Überfüllsicherung VEGACAP 62, 63, 64, 65, 66

Transkript

Überfüllsicherung VEGACAP 62, 63, 64, 65, 66
Überfüllsicherung
VEGACAP 62, 63, 64, 65, 66
Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung
(WHG) Z-65.13-407
VLAREM II 99/H031/23030601
Document ID: 40564
40564-DE-160808
2
VEGACAP 62, 63, 64, 65, 66
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Kapazitive Messsonden
VEGACAP Typen 62, 63, 64, 65, 66
mit Elektronik Z
Füllstandgrenzschalter
VEGATOR
TECHNISCHE
Typ
521EX, 522EX, 523EX, 527EX
621EX, 622EX, 141, 142
BESCHREIBUNG
Stand 11.08.14
1. Aufbau der Überfüllsicherung
Der Standgrenzschalter besteht aus einem Standaufnehmer (kapazitive Messsonde) (1), der den
Füllstand kapazitiv erfasst, mit integrierter Elektronik (2a) der den, dem Füllstand entsprechenden
Kapazitätswert - in ein elektrisches Signal umsetzt und einem weiteren Messumformer
(Füllstandgrenzschalter VEGATOR) (2b) der das elektrische Standaufnehmersignal in ein binäres
Ausgangssignal umwandelt.
Dieses binäre Signal kann direkt oder über einen Signalverstärker (4), der Meldeeinrichtung (5a) oder der
Steuerungseinrichtung (5b) mit ihrem Stellglied (5c) zugeführt werden.
Die nicht geprüften Anlageteile der Überfüllsicherung, wie der Signalverstärker (4), die Meldeeinrichtung
(5a) oder die Steuerungseinrichtung (5b) mit dem Stellglied (5c) müssen den Anforderungen der
Abschnitte 3 und 4 der Zulassungsgrundsätze für Überfüllsicherungen entsprechen.
1.1 Schema der Überfüllsicherungen
(5a)
L
E
L
E
(1)
(2a)
(4)
(5b)
(5c)
(1)
(2a)
(2b)
(4)
(5a)
(5b)
(5c)
Standaufnehmer
(Messsonde)
Messumformer
(integrierte Elektronik)
Messumformer
(Füllstandgrenzschalter VEGATOR)
Signalverstärker
Meldeeinrichtung mit Hupe und Lampe
Steuerungseinrichtung
Stellglied
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.2 Funktionsbeschreibung
Die Elektrode (a) der Messsonde (1) bildet mit einer
leitfähigen Behälterwand (b) oder einer geerdeten
und mit dem Einschraubteil (c) (Flansch) der Sonde
leitend verbundenen Gegenelektrode einen elektrischen Kondensator, dessen jeweilige Kapazität von
den dielektrischen Eigenschaften der Umgebung
abhängt. Sobald das Dielektrikum nicht mehr durch
ein Gas (freie Elektrode) sondern durch die
Lagerflüssigkeit (bedeckte Elektrode) gebildet wird,
tritt eine Kapazitätsänderung ein, die durch die
integrierte Elektronik (2a) zu einer Erhöhung seiner
Stromaufnahme führt. Im nachgeschalteten Füllstandgrenzschalter VEGATOR (2b) wird diese
Stromänderung abhängig von einem einstellbaren
Grenzwert in ein binäres elektrisches Ausgangssignal
umgeformt.
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.3 Typschlüssel
1.3.1 Standaufnehmer (1) (kapazitive Messsonden)
VEGACAP 62
Zulassung
CA
ATEX II 1G, 1/2G, 2G Ex ia IIC T6 + WHG
Ausführung/Temperaturbereich
A Standard/-20 ... 150°C
B Standard/-50 ... 200°C (mit Temperaturzwischenstück)
C mit Abschirmrohr /-50 ... 150°C
D mit Abschirmrohr /-50 ... 200°C (mit Temperaturzwischenstück)
Prozessanschluss
GS
Gewinde G1½A PN64
GA
Gewinde G¾A PN64
GC
Gewinde G1A PN64
GD
Gewinde G1½A PN64
--
Gleichwertige Prozessanschlüsse
Elektronik
Z Zweileiter zum Anschluss an VEGATOR
Gehäuse/Schutzart
K Kunststoff/IP66/IP67
A Aluminium/IP66/IP67
V Edelstahl /IP66/IP67
Kabeleinführung/Steckeranschluss
M
M20x1,5/ohne
N
½NPT/ohne
CP62.
___________________________________________________________________________________
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3
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGACAP 63
Zulassung
CA
ATEX II 1G, 1/2G, 2G Ex ia IIC T6 + WHG
Ausführung/Temperaturbereich
E PE-Isolation/-40...80°C
F PTFE-Isolation/-50...150°C
G PTFE-Isolation/-50...200°C (mit Temperaturzwischenstück)
Prozessanschluss
GS
Gewinde G1½A PN64
GA
Gewinde G¾A PN64
GC
Gewinde G1A PN64
GD
Gewinde G1½A PN64
--
Gleichwertige Prozessanschlüsse
Elektronik
Z Zweileiter zum Anschluss an VEGATOR
Gehäuse/Schutzart
K Kunststoff/IP66/IP67
A Aluminium/IP66/IP67
Edelstahl /IP66/IP67
V
Kabeleinführung/Steckeranschluss
M
M20x1,5/ohne
N
½NPT/ohne
CP63.
VEGACAP 64
Zulassung
CA
ATEX II 1G, 1/2G, 2G Ex ia IIC T6 + WHG
Ausführung/Temperaturbereich
F PTFE-Isolation/-50...150°C
G PTFE-Isolation/-50...200°C (mit Temperaturzwischenstück)
Prozessanschluss
GA
Gewinde G¾A PN64
GC
Gewinde G1A PN64
GD
Gewinde G1½A PN64
--
Gleichwertige Prozessanschlüsse
Elektronik
Z Zweileiter zum Anschluss an VEGATOR
Gehäuse/Schutzart
K Kunststoff/IP66/IP67
A Aluminium/IP66/IP67
V Edelstahl /IP66/IP67
Kabeleinführung/Steckeranschluss
M
M20x1,5/ohne
N
½NPT/ohne
CP64.
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGACAP 65
Zulassung
CA
ATEX II 1G, 1/2G, 2G Ex ia IIC T6 + WHG
Ausführung/Temperaturbereich
K Seil ø 6mm/ mit Straffgewicht/-50...150°C
L Seil ø 6mm/ mit Straffgewicht/-50...200°C (mit Temperaturzwischenstück)
M PA-isol. Stahlseil ø 12mm mit Straffgewicht/-50...80°C
Prozessanschluss
GS
Gewinde G1½A PN64
GC
Gewinde G1A PN64
GD
Gewinde G1½A PN64
--
Gleichwertige Prozessanschlüsse
Elektronik
Z Zweileiter zum Anschluss an VEGATOR
Gehäuse/Schutzart
K
Kunststoff/IP66/IP67
A
Aluminium/IP66/IP67
V
Edelstahl /IP66/IP67
Kabeleinführung/Steckeranschluss
M
M20x1,5/ohne
N
½NPT/ohne
CP65.
VEGACAP 66
Zulassung
CA
ATEX II 1G, 1/2G, 2G Ex ia IIC T6 + WHG
Ausführung/Temperaturbereich
N PTFE-isoliertes Seil ø8mm mit Straffgewicht/-50...150°C
Prozessanschluss
GS
Gewinde G1½A PN64
GC
Gewinde G1A PN64
GD
Gewinde G1½A PN64
--
Gleichwertige Prozessanschlüsse
Elektronik
Z Zweileiter zum Anschluss an VEGATOR
Gehäuse/Schutzart
K Kunststoff/IP66/IP67
A Aluminium/IP66/IP67
V Edelstahl /IP66/IP67
Kabeleinführung/Steckeranschluss
M
M20x1,5/ohne
N
½NPT/ohne
CP66.
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.3.2 Messumformer
(im Standaufnehmer oder im getrennten
Schutzgehäuse eingebaute integrierte Elektronik)
Ex-geschützter Kapazitäts-/Stromwandler
1.3.3 Messumformer (Füllstandgrenzschalter)
VEGATOR 521 EX
Auswertgerät als Grenzschalter für einen Sensor
zur Einpunktsteuerung
1 Sensoreingang
1 Relaisausgang und 1 Transistorausgang
mit fester Schalthysterese
VEGATOR 522 EX
Auswertgerät als Grenzschalter für einen Sensor
zur Zweipunktsteuerung
1 Sensoreingang
1 Relaisausgang und 1 Transistorausgang
mit einstellbarer Schalthysterese
VEGATOR 523 EX
Auswertgerät als Grenzschalter für einen Sensor
zur 2-fachen Einpunktsteuerung
1 Sensoreingang
2 Relaisausgänge und 2 Transistorausgänge
mit fester Schalthysterese
VEGATOR 527 EX
Auswertgerät als Grenzschalter für zwei Sensoren
zur 2-fachen Einpunktsteuerung
2 Sensoreingänge
2 Relaisausgänge und 2 Transistorausgänge
mit fester Schalthysterese
Gemeinsame Merkmale der
VEGATOR Serie 500 EX
Bauform: Europakarte zum Einbau in 19" Baugruppenträger, nach DIN 41494 oder in ein Einzelgehäuse z. B.
Typ 505.
Mit integrierter Funktionsüberwachung.
Jedes Gerät besitzt ein Störmelderelais und einen
Störmeldetransistor.
VEGATOR 621 EX
Auswertgerät als Grenzschalter für einen Sensor
zur Einpunktsteuerung
1 Sensoreingang
1 Relaisausgang und 1 Transistorausgang
mit fester Schalthysterese
VEGATOR 622 EX
Auswertgerät als Grenzschalter für einen Sensor
zur Zweipunktsteuerung
1 Sensoreingang
1 Relaisausgang und 1 Transistorausgang
mit einstellbarer Schalthysterese
Gemeinsame Merkmale der
VEGATOR Serie 600 EX
Bauform: Kunststoffgehäuse mit Stecksockel
Befestigung auf Tragschiene oder Montageplatte
mit integrierter Funktionsüberwachung.
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGATOR 141 / 142
Beim VEGATOR 142 kann alternativ zur zweikanaligen Grenzstanderfassung eine Zweipunktsteuerung
aktiviert werden.
Das Auswertgerät VEGATOR 141 bzw. VEGATOR 142 versorgt die angeschlossene Sensorik und
wertet gleichzeitig deren Messsignale aus. Jeder Eingang wird kontinuierlich auf Leitungsbruch oder
Kurzschluss überwacht. Zusätzlich werden vom Sensor gelieferte Störmeldungen verarbeitet.
Der Strom eines angeschlossenen 4 … 20 mA-Sensors wird gemessen und ausgewertet. Über ein
Potentiometer kann der Schaltpunkt des Relais auf jeden beliebigen Strom eingestellt werden.
