Überfüllsicherung VEGACAP 62, 63, 64, 65, 66
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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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 1 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 2 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 4 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 5 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 6 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 7 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 8 Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten 1.4 Maßbilder, technische Daten 1.4.1 Maßbilder VEGACAP Typ 62 Typ 63, 64 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 9 Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten Typ 65 Typ 66 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 10 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 11 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 12 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 13 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 14 Überfüllsicherung mit Standgrenzschalter für Behälter zur Lagerung wassergefährdender Flüssigkeiten VEGATOR 141, 142 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 15 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 16 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 17 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%) ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 18 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%) ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 19 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 22 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 23 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 ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 24 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 25 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 26 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 27 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. ___________________________________________________________________________________ 03 0421-01 28 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 110036142 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. 110036142 Seite 5 von 17 Teile Bild 1 110036142 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: Funktionstest bei Raumtemperatur (Medientemperatur = Raumtemperatur): BinärsignalErmittlung bei Standgrenzschaltern bzw. Erfassung der Füllstandskurve über einen Zyklus bei kontinuierlichen Standmesseinrichtungen 110036142 Seite 7 von 17 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. 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. 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. 110036142 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) 110036142 Seite 11 von 17 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 ) 110036142 h zul +4 (mA) Seite 12 von 17 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. 110036142 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. 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 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. 110036142 Seite 14 von 17 (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 Seite 15 von 17 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. 110036142 Seite 16 von 17 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) 110036142 Seite 17 von 17 Die Angaben über Lieferumfang, Anwendung, Einsatz und Betriebsbedingungen der Sensoren und Auswertsysteme entsprechen den zum Zeitpunkt der Drucklegung vorhandenen Kenntnissen. Änderungen vorbehalten © VEGA Grieshaber KG, Schiltach/Germany 2016 VEGA Grieshaber KG Am Hohenstein 113 77761 Schiltach Deutschland Telefon +49 7836 50-0 Fax +49 7836 50-201 E-Mail: info.de@vega.com www.vega.com 40564-DE-160808 Druckdatum: