CITplus - Um der Nachfrage nach Grundstoffen und Halbfabrikaten zu entsprechen und einen optimalen Ertrag der Produktionsmittel zu gewährleisten, produziert die BASF-Niederlassung in Antwerpen rund um die Uhr. Das bedeutet natürlich auch, dass Produktionsstillstände soweit wie möglich vermieden werden müssen. Die Verantwortung dafür trägt das 10-köpfige Team der „Präventiven Instandhaltung" - und dort verwendet man bereits seit mehr als fünfzehn Jahren Wärmebildkameras von Flir Systems. In welchen Bereichen die Infrarot-Thermografie eingesetzt wird, zeigt dieser Beitrag.

„Anfangs ließen wir unsere Einrichtungen in regelmäßigen Abständen durch einen externen Dienstleister untersuchen." erklärt Jan Heyselbergs, einer der Infrarot-Pioniere bei BASF. „Als wir jedoch sahen, wie wichtig die Infrarot-Technologie für die präventive und zustandsorientierte Instandhaltung ist, haben wir schnell verstanden, dass die Infrarot-Untersuchungen kontinuierlich weiter durchgeführt werden mussten, und so haben wir uns entschlossen, eine eigene Kamera zu kaufen. Und diese Investition hat sich bereits viele Male bezahlt gemacht."
„Heute ist die Infrarot-Kamera nicht mehr wegzudenken. Sie wird täglich und kontinuierlich eingesetzt. Ein Mitarbeiter ist ständig mit der Kamera unterwegs. In bestimmten Einheiten werden regelmäßig feste Routen eingehalten und Inspektionen an vorher festgelegten Punkten durchgeführt. Darüber hinaus gibt es auch Messungen, die auf besondere Anfrage erfolgen, etwa wenn eine andere Produktionseinheit innerhalb von BASF vermutet, ein technisches Problem zu haben. Unabhängig davon, ob es um das Erkennen von „Hot Spots", um die Überprüfung von Isolierungen, um Niveaumessungen, das Aufspüren von Auswuchtungsfehlern, die Inspektion von Schaltschränken oder um die Prozessoptimierung geht, die Flir Infrarot-Kamera ist perfekt geeignet. Berührungslos erhalten wir schnell ein vollständiges Bild der thermischen Situation und können Fehler aufspüren, bevor sie zu echten Problemen werden. Auf diese Weise sparen wir bei BASF Antwerpen viel Zeit und Geld."
Elektrische Probleme, mechanische Fehler, Isolationsverluste
„Die Möglichkeiten zum Erkennen potentieller Probleme mit der Infrarot-Kamera sind unbegrenzt", sagt Heyselbergs. „Die Kamera erlaubt uns Fehler zu erkennen, bevor sie tatsächlich zu ernsthaften Produktions- oder Sicherheitsproblemen werden. Beispiele dafür, dass die Flir-Wärmebildkamera uns dabei hilft, Geld und Zeit zu sparen, gibt es genügend."

Einsatz in der Ammoniakproduktion
„Die Anlage, die für die Produktion von Ammoniak sorgt, wird regelmäßig kontrolliert. Wir schauen uns hier hauptsächlich die Temperatur der Cracking-Rohre an. Es ist nämlich wichtig, dass die Isolierung dieser Rohre perfekt in Ordnung ist, damit keine Wärmeverluste entstehen." Da das Cracking wie auch viele andere Raffinierungsprozesse große Hitze beansprucht, können mit der Infrarottechnologie im Bereich der Instandhaltung und der Prävention große Summen mit der Erkennung von Zonen eingespart werden, die durch besondere Hitze auffällig und als potentielle Fehlerquellen identifizierbar sind (sogenannte „Hot Spots"). „Darüber hinaus verliert die Isolierung bei zu hohen Temperaturen ihre mechanischen Eigenschaften, so dass Lecks entstehen können. Eine gefährliche Situation, die Produktionsstopps und sogar Explosionen verursachen kann. Der Vorteil der Infrarot-Technik ist, dass wir nun sehr viel schneller und darüber hinaus auch berührungslos messen können. Wir erhalten dank der FLIR-Wärmebildkamera ein Gesamtbild der Situation."
Die gemessenen Ergebnisse lassen sich auch später noch am PC z. B. mit den Wärmebildern von letzter Woche vergleichen. Wichtig ist dabei, dass die Wärmebildkameras von Flir vollradiometrische Bilder liefern, also auch im Nachhinein jeder beliebige Bildpunkt mit dem Cursor angeklickt werden kann und die exakte, an dieser Stelle gemessene Temperatur sichtbar wird. So werden bei Auffälligkeiten gegenüber archivierten Bildern direkt konkrete Temperaturwerte ermittelt, mit deren Hilfe ein Fachmann sofort wichtige Entscheidungen bis hin zum sofortigen Produktionsstopp treffen kann. Mit regelmäßigen sorgfältigen thermografischen Untersuchungen lässt sich ein solcher worst case vermeiden.