VEGATOR 141
Geltungsbereich
A
Europa
I
Weltweit
Zulassung
U ATEXII(1)G/D[ExiaGa/Da]IIC/IIIC,I(M1)[ExiaMa]I+WHG
U IEC[ExiaGa]IIC,[ExiaDa]IIIC,[ExiaMa]I+WHG
Ausführung
X Einkanalig4...20mAzurGrenzstanderfassung
S Einkanalig4...20mAzurGrenzstanderfassungmitStörmelderelais
SILͲQualifikation
X ohne
S mit,inkl.SafetyManual
Gehäuse/Schutzart
K Kunststoff/IP20
Klemmblöcke/Anschluss
X abziehbar2,5mm²/Sensor:1xschwarz;
AusgangundBetriebsspannung:2xschwarz
B abziehbar2,5mm²/ExͲSensor:1xblau;
AusgangundBetriebsspannung:2xschwarz
Zertifikate
M
X
TOR141.
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGATOR 142
Geltungsbereich
A Europa
I
Weltweit
Zulassung
U ATEXII(1)G/D[ExiaGa/Da]IIC/IIIC,I(M1)[ExiaMa]I+WHG
U IEC[ExiaGa]IIC,[ExiaDa]IIIC,[ExiaMa]I+WHG
Ausführung
X Zweikanalig4...20mAzurGrenzstanderfassung
SILͲQualifikation
X ohne
S mit,inkl.SafetyManual
Gehäuse/Schutzart
K Kunststoff/IP20
Klemmblöcke/Anschluss
X abziehbar2,5mm²/Sensor:2xschwarz;
AusgangundBetriebsspannung:2xschwarz
B abziehbar2,5mm²/ExͲSensor:2xblau;
AusgangundBetriebsspannung:2xschwarz
Zertifikate
M
X
TOR142.
X
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.4 Maßbilder, technische Daten
1.4.1 Maßbilder VEGACAP
Typ 62
Typ 63, 64
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Typ 65
Typ 66
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Wahlweise für alle Typen:
Kunststoff, Edelstahl oder
Aluminium – Gehäuse
wahlweise mit
Steckverbinder
Steckverbinder
TemperaturZwischenstück
Abgesetzte Elektronik
nicht bei VEGACAP 66
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Abspanngewicht
für VEGACAP 65, 66
Abspannisolator
Ausführung mit Abschirmrohr
und Abschlusskegel
22,5
‡27
Abschirmrohr
Werkstoff:
nichtrostende Stähle
nach DIN 17440
oder Hastelloy
oder Monel
oder Stahl (nur für den
Einsatz in brennbaren
Flüssigkeiten)
Abschlusskegel
Werkstoff:
PP
oder PTFE
(wahlweise mit
Außen- bzw.
Innenkonus)
Ausführung mit Hüllrohr
Ausführung mit Flansch
mit oder ohne Plattierung
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.4.2 Maßbilder der Messumformer
VEGATOR
521 EX
VEGATOR
522 EX
VEGATOR
523 EX
5
5
5
R2
R2
0
10
H31
R2
0
10
max
5
H3
10
H3
0
10
5
R1
H32
0
10
H1
521 Ex
H1
VEGATOR
522 Ex
0
10
2
H22
on
on
VEGATOR
H32
2
H22
H2
on
10
1
5
R1
min
H2
0
H21
5
R1
0
H31
1
H21
R
VEGATOR
527 EX
H1
on
VEGATOR
523 Ex
H1
VEGATOR
527 Ex
25,4
(5TE)
H1:
H2, H21, H22:
H3, H31, H32:
R, R1, R2:
LED Anzeige Versorgungsspannung (grün)
LED Anzeige Störmeldung (rot)
LED Statusanzeige Ausgangsrelais, Ausgangstransistor (gelb)
Schaltpunkteinstellpotentiometer
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGTOR
621 EX
VEGATOR
622 EX
Messstellen Nr.
Messstellen Nr.
1
2
3
1
4
2
3
4
R2
5
max.
0
10
R1
R
5
5
H2
H2
min.
0
H3
H1
10
min.
0
H3
H1
on
on
622Ex
621Ex
5
6
7
5
8
R, R1, R2:
6
7
8
9 10 11 12 13 14
9 10 11 12 13 14
H1:
H2:
H3:
10
LED Anzeige Versorgungsspannung (grün)
LED Anzeige Störmeldung (rot)
LED Statusanzeige Ausgangsrelais (gelb),
Ausgangstransistor
Schaltpunkteinstellpotentiometer
36
VEGATOR Serie 6.. EX mit Stecksockel
118,5
36
Stecksockel
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGATOR 141, 142
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.4.3 Technische Daten der Standaufnehmer VEGACAP (1) (kapazitive Messsonden)
Versorgungsspannung 1) (zum Anschluss an einen Füllstandgrenzschalter VEGATOR)
10 ... 30V DC
1)
Ggf. Ex-Bescheinigung (Sicherheitshinweise) und Ex-Bestimmungen beachten.
Ausgangssignal (zum Anschluss an einen Füllstandgrenzschalter VEGATOR)
Das analoge Ausgangssignal (Messsignal) wird gemeinsam mit der Energieversorgung über eine
Zweiaderleitung übertragen.
Stromausgang:
4 ... 20mA
Prozessbedingungen 2)
Prozessdruck VEGACAP 62, 63, 64, 65
Prozessdruck VEGACAP 66
- 1 ... 64bar
- 1 ... 40bar
Zulässiger Medium-Temperaturbereich:
PTFE-Isolation (Version ohne Temperaturzwischenstück)
CP62.CAA**, CP62.CAC**, CP63.CAF**,
CP64.CAF**, CP65.CAK**, CP66.CAN**,
CP62.CAC** (mit Abschirmrohr)
- 50... + 150 °C 3)
PTFE-Isolation (Version mit Temperaturzwischenstück)
CP62.CAB**, CP63.CAG**,
CP64.CAG**, CP65.CAL**,
CP62.CAD** (mit Abschirmrohr)
- 50... + 200 °C 3)
PA Isolation
CP65.CAM**
- 50... + 80 °C 3)
PE Isolation
CP63.CAE**
- 40... + 80 °C
Umgebungstemperatur (2)
am Gehäuse
- 40... + 80 °C 3)
2)
Bei Ex-Anwendungen: zulässiger Temperatur- und Druckbereich gemäß Ex-Bescheinigung beachten.
3)
Derating Kurve Umgebungstemperatur-Medientemperatur beachten
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Derating Kurve Umgebungstemperatur-Medientemperatur
1 Medientemperatur
2 Umgebungstemperatur
3 Temperaturbereich mit Temperaturzwischenstück
Gehäuse-Schutzart (EN 60 529)
VEGACAP Typ 62... 66
IP66 / IP67
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
1.4.4 Technische Daten der Messumformer (2b) (Füllstandgrenzschalter)
Typ VEGATOR 521 EX, 522 EX
Bauform
Versorgungsspannung
Leistungsaufnahme
Standaufnehmerspeisung
Standaufnehmerleitung
1 Füllstandrelaiskontakt
1 Störmelderelaiskontakt
Transistorausgänge
1 Füllstandtransistor
1 Störmeldetransistor
Umgebungstemperatur
Schaltverzögerungszeit
Europakartenformat
20 ... 53V AC, 50/60Hz
oder 20... 72V DC
max. 4VA
ca. 15...18V DC; 4...20mA
max. 2x35Ohm
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
synchron mit dem Relais schaltend
IB max = 60mA
UBmax = 36V DC
UCE d 1,5V
-20...+60°C
einstellbar ca. 0,2s...20s (±10%)
Durch den Anschluss einer externen Taste ("Hupenlöschtaste") am VEGATOR 521EX, 522 EX
übernimmt das Störmelderelais die Funktion eines zusätzlichen Füllstandrelais:
es spricht beim Erreichen des max. zulässigen Füllstandes an, kann aber durch die Betätigung der
externen Taste deaktiviert werden. Diese Einrichtung wird genutzt, wenn ein quittierbarer
zusätzlicher Alarm gewünscht wird.
Bei Leitungsbruch, Kurzschluss oder Sensorstörung wirkt dieses Relais wieder als
Störmelderelais. Diese Störmeldung kann dann mittels Taste nicht deaktiviert werden.
Am VEGATOR 522 EX kann durch Betätigung eines Schalters auf der Leiterplatte (siehe Bl.19) die
Funktion "Variable Störmeldeeinstellung" aktiviert werden, um ein Fehler bedingtes Absinken des
Messwertes zu detektieren.
Typ VEGATOR 523 EX
Bauform
Versorgungsspannung
Leistungsaufnahme
Standaufnehmerspeisung
Standaufnehmerleitung
2 Füllstandrelaiskontakte
1 Störmelderelaiskontakt
3 Transistorausgänge Füllstand 1, Füllstand 2
1 Störmeldetransistor
Umgebungstemperatur
Schaltverzögerungszeit
Europakartenformat
20 ... 53V AC, 50/60Hz
oder 20... 72V DC
max. 4VA
ca. 15...18V DC; 4...20mA
max. 2x35Ohm
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
synchron mit dem Relais schaltend
IB max = 60mA
UBmax = 36V DC
UCE d 1,5V
-20...+60°C
einstellbar ca. 0,2s...20s (±10%)
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Typ VEGATOR 527 EX
Bauform
Versorgungsspannung
Leistungsaufnahme
Standaufnehmerspeisung Kanal1, Kanal2
Standaufnehmerleitung Kanal1, Kanal2
Füllstandsrelaiskontakt Kanal1, Kanal2
1 Störmelderelaiskontakt
3 Transistorausgänge
Umgebungstemperatur
Schaltverzögerungszeit
Kanal1, Kanal2
Störmeldetransistor
Europakartenformat
20 ... 53V AC, 50/60Hz
oder 20... 72V DC
max. 4VA
ca. 15...18V DC; 4...20mA
max. 2x35Ohm
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
synchron mit dem Relais schaltend
IB max = 60mA
UBmax = 36V DC
UCE d 1,5V
-20...+60°C
einstellbar ca. 0,2s...20s (±10%)
Zur Meldung von Störungen ist für beide Kanäle des VEGATOR 527 EX ein gemeinsames Relais
(Störmelderelais) und ein gemeinsamer Transistorausgang (Störmeldetransistor) vorhanden. Die
Störmeldeanzeige an der Frontplatte erfolgt nach Kanal getrennt. Im Störfall werden
Störmelderelais, Ausgangstransistor für Störmeldung, sowie das Ausgangsrelais samt
Ausgangstransistor desjenigen Kanales in dem Störung vorliegt, stromlos.
