunft über die Menge des verbrauchten und zu nachgelagerten Petroleumprodukten verarbeiteten Rohöls geben. Diese Echtzeitinformationen können genutzt werden, um Bestandsstände ordnungsgemäß zu prüfen und Managementaufgaben wie Beschaffung, Lagerhaltung und Distribution entsprechend zu handhaben.

Dies ermöglicht Unternehmen klare Transparenz in ihrer Lieferkette, was ihnen erlaubt, ihren Fertigungsprozess zu optimieren und Chancen für neues Geschäft zu nutzen.

FAZIT:

Mithilfe der Internet-of-Things-Technologie werden maschinenabhängige Industrien intelligent und automatisiert. Die Füllstandüberwachungslösung ist eine Anwendung der IoT-Technologie, die schnelle und sichere Messung korrosiver und brennbarer Flüssigkeitsstände in jedem Tank ermöglicht.

Die Implementierung dieser Systeme erstreckt sich auf diverse weitere Anwendungen. Sie können zur Überwachung von Flüssigkeitsständen in fließenden Gewässern, beweglichen Tanks, sehr großen Behältern, Staudämmen, Reservoirs, Seen etc. eingesetzt werden. Daher kann diese Komplettlösung für jede Anwendung genutzt werden.