Mehr als nur präventive Instandhaltung
Typische Anwendungen in der Produktion sind daneben auch die Prozess-Beobachtung (z. B. an Öfen), die Prüfung von Thermoelementen, (Verlust-) Untersuchungen an feuerfesten Isolations- und Dichtungsmaterialien und die Diagnose von Kondensator-Kühlrippen. Interessant ist die Thermografie aber auch bei Themen rund um die Prozessoptimierung. So werden z. B. die Wärmetauscher, die in der Produktion von Ethylenoxid verwendet werden, regelmäßig untersucht. Mit Hilfe des Wärmebilds können eventuelle Verstopfungen und Ablagerungen aufgezeigt und so die Leistung der Anlage optimiert werden. „Auch neue Anlagen schauen wir uns oft mit unserer Infrarot-Kamera an, bevor sie in Betrieb gehen. Kontrolliert wird, ob alles den Normen entsprechend geliefert wurde." Im Hinblick auf die Betriebssicherheit untersucht man bei BASF außerdem eine Reihe von kritischen Stellen auf Temperaturabweichungen und bestimmt den Füllstand der mit den chemischen Produkten gefüllten Tanks.

Schutz vor Brand- und Explosionsgefahr
„Unsere Elektroinstallationen zum Beispiel werden regelmäßig mit der Infrarot-Kamera inspiziert. Bei BASF gibt es mehr als 6.000 Stromkästen, die mindestens ein Mal pro Jahr untersucht werden. Neben den Produktionsproblemen, die durch elektrische Fehler verursacht werden, können elektrische Fehler auch zu Bränden in den Schaltschränken führen. Im letzten Jahr konnten wir dank der Infrarot-Kamera vier Probleme entdecken, die zu einem Brand hätten führen können. Wieder ein Beweis für den Nutzen der periodischen Infrarot-Inspektionen bei elektrischen Installationen." Es ist gar nicht auszudenken, welche Folgen ein Brand oder - wären die Probleme in der Nähe explosiver Stoffe aufgetreten - sogar eine Explosion sowohl für das Material als auch für die Menschen innerhalb eines Chemieunternehmens haben kann.

Sichten, Erkennen, Beheben - und ­Berichten
„Neben der tatsächlichen Durchführung der Inspektionen erstellen wir natürlich auch einen ausführlichen Bericht", erklärt Jan Heyselbergs. „Wir haben zum Beispiel Standardvorlagen für die Berichte von Inspektionen, die an Schaltschränken ausgeführt werden. Das Infrarot-Bild wird zusammen mit der thermischen Analyse im Bericht verarbeitet. Fast immer gehört auch ein visuelles Bild der Situation dazu. Per E-Mail senden wir den Bericht an den zuständigen Dienst, der ihn problemlos weiter analysieren und - falls notwendig - die notwendigen Maßnahmen einleiten kann, um das Problem zu lösen."

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Handgehaltene Infrarotkameras der E‑ und die P-Serie von Flir
BASF verwendet für die Inspektionen u. a. Wärmebildkameras der E- und der P-Serie von Flir. Die neusten Modelle der E-Serie von Flir verfügen über eine Tageslichtkamera mit bis zu 3,1 Megapixeln Auflösung, LED-Leuchte und Laserpointer, denn ein Tageslichtbild wird oft als Referenz zum Wärmebild verwendet. Sie sind mit einem hochmodernen ungekühlten Vanadiumoxid-Mikrobolometer-Detektor ausgestattet, der Bilder mit einer Auflösung von bis zu 320 x 240 Pixeln liefert und minimale Temperaturunterschiede von 0,1 °C klar erkennbar macht. Der Messtemperaturbereich der staub- und spritzwassergeschützten (Schutzart IP43) Flir E-Serie umfasst - 20 bis +650 °C. Zum Funktionsumfang gehören je nach Modell Wifi, Bluetooth, Meterlink, 1 - 4 x stufenloser Digitalzoom, radiometrische Videoaufzeichnung, Thermal Fusion und Instant Report.

Das aktuelle Spitzenmodell der P-Serie von Flir ist die P660. Mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln, ihrer hohen Genauigkeit von +/- 1 % bei < 30 mK Empfindlichkeit, einer großen Auswahl an Optiken, flexiblen Schnittstellen für Composite Video, USB und FireWire, der Bild-im-Bild-Funktion, ihrem großen LCD-Display, dem integriertem GPS und dem Kontrastoptimierer DDE lässt die Flir P660 kaum Wünsche bei Profi-Thermografen offen.