Der 2-kanalige VEGATOR 527 EX besitzt 2 Eingänge zum Anschluss von je einem
Standaufnehmer; er eignet sich zur Realisierung von 2 voneinander unabhängigen
Überfüllsicherungen.
Durch die Betätigung des Min-Max-Schalters (siehe Bl.19) lässt sich der VEGATOR 527 EX in ein
Min-Max Grenzschalter umfunktionieren, bei dem der Standaufnehmer von Kanal1 den Max- und
der Standaufnehmer von Kanal2 den Min.-Schaltpunkt bestimmt; der für die Überfüllsicherung
zuständige Standaufnehmer ist an den Eingang von Kanal 1 anzuschließen.
Ausgangsrelais 1 gibt das Max Signal aus.
Typ VEGATOR 621 EX, 622 EX
Bauform:
Versorgungsspannung
Leistungsaufnahme
Standaufnehmerspeisung
Standaufnehmerleitung
1 Füllstandrelaiskontakt
1 Transistorausgang
Umgebungstemperatur
Schaltverzögerungszeit
Serie 600
Kunststoffgehäuse mit Stecksockel
20 ... 72V DC
20... 250V AC, 50/60Hz
max. 3W (3...18VA)
ca. 15...18V DC
max. 2x35Ohm
AC: max. 250V; 3A, 500VA
DC: max. 250V; 1A, 54W
IB max = 60mA
UBmax = 36V DC
UCE d 1,5V
-20...+60°C
einstellbar ca. 0,2s...20s (±10%)
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Typ VEGATOR 141, 142
Einbaugerät zur Montage auf Tragschiene 35 x 7,5 nach EN 50022/60715
Spannungsversorgung
Betriebsspannung
Max. Leistungsaufnahme
Sensoreingang
Anzahl
20 … 253 V AC/DC, 50/60 Hz
2 W (8 VA)
Eingangsart
Messwertübertragung
1 x analog für VEGATOR 141
2 x analog für VEGATOR 142
Aktiv (Sensorversorgung durch VEGATOR 141,142)
Analog 4…20 mA
Schaltschwelle
Strombegrenzung
Klemmenspannung (Leerlauf)
Innenwiderstand
Detektion Leitungsunterbrechung
Detektion Leitungskurzschluss
einstellbar im Bereich 4...20 mA
23 mA (dauerkurzschlussfest)
18,2…14 V bei 4…20 mA
200 ȍ, ± 1 %
” 3,6 mA
• 21 mA
Relaisausgang
Anzahl
beim VEGATOR 141: 1 x Arbeitsrelais,
1 x Störmelderelais (optional)
Beim VEGATOR 142: 2 x Arbeitsrelais.
Kontakt
Kontaktwerkstoff
Schaltspannung
Schaltstrom
Schaltleistung
Potenzialfreier Wechslerkontakt
AgSnO2 hart vergoldet
min. 10 mV DC, max. 250 V AC/60 DC
min. 10 μA DC, max. 3 A AC, 1 A DC
min. 50 mW, max. 500 VA, max. 54 W DC
(bei U kleiner 40 V)
• 0,7
Phasenwinkel cos ij
Ausschaltverzögerung
Ein-/Ausschaltverzögerung
-Grundverzögerung
- Einstellbare Verzögerung
100 ms
2/6/8 s
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
20
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
2. Werkstoffe der Standaufnehmer
VEGACAP 62
Werkstoffe, medienberührt
- Prozessanschluss
- Isolation
- Messsonde (Stab)
Werkstoffe, nicht medienberührt
- Gehäuse
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
PTFE
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
- Dichtring zwischen Gehäuse und
Gehäusedeckel
- Erdungsklemme
Kunststoff PBT (Polyester),
Alu-Druckguss pulverbeschichtet,
Edelstahl 1.4435, 1.4404 (316L)
NBR (Edelstahlgehäuse),
Silikon (Alu-/Kunststoffgehäuse)
Edelstahl 1.4571 (316Ti)/1.4435, 1.4404 (316L)
Werkstoffe, medienberührt
- Prozessanschluss
- Isolation
1.4435, 1.4404 (316L)
PE oder PTFE
VEGACAP 63
Werkstoffe, nicht medienberührt
- Messsonde (Stab)
- Gehäuse
1)
- Dichtring zwischen Gehäuse und
Gehäusedeckel
- Erdungsklemme
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
Kunststoff PBT (Polyester),
Alu-Druckguss pulverbeschichtet,
Edelstahl 1.4435, 1.4404 (316L)
NBR (Edelstahlgehäuse),
Silikon (Alu-/Kunststoffgehäuse)
Edelstahl 1.4571 (316Ti)/1.4435, 1.4404 (316L)
Werkstoffe, medienberührt
- Prozessanschluss
- Isolation
1.4435, 1.4404 (316L)
PTFE
VEGACAP 64
Werkstoffe, nicht medienberührt
- Messsonde (Stab)
- Gehäuse
- Dichtring zwischen Gehäuse und
Gehäusedeckel
- Erdungsklemme
1)
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
Kunststoff PBT (Polyester),
Alu-Druckguss pulverbeschichtet,
Edelstahl 1.4435, 1.4404 (316L)
NBR (Edelstahlgehäuse),
Silikon (Alu-/Kunststoffgehäuse)
Edelstahl 1.4571 (316Ti)/1.4435, 1.4404 (316L)
1)
Für den Prozessanschluss, Messwertaufnehmer und das Verbindungsrohr können auch nicht rostende
austenitische Stähle nach DIN 17440, EN 10088 bzw. nach AISI, Hastelloy und PVDF verwendet werden.
___________________________________________________________________________________
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21
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGACAP 65
Werkstoffe, medienberührt
- Prozessanschluss
- Isolation
- Messsonde (Seil)
- Gewicht
Werkstoffe, nicht medienberührt
- Gehäuse
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
PA, PTFE
1.4401 (316) 1)
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
- Dichtring zwischen Gehäuse und
Gehäusedeckel
- Erdungsklemme
Kunststoff PBT (Polyester),
Alu-Druckguss pulverbeschichtet,
Edelstahl 1.4435, 1.4404 (316L)
NBR (Edelstahlgehäuse),
Silikon (Alu-/Kunststoffgehäuse)
Edelstahl 1.4571 (316Ti)/1.4435, 1.4404 (316L)
Werkstoffe, medienberührt
- Prozessanschluss
- Dichtung
- Messsonde (Seil)
- Gewicht
1.4435, 1.4404 (316L)
PUR, CR, NBR
1.4401 (316) 1)
1.4435, 1.4404 (316L) 1)
VEGACAP 66
Werkstoffe, nicht medienberührt
- Messonde (Seil)
- Gehäuse
- Dichtring zwischen Gehäuse und
Gehäusedeckel
- Erdungsklemme
3.
1)
Kunststoff PBT (Polyester),
Alu-Druckguss pulverbeschichtet,
Edelstahl 1.4435, 1.4404 (316L)
NBR (Edelstahlgehäuse),
Silikon (Alu-/Kunststoffgehäuse)
Edelstahl 1.4571 (316Ti)/1.4435, 1.4404 (316L)
Einsatzbereich
Standaufnehmer (1) mit eingebautem Messumformer (2a) sind für die Montage an offenem oder
geschlossenen Behältern geeignet. Dabei können die Messsonden den unter "Technischen Daten"
angegebenen Temperaturen und Drücken ausgesetzt sein.
Die Lagerflüssigkeit kann je nach Ausführung im Temperaturbereich von –50°C bis +200°C sein.
Die Messsondengehäuse sind in Schutzart IP66/IP67 nach EN 60 529 ausgeführt.
Die Messumformer (2b) dürfen in trockenen Räumen wie Messwarten oder in Schutzgehäusen
(IP54, EN 60 529) auch bei atmosphärischen Temperaturen (-20...+60°C) eingesetzt werden.
1)
Für den Prozessanschluss, Messwertaufnehmer und das Verbindungsrohr können auch nicht rostende
austenitische Stähle nach DIN 17440, EN 10088 bzw. nach AISI, Hastelloy und PVDF verwendet werden.
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
4.
Stör-/Fehlermeldung
Ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung in der Verbindungsleitung zwischen dem Standaufnehmer (1) mit eingebautem Messumformer (2a) und dem Messumformer (2b), sowie Netzausfall
führen zum Ankerabfall des im Messumformer (2b) integrierten Füllstandsrelais sowie zum
Aufleuchten der Störmelde-LED (außer bei Netzausfall) und ggf. zum Ankerabfall des
Störmelderelais. Die Transistorausgänge nehmen den stromlosen Zustand an.
Nachgeschaltete Anlagenteile sind derart zu schalten, dass bei einer Unterbrechung der
Verbindungsleitung und/oder bei Netzausfall Störung gemeldet wird.
5.
Einbauhinweise
5.1 Einbau der Standaufnehmer
Die Standaufnehmer (Messsonden) mit Stab- oder Seilelektrode können je nach Typ und
Ausführung durch Einschrauben in einen Behälterstutzen oder durch Anbau mit einem Flansch am
Behälter befestigt werden. Folgende allgemeine Hinweise sind zu beachten:
- Messsonden vertikal oder horizontal einbauen.
- Medienbeständige Dichtung zwischen Messsonde und Behälter verwenden.
- Bei nichtmetallischem Behälter: Hüllrohrsonde oder zusätzliche mit der Sondenmasse
verbundene Gegenelektrode z.B. Metallband verwenden.
- Senkrechten Abstand zwischen Messsonde und Behälterwand konstant sowie >200mm
einhalten. (Vertikaler Einbau)
- Stabversion >3000mm isoliert abstützen.
- Seilversionen bei starker Medienturbulenz über Abspanngewicht oder Abspannisolator im
Behälter verankern.
5.2
Elektrischer Anschluss der Standaufnehmer
Sämtliche Anschlüsse sind im Anschlussgehäuse gekennzeichnet; sie werden nach Abschrauben
des Gehäusedeckels zugänglich:
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
5.3
Anschluss der Messumformer
5.3.1
VEGATOR 521Ex, 522EX, 523EX, 527EX
5.3.1.1 Einstellungen an den Geräten
S1/4
S1/2
S1/1
S1/3
S1/6
S3
(Min-Max Schalter
nur bei Typ 527 EX)
off
B
1
1 2 3 4 5 6
A
on
B
off
2
1 2 3 4 5 6
A
S2/1
S1/5
on
S2/3
S2/2
S2/4
Schalterblock
für Kanal1
Schalterblock
für Kanal2
(nur bei Typ
523 EX und
527 EX)
S2/5
S2/6
off
on
off
on
S4
(Schalter für variable
Störmeldeeinstellung
nur bei Typ 522 EX)
- Betriebsart (gilt für den Kanal der einer Überfüllsicherung zugeordnet wird)
Funktionsartschalter "S1/1" (Kanal1) bzw. "S2/1" (Kanal 2) auf der Steckkarte muss in
Stellung "on" (bzw. A) stehen (Ruhestromprinzip).
