Reaktor
Die Überwachung von Chemiereaktor und Ausmauerung mit Thermalkameras zeigt Schäden an der Schutzschicht, bevor der Stahlmantel Schaden nimmt. Betreiber fahren den Reaktor nur noch herunter, wenn tatsächlich ein Defekt vorliegt.
Reaktor auf einen Blick
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Chemiereaktor Überwachung mit Thermalkameras und Leitsystem
Im Lösungsbeispiel überwachen sieben industrielle Thermalkameras vom Typ Prometheus von TTS Automation die obere, heiße Hälfte des Reaktors: zweimal drei Kameras radial angeordnet, eine blickt von oben auf den Behälter. Die Kamerasoftware läuft auf der WAGO IoT Box, die Anomalieberechnung auf SPS-Ebene mit dem WAGO PFC200 der Serie 750. Die Werte gehen direkt in das Yokogawa-Prozessleitsystem, das Maximal- und Minimalwerte nach Sektoren zeigt und bei fest definierten Alarmwerten warnt. Für die Anbindung an SCADA oder Cloud stehen Modbus TCP, OPC UA und MQTT bereit. Kameras, Gateway und Leitsystem sind über Lichtwellenleiter verbunden.
Das Beispiel stammt aus der Chemie und gehört zur Früherkennung von Schäden und Temperaturmessung im Condition Monitoring. Air Liquide betreibt in Stade eine partielle Oxidationsanlage, deren 16 Meter hoher, 58 Tonnen schwerer Reaktor bei circa 30 bar und über 1000 °C arbeitet und mit Schamottsteinen ausgemauert ist. Inspektionen auf Verdacht oder nach Zeitplan hätten den Prozess gestoppt. Mit der Lösung von WAGO und TTS Automation warnt das System lange vor einem Durchglühen des Mantels. Kleine Schadstellen werden in wenigen Tagen ausgebessert, statt den Behälter über Monate neu auszumauern. Weder Gerüstbau noch Feldverteiler waren für die Installation nötig.
Häufige Fragen zur Überwachung von Chemiereaktoren
Wie lässt sich der Zustand der Feuerfestausmauerung im laufenden Betrieb prüfen?
Thermalkameras machen den Zustand der Ausmauerung von außen sichtbar: Wird die Schutzschicht innen dünner, steigt die Temperatur am Mantel an dieser Stelle. Air Liquide suchte genau so eine Methode, weil andere Verfahren teuer oder uneindeutig waren. Sieben Kameras überwachen den Reaktor in Stade rund um die Uhr. Das System warnt lange bevor der äußere Metallmantel durchglühen würde.
Wie werden Thermografie-Daten des Reaktors ins Prozessleitsystem gebracht?
Die Daten laufen über ein Gateway, das die Sprache der Kamera spricht, direkt ins Leitsystem. Bei Air Liquide läuft die Kamerasoftware auf der WAGO IoT Box, ein Übersetzer oder zusätzliche Verdrahtung ist nicht nötig. Das Yokogawa-Leitsystem zeigt Maximal- und Minimalwerte nach Sektoren, Betreiber kommunizieren direkt von dort mit der Kameraelektronik. So entfällt händische Arbeit mit ihren Fehlerquellen.
Warum lohnt sich die Dauerüberwachung bei einem Reaktor der partiellen Oxidation?
Weil jeder Stillstand teuer ist und ein Ersatz sehr lange dauert. Der POx-Reaktor von Air Liquide in Stade ist 16 Meter hoch, wiegt 58 Tonnen und hat Lieferzeiten von mehr als einem Jahr. Anfahrvorgänge nach einem Stillstand sind ineffizient und kostenintensiv. Mit der Dauerüberwachung wird der Prozess nicht mehr zu Kontrollzwecken gestoppt, sondern nur, wenn tatsächlich ein Defekt vorliegt.
Was passiert in der Synthesegasanlage, wenn das System eine Anomalie meldet?
Meldet das System eine Anomalie, fährt Air Liquide den Prozess kontrolliert herunter. Der Reaktor wird gespült und die innere Schutzschicht instand gesetzt. Weil früh gewarnt wird, sind es meist kleine oder punktuelle Schadstellen, die sich in wenigen Tagen ausbessern lassen. Eine komplett neue Ausmauerung würde Monate dauern, ein beschädigter Außenmantel einen neuen Reaktor erfordern.
Weitere Assets in „Maschinen und Anlagen“
Pumpe
Pumpenüberwachung mit IoT erfasst Schwingung, Temperatur, Druck und Energieverbrauch laufender Pumpen. Betreiber erkennen Schäden und Störungen, bevor die Pumpe ausfällt, und warten nach Zustand statt nach festen Intervallen.
Elektromotor
Motorüberwachung mit IoT misst laufend Schwingung, Temperatur und Stromaufnahme von Elektromotoren. Betreiber erkennen Unwucht, Lagerschäden oder Fehler in der Wicklung früh und tauschen Motoren nach Zustand statt erst nach dem Ausfall.
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Die Wartung von Kompressoren richtet sich mit IoT nach dem tatsächlichen Zustand: Sensoren erfassen Stromaufnahme, Druck, Temperatur und Laufzeiten. Betreiber erkennen schleichende Schäden und ungenutzte Laufzeiten früh und senken Energie- und Servicekosten.
Verpackungsmaschine
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Klimaanlagen in Gewerbegebäuden, Filialen und Rechenzentren lassen sich mit IoT aus der Ferne überwachen. Betreiber sehen Energieverbrauch, Temperaturen und Störungen zentral, erkennen defekte Verdichter oder fehlendes Kältemittel früh und planen Serviceeinsätze gezielt.
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