- Schaltverzögerungszeit (bei Bedarf):
sind die Schalter "S1/2", "S1/3" (Kanal1) bzw. "S2/2", "S2/3" (Kanal2) in Stellung "off", beträgt
die Schaltverzögerungszeit ca. 0,2s (Grundverzögerungszeit).
Durch Schieben der Schalter "S1/2" (S2/2) in Stellung "on" wird eine Ausschaltverzögerung*,
durch Schieben der Schalter "S1/3" (S2/3) in Stellung "on" wird eine Einschaltverzögerung*
aktiviert.
Mit den Schaltern "S1/4", "S1/5", "S1/6" (Kanal1) bzw. "S2/4", "S2/5", "S2/6" (Kanal2) können
weitere Verzögerungszeiten gemäß nachstehender Tabelle eingestellt werden:
Schalter
Zeit
0,5s
2s
6s
8s
12s
14s
18s
20s
S1/4
S2/4
S1/5
S2/5
S1/6
S2/6
off
on
off
on
off
on
off
on
off
off
on
on
off
off
on
on
off
off
off
off
on
on
on
on
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
* Wirkungsweise der Ausschalt- bzw. Einschaltverzögerung
- Ausschaltverzögerung:
Eine aktivierte Ausschaltverzögerung bewirkt ein zeitlich verzögertes Ansprechen des Ausgangsrelais,
wenn die Ansprechschwelle der Überfüllsicherung bei steigendem Füllgutpegel überschritten wird.
- Einschaltverzögerung:
Eine aktivierte Einschaltverzögerung bewirkt ein zeitlich verzögertes Ansprechen des Ausgangsrelais,
wenn die Ansprechschwelle der Überfüllsicherung bei fallendem Füllgutpegel unterschritten wird.
Min/Max-Umschaltung (nur bei VEGATOR 527 EX)
Der Min/Max-Umschalter S3 dient zur Verknüpfung beider Sensoreingänge zu einem gemeinsamen
Min/Max-Signal (bei Bedarf).
Wird diese Funktion aktiviert (S3 auf on), so muss der für die Überfüllsicherung zuständige
Standaufnehmer am Eingang von Kanal 1 angeschlossen sein.
Umschalter für die variable Störmeldeeinrichtung (nur bei VEGATOR 522 EX)
Ist der Schalter S4 in Stellung on, so detektiert der VEGATOR 522 EX ein Fehler bedingtes Absinken
des Messwertes.
5.3.1.2 Anschluss:
- Buchsenteil der Gerätesockel gemäß Anschlussschema verdrahten. Geräte in den
vorgesehenen Steckplatz eines 19" Baugruppenträgers oder eines Aufbaugehäuses einschieben.
- Grüne Kontroll-LED H1 muß leuchten.
- Rote Kontroll-LED H21, H22 darf nur bei Störung leuchten.
- zwischen Standaufnehmer (Messsonde) mit Messumformer (2a) und Messumformer (2c) ist
zweiadriges, ggf. für eigensichere Stromkreise geeignetes Kabel (R d35Ohm) zu verwenden.
- bei Gefahr von Fremdeinstreuungen abgeschirmtes Kabel mit einseitiger Schirmerdung
verwenden.
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Anschluss VEGATOR 521EX, 522EX
d b
2 +
z
-
L 1(+)
N (-)
Versorgung
Störmeldeeinerichtung oder Hupe bei
angeschlossener Hupenlöschtaste
bei Bedarf
6
10
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung*
12
+
+
16
Störmeldeeinrichtung
bei Bedarf
Hupenlöschtaste
bei Bedarf
18
20
Melde- bzw.
*
Steuerungseinrichtung
22
24
* wahlweise
28
Kapazitive Messsonde mit 1
integrierter Elektronik
2
30 +
32 -
Anschluss VEGATOR 523EX
d b
2 +
L1 (+)
N (-)
z
-
Störmeldeeinrichtung
bei Bedarf
6
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 1 *
Versorgung
10
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 2 *
12
+
16
Störmeldeeinrichtung
bei Bedarf
18
+
+
-
-
20
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 1 *
22
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 2 *
24
28
Kapazitive Messsonde
mit integrierter Elektronik
1
30
32
+
* wahlweise
-
2
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Anschluss VEGATOR 527EX
d b
2 +
L1 (+)
N (-)
z
-
Versorgung
Störmeldeeinrichtung
bei Bedarf
6
2)
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 1 *
10
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 2 *
12
+
16
Störmeldeeinrichtung
bei Bedarf
2)
18
+
+
-
-
20
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 1 *
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung Kanal 2 *
22
24
28
R
1kOhm
0,5W
1)
Kapazitive Messsonde
mit integrierter Elektronik
1
30
+
-
1)
+
-
1
32
2
2
Kapazitive Messsonde
mit integrierter Elektronik
R
1kOhm
0,5W
* wahlweise
1) Wird der Kanal nicht benutzt, so ist ein Widerstand von 1kOhm 0,5W an den Eingang anzuschließen.
2) Verwendung dieses Ausganges bei Verwendung des VEGATOR als Min/Max-Grenzschalter.
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
5.3.2 VEGATOR 621EX, 622EX
5.3.2.1 Einstellungen an den Geräten
ser. no.
10285797
S1/6
S1/5
on
12
6 t sec
2
S1/4
A
ze
za
B
S1/3
S1/2
S1/1
- Betriebsart
Funktionsartschalter "S1/1" auf der Gehäuseoberseite muß in Stellung "A"
stehen (Ruhestromprinzip).
- Schaltverzögerungszeit (bei Bedarf):
Einstellung und Wirkungsweise wie in Abs. 5.3.1.1 beschrieben (Schalter S1/2 bis S1/6)
5.3.2.2 Verdrahtung:
- Die Geräte können nach Lösen der zwei frontseitigen Halteschrauben vom Stecksockel
gezogen werden.
- Die Geräte sind über selbst sichernde Zugbügelklemmen im Stecksockel gemäß
Anschlussschema zu verdrahten. Die Anschlussklemmen sind am Stecksockel gekennzeichnet.
Bei Bedarf kann die Netzspannung über Reiter im Stecksockel zugeführt werden.
(Durchschleifen der Versorgungsspannung bei aneinander gereihten Stecksockeln.)
- Die Geräte sind auf komplett verdrahtete Sockel zu stecken und mit den Halteschrauben zu
fixieren.
- Die grüne Netzkontroll-LED H1 muss leuchten.
- Die rote Kontroll-LED H2 darf nur bei Störung leuchten.
- Zwischen Standaufnehmer (Messsonde) mit Messumformer (2a) und Messumformer (2c) ist
zweiadriges, ggf. für eigensichere Stromkreise geeignetes Kabel (R-35Ohm) zu verwenden.
- Bei Gefahr von Fremdeinstreuungen, abgeschirmtes Kabel mit einseitiger Schirmung
verwenden.
___________________________________________________________________________________
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Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Anschluss VEGATOR 621EX, 622EX
Kapazitive Messsonde mit 2
integrierter Elektronik
1
1
3
2
+
4
-
A
B
C
1
2
3
-+
7
8
9
N
L1
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung *
(Transistorausgang)
Versorgung
Versorgung über Reiter im
Stecksockel
12
-
+
L1 (+)
N (-)
5
6
9
10
12 13 14
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung* (Relaisausgang)
*wahlweise
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
29
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
Anschluss VEGATOR 141
(1) Sensorstromkreis (4…20 mA),
zum Anschluss der VEGACAP 6*
(2) passiver Eingang, nicht für Betriebsart
Überfüllsicherung verfügbar!
(3) Relaisausgang zum Anschluss der Meldebzw. Steuerungseinrichtung.
(4) Störmelderelais (optional)
(5) Spannungsversorgung
Anschluss VEGATOR 142
(1) Sensorstromkreis Kanal 1 (4…20 mA),
zum Anschluss der VEGACAP 6*
(2) Sensorstromkreis Kanal 2 (4…20 mA)
zum Anschluss der VEGACAP 6*
(3), (4) passiver Eingang, nicht für Betriebsart
Überfüllsicherung verfügbar!
(5) Relaisausgang Kanal 1 zum Anschluss der
Melde- bzw. Steuerungseinrichtung.
(6) Relaisausgang Kanal 2 Relaisausgang zum
Anschluss der Melde- bzw.
Steuerungseinrichtung.
(7) Spannungsversorgung
1 Betriebsart Kanal 1: Die Schalterposition muss auf max.(Ruhestromprinzip) stehen.
2 Einschaltverzögerung: 2 Sekunden
3 Einschaltverzögerung: 6 Sekunden
4 Ausschaltverzögerung: 2 Sekunden
5 Ausschaltverzögerung: 6 Sekunden
Nur beim VEGATOR 142:
6 Zweipunktsteuerung: Ein/Aus
7 Betriebsart Kanal 2 (nur bei Einpunktsteuerung optional):
Die Schaltposition muss auf max.(Ruhestromprinzip) stehen!
Bei einer Zweipunktsteuerung kann im Gegensatz zur Einpunktsteuerung der Ein- und Ausschaltpunkt an
unterschiedliche Stellen gelegt werden (Hysterese).
Hierzu wird ein 4 … 20 mA-Sensor an Kanal 1 angeschlossen, der zweite Kanal bleibt unbelegt!
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
30
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
6.
Einstellhinweise
Die Elektrodenlänge (Messsondenlänge L) des Standaufnehmers und damit seine Ansprechlänge
liegt fest und kann nachträglich nur geringfügig über die Empfindlichkeitseinstellung des Füllstandgrenzschalters VEGATOR verändert werden.
Sie ist daher von der Bestellung zu berechnen.
6.1
Berechnung der Messsondenlänge
Der zulässige Füllungsgrad eines Lagerbehälters kann z.B. nach Anhang 1 der ZG-ÜS berechnet
werden. Zur Ermittlung der Ansprechhöhe A der Überfüllsicherung sind entsprechend Anhang 1 zu
den Zulassungsgrundsätzen, die Nachlaufmenge und die Schalt- und Schließverzögerungszeiten
zu berücksichtigen, damit dieser zulässige Füllungsgrad nicht überschritten wird. Die hierbei
einzusetzende maximale Schaltverzögerungszeit zwischen Erreichen des Schaltniveaus und
Umschalten des Relais im VEGATOR hängt von der eingestellten Verzögerungszeit ab (siehe Abs.
5.3.1.1 und 5.3.2.1).
6.1.1 Vertikal eingebaute Messsonde
Die Messsondenlänge (L) ist ca. 130mm länger zu
wählen, als die Differenz zwischen Oberkante
Einschraubstutzen und Ansprechhöhe (A).
H=
Behälterhöhe
A=
Ansprechhöhe
B=
Stutzenhöhe einschl. Dichtung
L=
Messsondenlänge
Damit ist die Messsondenlänge zu bestimmen
als:
L = H - A + B + 130 • [mm]
6.1.2 Horizontal eingebaute Messsonde
Die Messsondenlänge (L) ist ca. 130mm länger
zu wählen, als die Stutzenhöhe.
L
L = B + 130 mm
B
A=
Ansprechhöhe
B=
Stutzenhöhe einschl. Dichtung
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
31
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
6.2
Abgleich der Messumformer (2b) VEGATOR
Hinweis
Generell zeigt die Relaiskontrollleuchte den aktivierten (Strom durchflossenen) Zustand des Relais
an. Eine dunkle Kontrollleuchte bedeutet also, dass sich das Relais im sicheren (stromlosen)
Zustand befindet.
Die Anzeige- und Abgleichelemente sind in den Bildern auf den Seiten 13, 14, 24, 28, 30 und 35
dokumentiert.
Der Abgleich der Messumformer (2b) VEGATOR ist anhand der entsprechenden Betriebsanleitung
durchzuführen.
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
32
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
7.
Betriebsanweisung
Den geprüften Anlageteilen der Überfüllsicherung ist eine Melde- bzw. Steuerungseinrichtung
nachzuschalten. Dazu kann bei den VEGATOR Serie 500 der Störmeldeausgang des
Messumformers (2b) mit verwendet werden.
Der Störmeldeausgang eignet sich zur separaten Fehlermeldung, falls das Ausgangsrelais eine
Steuerungseinrichtung ansteuert.
Die nachstehenden Tabellen geben Auskunft über unterschiedliche Kontaktzustände der im
Messumformer (2b) eingebauten Ausgangs- und Störmelderelais und über Leuchtzustände der
zugeordneten LED´s:
VEGATOR
521EX, 522EX
VEGATOR
523EX, 527EX
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
33
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGATOR
621EX, 622EX
Der Standgrenzschalter ist bei bestimmungsgemäßem Gebrauch wartungsfrei.
Vor Inbetriebnahme sind alle Geräte der Überfüllsicherung auf richtigen Anschluss und richtige
Funktion zu prüfen. Die elektrische Versorgung - auch der nachgeschalteten
Geräte - ist zu kontrollieren.
Die allgemeinen Betriebsanweisungen der verwendeten Geräte sind zu beachten.
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
34
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
VEGATOR 141, 142
Vor Inbetriebnahme ist die korrekte Funktionsweise des Gerätes durch nachfolgend beschriebenen Proof
Test sicher zu stellen:
• Leitungsbrucherkennung: Trennen Sie die Sensorleitung für die Dauer dieses Tests auf.
- Die rote Störmelde-LED muss leuchten
- Das Relais muss abgefallen sein
• Kurzschlusserkennung: Schließen Sie die Sensorleitung für die Dauer dieses Tests kurz
- Die rote Störmelde-LED muss leuchten
- Das Relais muss abgefallen sein
• Schaltpunktüberprüfung (Überlaufschutz): Befüllen Sie den
Behälter bis zum eingestellten Schaltpunkt
-Das entsprechende Relais muss bei Erreichen des Schaltpunktes abfallen.
Das folgende Diagramm gibt eine Übersicht über die Schaltzustände
in Abhängigkeit von der eingestellten Betriebsart und dem Füllstand.
Einpunktsteuerung mit VEGATOR 141, 142:
(1) Füllhöhe
(2) Schaltpunkt
Hinweis: Die Auswahl der Betriebsart am Auswertgerät funktioniert nur dann
korrekt, wenn im Sensor die Kennlinie 4 … 20 mA eingestellt ist.
Zweipunktsteuerung (nur mit VEGATOR 142 optional):
(1) Füllhöhe
(2) Obere Schaltpunkt
(3) Unterer Schaltpunkt
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
35
Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
8.
Wiederkehrende Prüfung
Die Funktionsfähigkeit der Überfüllsicherung ist in angemessenen Zeitabständen, mindestens aber
einmal im Jahr zu prüfen. Es liegt in der Verantwortung des Betreibers, die Art der Überprüfung
und die Zeitabstände im genannten Zeitrahmen zu wählen.
Die Prüfung ist so durchzuführen, dass die einwandfreie Funktion der Überfüllsicherung im
Zusammenwirken aller Komponenten nachgewiesen wird. Dies ist bei einem Anfahren der
Ansprechhöhe im Rahmen einer Befüllung gewährleistet. Wenn eine Befüllung bis zur
Ansprechhöhe nicht praktikabel ist, so ist der Standaufnehmer durch geeignete Simulation des
Füllstandes oder des physikalischen Messeffektes zum Ansprechen zu bringen. Falls die
Funktionsfähigkeit des Standaufnehmers/ Messumformers anderweitig erkennbar ist (Ausschluss
funktionshemmender Fehler), kann die Prüfung auch durch Simulieren des entsprechenden
Ausgangssignales durchgeführt werden. Weitere Hinweise zur Prüfmethodik können z.B. der
Richtlinie VDI/VDE 2180, Blatt 4 entnommen werden.
___________________________________________________________________________________
03 0421-01
36
ZULASSUNGSGRUNDSÄTZE
für Sicherheitseinrichtungen von Behältern und
Rohrleitungen
Überfüllsicherungen (ZG-ÜS)
redaktionell überarbeitete Ausgabe
Stand: Juli 2012
Diese Zulassungsgrundsätze wurden vom Sachverständigenausschuss "Sicherheitseinrichtungen für
Behälter und Rohrleitungen" des Deutschen Instituts für Bautechnik aufgestellt.
110036142
Seite 1 von 17
Deutsches Institut für Bautechnik, Kolonnenstr. 30B, 10789 Berlin
Alle Rechte vorbehalten, Nachdruck - auch auszugsweise - nicht gestattet.
110036142
Seite 2 von 17
INHALTSVERZEICHNIS
1
Geltungsbereich
2
Begriffsbestimmungen
2.1
Atmosphärische Bedingungen
2.2
Überfüllsicherungen
3
Allgemeine Baugrundsätze
3.1
Grundsätzliche Anforderungen an Überfüllsicherungen
3.2
Aufbau von Überfüllsicherungen
3.3
Werkstoffe für Überfüllsicherungen
3.4
Elektrische Einrichtungen
3.5
Pneumatische Einrichtungen
4
Besondere Baugrundsätze
5
Prüfgrundsätze
6
Kennzeichnung
7
Werkseigene Produktionskontrolle
Erstprüfung
7.1
Allgemeines
7.2
Durchführung der werkseigenen Produktionskontrolle
7.3
Mängelbeseitigung
7.4
Erstprüfung durch eine anerkannte Prüfstelle
der Herstellung von Überfüllsicherungen und
Anhang 1
Einstellhinweise für Überfüllsicherungen von Behältern
Anhang 2
Einbau- und Betriebsrichtlinie für Überfüllsicherungen
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Seite 3 von 17
1
Geltungsbereich
Diese Zulassungsgrundsätze gelten im Rahmen von Verfahren zur Erlangung einer allgemeinen
bauaufsichtlichen Zulassung für Überfüllsicherungen an Behältern zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten. Diese Zulassungsgrundsätze gelten nicht für Überfüllsicherungen
(Grenzwertgeber) nach DIN EN 13616.
2
Begriffsbestimmungen
2.1
Atmosphärische Bedingungen
Als atmosphärische Bedingungen gelten hier die absoluten Drücke von 0,08 MPa bis
0,11 MPa = 0,8 bar bis 1,1 bar und Temperaturen von –20 C bis +60 C.
2.2
Überfüllsicherungen
(1) Überfüllsicherungen sind Einrichtungen, die rechtzeitig vor Erreichen des zulässigen
Füllungsgrades im Behälter (Berechnung der Ansprechhöhe für Überfüllsicherungen siehe
Anhang 1) den Füllvorgang unterbrechen oder akustisch und optisch Alarm auslösen.
(2) Unter dem Begriff Überfüllsicherungen sind alle zur Unterbrechung des Füllvorganges bzw.
zur Auslösung des Alarms erforderlichen Teile zusammengefasst.
(3) Überfüllsicherungen können außer Teilen mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung auch
Teile ohne allgemeine bauaufsichtliche Zulassung enthalten. Aus Bild 1 geht hervor, welche Teile
zulassungspflichtig sind (Teile links der Trennungslinie).
(4) Überfüllsicherungen im Sinne dieser Zulassungsgrundsätze sind Überwachungs- bzw.
Sicherheitseinrichtungen gemäß den wasserrechtlichen Anforderungen.
3
Allgemeine Baugrundsätze
3.1
Grundsätzliche Anforderungen an Überfüllsicherungen
(1) Überfüllsicherungen und deren Teile müssen funktions- und betriebssicher sein. Sie müssen
vor Erreichen des zulässigen Füllungsgrades den Füllvorgang unterbrechen oder so rechtzeitig
akustisch und optisch Alarm auslösen, dass Maßnahmen getroffen werden können, damit der
zulässige Füllungsgrad nicht überschritten wird.
(2) Überfüllsicherungen und deren Teile müssen unter atmosphärischen Bedingungen
funktionieren. Überfüllsicherungen und Teile, die ausschließlich in frostfreien Räumen betrieben
werden, brauchen nur für Temperaturen von ±0 °C bis +40 °C funktionssicher sein.
(3) Die Überfüllsicherung muss für das Füll- bzw. Lagergut, sowie für die auf die Überfüllsicherung wirkenden Prozess- und Umgebungseinflüsse geeignet sein. Mögliche Feststoffausscheidungen und weitere Stoffeigenschaften sind zu berücksichtigen.
(4) Teile von Überfüllsicherungen, die unter anderen als atmosphärischen Bedingungen
betrieben werden sollen, müssen für die anderen Bedingungen geeignet sein.
(5) Alle Abgriffe (z. B. Anzeigesysteme, Fernübertragungssysteme, Bus-Systeme usw.) müssen
rückwirkungsfrei sein.
(6) Signale der Meldeeinrichtungen von Überfüllsicherungen müssen eindeutig von anderen
Informationen über den Füllstand zu unterscheiden sein.
(7) Nach dem ordnungsgemäßen Einbau sind die Einstellwerte festzulegen. Die Überfüllsicherungen sind dementsprechend zu kennzeichnen und gegen unbeabsichtigte Veränderung
zu sichern.
(8) Die Pegelwerte der Ausgangssignale einschließlich der Toleranzen müssen in der
Herstellerdokumentation angegeben sein.
110036142
Seite 4 von 17
3.2
Aufbau von Überfüllsicherungen (siehe Bild 1)
(1) Der Standaufnehmer (1) erfasst die Standhöhe.
(2) Die Standhöhe wird bei einer kontinuierlichen Standmesseinrichtung im zugehörigen
Messumformer (2) in ein der Standhöhe proportionales Ausgangssignal umgeformt, z. B. in ein
genormtes Einheitssignal (z. B. pneumatisch 0,02 MPa bis 0,10 MPa = 0,2 bar bis 1,0 bar oder
elektrisch 4 – 20 mA bzw. 2 – 10 V oder digital über eine geeignete Busschnittstelle). Das
proportionale Ausgangssignal wird einem Grenzsignalgeber (3) zugeführt, der das Signal mit
einstellbaren Grenzwerten vergleicht und binäre Ausgangssignale liefert.
(3) Die Standhöhe wird bei Standgrenzschaltern im Standaufnehmer (1) oder im zugehörigen
Messumformer (2) in ein binäres Ausgangssignal umgeformt oder als digitale Signale an eine
geeignete Busschnittstelle weitergeleitet.
(4) Signale können geleitet werden durch z. B. pneumatische Kontakte oder elektrische
Kontakte (Schalter, elektronische Schaltkreise, Initiatorstromkreise) oder als digitale Signale für
Busschnittstellen.
(5) Das binäre Ausgangssignal des Messumformers (2) bzw. des Grenzsignalgebers (3) bzw.
die BUS-Kommunikationssignale des Messumformers (2) können direkt oder über geeignete
Auswerteeinrichtungen/Signalverstärker (4) der Meldeeinrichtung (5a) oder der Steuerungseinrichtung (5b) mit Stellglied (5c) zugeführt werden.
(6) Das proportionale (analoge oder digitale) bzw. binäre Ausgangssignal kann auch über
geeignete elektronische Schaltkreise (z.B. SPS, Prozessleitsysteme) ausgewertet werden.
3.3
Werkstoffe für Überfüllsicherungen
Die Werkstoffe müssen den zu erwartenden mechanischen, thermischen und chemischen
Beanspruchungen standhalten und im erforderlichen Maße alterungsbeständig sein.
3.4
Elektrische Einrichtungen
Die elektrischen Einrichtungen müssen den am Einbauort zu erwartenden klimatischen,
chemischen und mechanischen Beanspruchungen genügen.
3.5
Pneumatische Einrichtungen
Die pneumatischen Einrichtungen müssen so beschaffen sein, dass sie für eine Steuerluftqualität
mit dem angegebenen Überdruck, Verunreinigungen mit Partikelgrößen von max. 100 μm und
einer Luftfeuchtigkeit entsprechend einem Taupunkt von -25 °C geeignet sind.
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Seite 5 von 17
Teile
Bild 1
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Seite 6 von 17
4
Besondere Baugrundsätze
(1) Die Betriebsbereitschaft einer Überfüllsicherung, die mit elektrischer oder pneumatischer
Hilfsenergie betrieben wird, muss optisch, z. B. durch einen Melder angezeigt werden.
(2) Elektrische Leuchtmelder müssen aus einem Winkel von 45° zur Senkrechten auf die
Vorderseite des Meldegerätes noch deutlich erkennbar sein.
(3) Der Schallpegel des akustischen Alarmgebers muss in 1 m Entfernung vor einer
schallharten Wand mindestens 70 dB(A) betragen.
(4) Der akustische Alarmgeber muss für Dauerbetrieb geeignet und bei Alarm quittierbar sein.
(5) Die optische Anzeige des Alarmzustandes muss auch nach Quittierung des akustischen
Alarmgebers bis zum Unterschreiten der Alarmgrenze bestehen bleiben.
(6) Überfüllsicherungen müssen bei Ausfall der Hilfsenergie oder bei Unterbrechung der
Verbindungsleitungen zwischen den Teilen oder Ausfall der BUS-Kommunikation den
Füllvorgang unterbrechen oder akustisch und optisch Alarm auslösen.
(7) Druckbeanspruchte Teile, durch deren Versagen die Funktionsfähigkeit der Überfüllsicherung beeinträchtigt werden kann, wie z.B. Schwimmer und Verdrängerkörper, müssen den
Anforderungen des AD-Regelwerkes genügen. Druckbeanspruchte Teile von Überfüllsicherungen
müssen für einen Druck ausgelegt sein, der dem 1,5-fachen des vorgesehenen Betriebsdruckes
entspricht. Schwimmer und Verdränger sollen jedoch mindestens einem äußeren Prüfüberdruck
von 0,20 MPa = 2,0 bar standhalten.
(8) Die Wanddicke von Schwimmern und Verdrängern soll mindestens 1 mm betragen.
Abweichungen sind möglich, sofern durch zusätzliche oder andere Maßnahmen gleichwertige
Sicherheit gegeben ist und durch ein Gutachten einer Prüfstelle (z. B. BAM) die
Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes gegenüber den Lagerflüssigkeiten nachgewiesen
wurde.
(9) Mechanische Übertragungen durch Elemente zwischen Messfühler und Anzeige- bzw.
Schaltteil müssen sicher und wegen der geringen Stellkräfte reibungsarm erfolgen.
(10) Magnetische Kupplungen und Übertragungselemente sollen so ausgelegt sein, dass sie die
bei normalem Betrieb auftretenden Kräfte sicher aufnehmen und übertragen können, ohne zu
entkuppeln oder zu überspringen.
(11) Durch konstruktive Maßnahmen ist dafür zu sorgen, dass durch Temperatureinflüsse keine
Beeinträchtigung der Funktionssicherheit als Überfüllsicherungen eintritt, z.B. durch Verschieben
des Schaltwertes außerhalb der vom Hersteller angegebenen Toleranzen.
(12) Schwimmer oder Verdränger (Tauchkörper) müssen geführt sein, oder es muss nachgewiesen sein, dass eine Störung oder Fehlmeldung durch Bewegungen des Lagermediums
ausgeschlossen ist. Die Führung muss ein Verklemmen auch bei seitlicher Anströmung des
Tauchkörpers ausschließen. Ist der Tauchkörper von einer Führungseinrichtung umgeben, so soll
zwischen Tauchkörper und der Führungseinrichtung ein allseitiges Spiel von mindestens 3 mm
(Durchmesserunterschied 6 mm) vorhanden sein.
(13) Messumformer sind so herzustellen, dass sie gegen unbeabsichtigte Verstellung geschützt
sind.
5
Prüfgrundsätze
(1) Die Prüfungen sind unter Leitung einer vom DIBt bestimmten Prüfstelle durchzuführen.
(2) Es ist zu prüfen, ob die Bedingungen der Abschnitte 3 und 4 erfüllt sind. Dabei sind die vom
Hersteller eingereichten Unterlagen und Zeichnungen auf Plausibilität und Übereinstimmung mit
den Mustern zu prüfen.
(3) Es sind mindestens 3 Muster der zu prüfenden Anlagenteile durch eine Funktionsprüfung mit
folgendem Ablauf zu prüfen:
ƒ
Funktionstest bei Raumtemperatur (Medientemperatur = Raumtemperatur): BinärsignalErmittlung bei Standgrenzschaltern bzw. Erfassung der Füllstandskurve über einen Zyklus
bei kontinuierlichen Standmesseinrichtungen
110036142
Seite 7 von 17
ƒ
2500 Schaltspiele bei der niedrigsten Medientemperatur und der niedrigsten Umgebungstemperatur
Funktionstest: Binärsignal-Ermittlung bei Standgrenzschaltern bzw. Erfassung der Füllstandskurve über einen Zyklus bei kontinuierlichen Standmesseinrichtungen und jeweils
Festhalten der Abweichung, nach Durchlaufen der 2500 Zyklen Messung der Reaktionszeit.
ƒ
2500 Schaltspiele bei der höchsten Medientemperatur und der höchsten Umgebungstemperatur
Funktionstest: Binärsignal-Ermittlung bei Standgrenzschaltern bzw. Erfassung der
Füllstandskurve über einen Zyklus bei kontinuierlichen Standmesseinrichtungen und jeweils
Festhalten der Abweichung, nach Durchlaufen der 2500 Zyklen Messung der Reaktionszeit.
ƒ
Funktionstest bei der niedrigsten Medientemperatur und der höchsten Umgebungstemperatur sowie bei der höchsten Medientemperatur und der niedrigsten Umgebungstemperatur: Binärsignal-Ermittlung bei Standgrenzschaltern bzw. Erfassung der Füllstandskurve
über einen Zyklus bei kontinuierlichen Standmesseinrichtungen, Messung der Reaktionszeit.
Die Ausgänge der zulassungspflichtigen Teile von Überfüllsicherungen sind bei den Prüfungen
mit der maximal zulässigen Last zu belasten, Abweichungen sind nur in dem Maße zulässig, wie
die Funktionssicherheit der Überfüllsicherung nicht beeinträchtigt wird.
Bewertung: Die Prüfung ist bestanden, wenn alle vorgegebenen Schaltspiele fehlerfrei
durchgeführt wurden, die vom Hersteller vorgegebenen Toleranzen bei den Signalen eingehalten
werden und eine stabile Signalbildung in der vorgegebenen Reaktionszeit erfolgt.
(4) Weitere Prüfungen der Funktionssicherheit können sich aus der jeweiligen Bauart einer
Überfüllsicherung ergeben und werden von der Prüfstelle im Einvernehmen mit dem dafür
zuständigen Sachverständigenausschuss des Deutschen Instituts für Bautechnik im Einzelfall
festgelegt.
(5) Der Hersteller ist dafür verantwortlich, dass die zulassungspflichtigen Teile von
Überfüllsicherungen den anzuwendenden Vorschriften und den Regeln der Technik entsprechen.
Die Prüfstelle ist berechtigt, offensichtliche Verstöße zu bemängeln.
(6) Bei der Bauprüfung wird die Übereinstimmung mit den ZG-ÜS und -so weit möglich- auch
die Eignung für den beantragten Anwendungsbereich (Verwendungszweck) durch die Prüfstelle
überprüft.
(7) Wenn die zur Beurteilung erforderlichen Prüfungen oder Feststellungen nicht bei der
Prüfstelle durchgeführt werden können, hat der Antragsteller dafür zu sorgen, dass die Prüfungen
an geeigneten Stellen, z. B. beim Antragsteller, vorgenommen werden können. Der Prüfaufbau
ist mit der Prüfstelle abzustimmen.
6
Kennzeichnung
(1) Überfüllsicherungen bzw. ihre zulassungspflichtigen Teile, deren Verpackung oder deren
Begleitpapiere (Lieferschein oder Technische Beschreibung) muss vom Hersteller mit dem
Übereinstimmungszeichen (Ü-Zeichen) nach den Übereinstimmungszeichen-Verordnungen der
Länder gekennzeichnet werden.
(2) Zusätzlich sind die zulassungspflichtigen Teile selbst mit folgenden Angaben zu
kennzeichnen:
−
Hersteller oder Herstellerzeichen*)
−
Typenbezeichnung
−
Serien- oder Chargennummer bzw. Identnummer
−
Zulassungsnummer*)
*) Bestandteil des Ü-Zeichens, das Teil ist nur wiederholt mit diesen Angaben zu kennzeichnen,
wenn das Ü-Zeichen nicht direkt auf dem Teil aufgebracht wird.
7
110036142
Werkseigene Produktionskontrolle der Herstellung
Erstprüfung
entsprechend der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung.
von
Überfüllsicherungen
und
Seite 8 von 17
Anhang 1
Einstellhinweise für Überfüllsicherungen von Behältern
1
Allgemeines
Um die Überfüllsicherung richtig einstellen zu können, sind folgende Voraussetzungen
erforderlich:
2
−
Kenntnis der Füllhöhe bei 100 % Füllvolumens des Behälters gemäß Angabe des
Nennvolumens auf dem Typenschild des Behälters
−
Kenntnis der Füllkurve
−
Kenntnis der Füllhöhe, die dem zulässigen Füllungsgrad entspricht,
−
Kenntnis der Füllhöhenänderung, die der zu erwartenden Nachlaufmenge entspricht.
Zulässiger Füllungsgrad
(1) Der zulässige Füllungsgrad von Behältern muss so bemessen sein, dass der Behälter nicht
überlaufen kann und dass Überdrücke, welche die Dichtheit oder Festigkeit der Behälter
beeinträchtigen, nicht entstehen.
(2) Bei der Festlegung des zulässigen Füllungsgrades sind der kubische Ausdehnungskoeffizient der für die Befüllung eines Behälters in Frage kommenden Flüssigkeiten und die bei
dem Lagern mögliche Erwärmung und eine dadurch bedingte Zunahme des Volumens der
Flüssigkeit zu berücksichtigen.
(3) Für das Lagern von Flüssigkeiten ohne zusätzliche gefährliche Eigenschaften in ortsfesten
Behältern ist der zulässige Füllungsgrad bei Einfülltemperatur wie folgt festzulegen:
1. Für oberirdische Behälter und unterirdische Behälter, die weniger als 0,8 m unter Erdgleiche
eingebettet sind
100
Füllungsgrad =
in % des Fassungsraumes
1 + α ⋅ 35
2.
Für unterirdische Behälter mit einer Erddeckung von mindestens 0,8 m
100
in % des Fassungsraumes
Füllungsgrad =
1 + α ⋅ 20
3.
Der mittlere kubische Ausdehnungskoeffizient α kann wie folgt ermittelt werden:
d − d 50
α = 15
35 ⋅ d 50
Dabei bedeuten d15 bzw. d50 die Dichte der Flüssigkeit bei 15 °C bzw. 50 °C.
(4) Absatz (1) kann für Flüssigkeiten unabhängig vom Flammpunkt ohne zusätzliche gefährliche
Eigenschaften, deren kubischer Ausdehnungskoeffizient 150 • 10-5/K nicht übersteigt, auch als
erfüllt angesehen werden, wenn der Füllungsgrad bei Einfülltemperatur
a) bei oberirdischen Behältern und bei unterirdischen Behältern, die weniger als 0,8 m unter
Erdgleiche liegen, 95 % und
b) bei unterirdischen Behältern mit einer Erddeckung von mindestens 0,8 m 97 %
des Fassungsraumes nicht übersteigt.
(5) Wird die Flüssigkeit während des Lagerns über 50 °C erwärmt oder wird sie im gekühlten
Zustand eingefüllt, so sind zusätzlich die dadurch bedingten Ausdehnungen bei der Festlegung
des Füllungsgrades zu berücksichtigen.
(6) Für Behälter zum Lagern von Flüssigkeiten mit giftigen oder ätzenden Eigenschaften soll ein
mindestens 3 % niedrigerer Füllungsgrad als nach Absatz (3) bis (5) eingehalten werden.
110036142
Seite 9 von 17
3
Ermittlung der Nachlaufmenge nach Ansprechen der Überfüllsicherung
3.1
Maximaler Füllvolumenstrom der Förderpumpe
Der maximale Volumenstrom kann entweder durch Messungen (Umpumpen einer definierten
Flüssigkeitsmenge) ermittelt werden oder ist der Pumpenkennlinie zu entnehmen. Bei Behältern
nach DIN 4119 ist der zulässige Volumenstrom auf dem Behälterschild angegeben.
3.2
Schließverzögerungszeiten
(1) Sofern die Ansprechzeiten, Schaltzeiten und Laufzeiten der einzelnen Teile nicht aus den
zugehörigen Datenblättern bekannt sind, müssen sie gemessen werden.
(2) Sind zur Unterbrechung des Füllvorgangs Armaturen von Hand zu betätigen, ist die Zeit
zwischen dem Ansprechen der Überfüllsicherung und der Unterbrechung des Füllvorgangs
entsprechend den örtlichen Verhältnissen abzuschätzen.
3.3
Nachlaufmenge
Die Addition der Schließverzögerungszeiten ergibt die Gesamtschließverzögerungszeit. Die
Multiplikation der Gesamtschließverzögerungszeit mit dem nach Abschnitt 3.1 ermittelten
Volumenstrom und Addition des Fassungsvermögens der Rohrleitungen, die nach Ansprechen
der Überfüllsicherung ggf. mit entleert werden sollen, ergibt die Nachlaufmenge.
4
Festlegung der Ansprechhöhe für die Überfüllsicherung
Von dem Flüssigkeitsvolumen, das dem zulässigen Füllungsgrad entspricht, wird die nach
Abschnitt 3.3 ermittelte Nachlaufmenge subtrahiert. Aus der Differenz wird unter Zuhilfenahme
der Füllkurve, durch rechnerische Ermittlung oder durch Auslitern die Ansprechhöhe ermittelt. Die
Ermittlung ist zu dokumentieren.
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Seite 10 von 17
Berechnung der Ansprechhöhe für Überfüllsicherungen
Betriebsort: ____________________________________________________________
Behälter-Nr.: _________________________Nennvolumen: _______________________ (m3)
Überfüllsicherung: Hersteller/Typ: __________________________________________
Zulassungsnummer: _____________________________________________________
1
Max. Volumenstrom (Qmax): _______________________________________ (m3/h)
2
Schließverzögerungszeiten
2.1
Standaufnehmer lt. Messung/Datenblatt: _______________________________ (s)
2.2
Schalter/Relais/u.ä.: _______________________________________________ (s)
2.3
Zykluszeiten bei Bus-Geräten und Leittechnik: __________________________ (s)
2.4
Förderpumpe, Auslaufzeit: __________________________________________ (s)
2.5
Absperrarmatur
mechanisch, handbetätigt
−
Zeit Alarm/bis Schließbeginn: ____________________________________ (s)
−
Schließzeit: __________________________________________________ (s)
elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben
−
Schließzeit: __________________________________________________ (s)
Gesamtschließverzögerungszeit (tges) _______________________________________
3
Nachlaufmenge (Vges)
3.1
Nachlaufmenge aus Gesamtschließverzögerungszeit:
Vl = Qmax ×
3.2
t ges
3600
= ____________________________________________
(s)
(m3)
Nachlaufmenge aus Rohrleitungen:
V2 =
π
× d 2 × L = ______________________________________________
(m3)
Gesamte Nachlaufmenge (Vges = V1 + V2) ___________________________________
(m3)
4
4
Ansprechhöhe
4.1
Menge bei zulässigem Füllungsgrad: ________________________________
(m3)
4.2
Nachlaufmenge: ________________________________________________
(m3)
Menge bei Ansprechhöhe (Differenz aus 4.1 und 4.2): _________________________
(m3)
Aus der Füllkurve, durch rechnerische Ermittlung
oder durch Auslitern ergibt sich daraus die Ansprechhöhe:______________________
(mm)
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Berechnungsbeispiel der Größe des Grenzsignals für den Überfüllalarm bei Überfüllsicherungen
mit kontinuierlicher Standmesseinrichtung.
Weitere Formelzeichen siehe VDI/VDE 3519.
Füllhöhe entsprechend
100 % Füllvolumen
= Nennvolumen
zul. Füllhöhe
≙ zul. Füllungsgrad
Ansprechhöhe
h zul
h Ansprech
Ansprechhöhe ermittelt nach Anhang 1 zu ZG-ÜS
X = Größe des Grenzsignals, das der Ansprechhöhe entspricht.
Messbereich
100 %
Einheitssignal
MPa
mA
0,10
20
Berechnung der Größe des Grenzsignals bei
Xp =
Xp
Xe4
0,02
4
Einheitssignal 0,02 MPa bis 0,10 MPa = 0,2 bar bis 1,0 bar
a)
h Ansprech (0,10−0,02)
hzul
b)
X e4 =
+0,02 (MPa)
0%
Einheitssignal 4 bis 20 mA
h Ansprech (20−4 )
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h zul
+4 (mA)
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Anhang 2
Einbau- und Betriebsrichtlinie für Überfüllsicherungen
1
Geltungsbereich
Diese Einbau- und Betriebsrichtlinie gilt für das Errichten und Betreiben von Überfüllsicherungen,
die aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden.
2
Begriffe
(1) Überfüllsicherungen sind Einrichtungen, die rechtzeitig vor Erreichen des zulässigen
Füllungsgrades im Behälter (Berechnung der Ansprechhöhe für Überfüllsicherungen siehe
Anhang 1) den Füllvorgang unterbrechen oder akustisch und optisch Alarm auslösen.
(2) Unter dem Begriff Überfüllsicherungen sind alle zur Unterbrechung des Füllvorganges bzw.
zur Auslösung des Alarms erforderlichen Teile zusammengefasst.
(3) Überfüllsicherungen können außer Teilen mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung auch
Teile ohne allgemeine bauaufsichtliche Zulassung enthalten. Aus Bild 1 geht hervor, welche Teile
zulassungspflichtig sind (Teile links der Trennungslinie).
(4) Als atmosphärische Bedingungen gelten hier Gesamtdrücke von 0,08 MPa bis 0,11 MPa =
0,8 bar bis 1,1 bar und Temperaturen von –20 C bis +60 C.
3
Aufbau von Überfüllsicherungen (siehe Bild 1 der Zulassungsgrundsätze für Überfüllsicherungen bzw. Anlage 1 der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung)
(1) Der Standaufnehmer (1) erfasst die Standhöhe.
(2) Die Standhöhe wird bei einer kontinuierlichen Standmesseinrichtung im zugehörigen
Messumformer (2) in ein der Standhöhe proportionales Ausgangssignal umgeformt, z. B. in ein
genormtes Einheitssignal (z. B. pneumatisch 0,02 MPa bis 0,10 MPa = 0,2 bar bis 1,0 bar oder
elektrisch 4 – 20 mA bzw. 2 – 10 V oder digital über eine geeignete Busschnittstelle). Das
proportionale Ausgangssignal wird einem Grenzsignalgeber (3) zugeführt, der das Signal mit
einstellbaren Grenzwerten vergleicht und binäre Ausgangssignale liefert.
(3) Die Standhöhe wird bei Standgrenzschaltern im Standaufnehmer (1) oder im zugehörigen
Messumformer (2) in ein binäres Ausgangssignal umgeformt oder als digitale Signale an eine
geeignete Busschnittstelle weitergeleitet.
(4) Signale können geleitet werden durch z. B. pneumatische Kontakte oder elektrische
Kontakte (Schalter, elektronische Schaltkreise, Initiatorstromkreise) oder als digitale Signale für
Busschnittstellen.
(5) Das binäre Ausgangssignal des Messumformers (2) bzw. des Grenzsignalgebers (3) bzw.
die BUS-Kommunikationssignale des Messumformers (2) können direkt oder über geeignete
Auswerteeinrichtungen/Signalverstärker (4) der Meldeeinrichtung (5a) oder der Steuerungseinrichtung (5b) mit Stellglied (5c) zugeführt werden.
(6) Das proportionale (analoge) bzw. binäre Ausgangssignal kann auch über geeignete
elektronische Schaltkreise (z.B. SPS, Prozessleitsysteme) ausgewertet werden.
4
Einbau und Betrieb
4.1
Fehlerüberwachung
(1) Überfüllsicherungen müssen bei Ausfall der Hilfsenergie, bei Unterbrechung der Verbindungsleitungen zwischen den Teilen oder Ausfall der BUS-Kommunikation den Füllvorgang
unterbrechen oder akustisch und optisch Alarm auslösen.
Dies kann bei Überfüllsicherungen nach diesen Zulassungsgrundsätzen durch Maßnahmen nach
den Absätzen (2) bis (4) erreicht werden, womit auch gleichzeitig die Überwachung der
Betriebsbereitschaft gegeben ist.
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Seite 13 von 17
(2) Überfüllsicherungen sind in der Regel im Ruhestromprinzip oder mit anderen geeigneten
Maßnahmen zur Fehlerüberwachung abzusichern.
(3) Überfüllsicherungen mit Standgrenzschalter, deren binärer Ausgang ein Initiatorstromkreis
mit genormter Schnittstelle ist, sind an einen Schaltverstärker gemäß DIN EN 60947-5-6
anzuschließen. Die Wirkungsrichtung des Schaltverstärkers ist so zu wählen, dass sein
Ausgangssignal sowohl bei Hilfsenergieausfall als auch bei Leitungsbruch im Steuerstromkreis
den Füllvorgang unterbricht oder akustisch und optisch Alarm auslöst.
(4) Stromkreise für akustische und optische Melder, die nicht nach dem Ruhestromprinzip
geschaltet werden können, müssen hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit leicht überprüfbar sein.
4.2
Steuerluft
Die als Hilfsenergie erforderliche Steuerluft darf keine Verunreinigungen mit einer Partikelgröße
von > 100 μm enthalten und muss eine Luftfeuchtigkeit entsprechend einem Taupunkt von -25 °C
haben.
4.3
Fachbetriebe
Mit dem Einbau, Instandhalten, Instandsetzen und Reinigen der Überfüllsicherungen dürfen nur
solche Betriebe beauftragt werden, die für diese Tätigkeiten Fachbetrieb nach Wasserrecht sind,
es sei denn, die Tätigkeiten sind nach wasserrechtlichen Vorschriften von der Fachbetriebspflicht
ausgenommen oder der Hersteller der Standaufnehmer und Messumformer führt die obigen
Arbeiten mit eigenem, sachkundigem Personal aus.
5
Prüfungen
5.1
Prüfung vor Erstinbetriebnahme und Wiederinbetriebnahme nach Stilllegung
Nach Abschluss der Montage der Überfüllsicherung oder bei Wiederinbetriebnahme des
Behälters nach Stilllegung muss durch einen Sachkundigen des Fachbetriebes nach
Abschnitt 4.3 bzw. des Betreibers, falls keine Fachbetriebspflicht vorliegt, eine Prüfung auf
ordnungsgemäßen Einbau und einwandfreie Funktion durchgeführt werden.
Ist bei Wechsel der Lagerflüssigkeit mit einer Änderung der Einstellungen z.B. der Ansprechhöhe
oder der Funktion zu rechnen, ist eine erneute Funktionsprüfung durchzuführen.
Über die Einstellung der Überfüllsicherung ist vom durchführenden Sachkundigen eine
Bescheinigung mit Bestätigung der ordnungsgemäßen Funktion auszustellen und dem Betreiber
zu übergeben.
5.2
Wiederkehrende Prüfung
(1) Der ordnungsgemäße Zustand und die Funktionsfähigkeit der Überfüllsicherung sind in
angemessenen Zeitabständen, mindestens aber einmal im Jahr, durch einen Sachkundigen des
Fachbetriebes nach Abschnitt 4.3 bzw. des Betreibers, falls keine Fachbetriebspflicht vorliegt, zu
prüfen. Es liegt in der Verantwortung des Betreibers, die Art der Überprüfung und die
Zeitabstände im genannten Zeitrahmen zu wählen. Die Prüfung ist so durchzuführen, dass die
einwandfreie Funktion der Überfüllsicherung im Zusammenwirken aller Komponenten nachgewiesen wird.
ƒ
Dies ist bei einem Anfahren der Ansprechhöhe im Rahmen einer Befüllung gewährleistet.
ƒ
Wenn eine Befüllung bis zur Ansprechhöhe nicht praktikabel ist,
− so ist der Standaufnehmer durch geeignete Simulation des Füllstandes oder des
physikalischen Messeffektes zum Ansprechen zu bringen oder
− falls die Funktionsfähigkeit des Standaufnehmers/Messumformers anderweitig erkennbar
ist (Ausschluss funktionshemmender Fehler), kann die Prüfung auch durch Simulieren
des entsprechenden Ausgangssignals durchgeführt werden.
(2) Ist eine Beeinträchtigung der Funktion der Überfüllsicherungen durch Korrosion nicht
auszuschließen und ist diese Störung nicht selbstmeldend, so müssen die durch Korrosion
gefährdeten Teile in angemessenen Zeitabständen regelmäßig in die Prüfung einbezogen
werden.
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(3) Von den Vorgaben zur wiederkehrenden Prüfung kann bezüglich der Funktionsfähigkeit bei
fehlersicheren Teilen von Überfüllsicherungen abgewichen werden, wenn
−
Komponenten mit besonderer Zuverlässigkeit (Fehlersicherheit) bzw. sicherheitsgerichtete
Einrichtungen im Sinne der VDI/VDE 2180 (Fail-Safe-System) eingesetzt werden oder dies
durch eine gleichwertige Norm nachgewiesen wurde
−
und dies für die geprüften Teile in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung so
ausgewiesen ist.
5.3
Dokumentation
Die Ergebnisse der Prüfungen nach Nr. 5.1 und 5.2 sind aufzuzeichnen und aufzubewahren.
5.4
Wartung
Der Betreiber muss die Überfüllsicherung regelmäßig instandhalten, soweit dies zum Erhalt der
Funktionsfähigkeit erforderlich ist. Die diesbezüglichen Empfehlungen der Hersteller sind zu
beachten.
110036142
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Merkblatt
über die Erteilung von allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für Überfüllsicherungen von Anlagen
zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten
- Fassung Juli 2012 Die Erteilung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung ist beim Deutschen Institut für Bautechnik
zu beantragen. Musterformulare sind auf der DIBt Homepage zu finden.
Antragsunterlagen:
Für die Erteilung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung ist eine Prüfbescheinigung über die
Prüfung der Bauteile oder Einrichtungen nach den Zulassungsgrundsätzen für Überfüllsicherungen,
Fassung Juli 2012, sowie eine Prüfung der technischen Dokumentation erforderlich. Mit der Durchführung
der Prüfungen und Erstellung der Prüfbescheinigung ist eine vom DIBt bestimmte Prüfstelle zu
beauftragen.
Zur technischen Dokumentation gehören folgende Unterlagen:
Liste der Prüfungsunterlagen
Hier sind alle Unterlagen mit Datum aufzuführen, die der Prüfstelle zur Prüfung vorgelegt werden, wie
technische Zeichnungen mit Stücklisten, Schaltpläne, Angabe zur Softwareversion
Anlage 1
Die Anlage 1 wird Bestandteil der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung. Sie soll eine, gegebenenfalls
auch mehrere DIN A 4 Zeichnungen enthalten, die zur Identifikation der Überfüllsicherung dienen und
auch den schematischen Aufbau der Überfüllsicherung aufzeigen.
Technische Beschreibung (wird in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung zitiert)
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Aufbau der Überfüllsicherung
Schema der Überfüllsicherung
Funktionsbeschreibung
Die Funktionsbeschreibung soll kurz sein, jedoch alle wesentlichen Teile beschreiben.
Typenschlüssel
Die Bedeutung der Typenschlüssel soll erläutert werden.
Maßblätter und technische Daten
2
Werkstoffe der Standaufnehmer
Hauptsächlich die der medienberührten Anlagenteile.
3
Einsatzbereich
Der Einsatzbereich, Drücke und Temperaturen sind anzugeben.
4
Störmeldungen, Fehlermeldungen
5
Einbauhinweise
Für die geprüften Teile der Überfüllsicherung und der daran anschließenden, von der
allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung nicht erfassten Teile, sind genaue Einbauhinweise
anzugeben.
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6
Einstellhinweise
Einstellhinweise für die geprüften Teile von Überfüllsicherungen, wie z.B. Nullpunkteinstellung,
Weiterleitung des nach Anhang 1 der Zulassungsgrundsätze ermittelten Ansprechpunktes zu
einem Grenzsignalgeber und Schaltverstärker, Ermittlung der Einbauhöhen der Standaufnehmer.
7
Betriebsanweisung
Es soll eine Betriebsanweisung für die Benutzung der geprüften Teile als Überfüllsicherung im
Zusammenhang mit den von der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung nicht erfassten Teilen
erstellt werden.
8
Wiederkehrende Prüfung
Es ist darauf hinzuweisen, wie die Funktion der Überfüllsicherung geprüft werden kann und auch,
wie die im Behälter eingebauten Teile besichtigt werden können, soweit eine Besichtigung dieser
Bauteile erforderlich ist.
EG-Konformitätserklärungen
Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG
Richtlinie über elektromagnetische Verträglichkeit, EMV Richtlinie 2004/108/EG
Explosionsschutzverordnung, ATEX Produktrichtlinie 94/9/EG (wenn zutreffend)
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Die Angaben über Lieferumfang, Anwendung, Einsatz und Betriebsbedingungen der
Sensoren und Auswertsysteme entsprechen den zum Zeitpunkt der Drucklegung
vorhandenen Kenntnissen.
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