Kontinuierliche Gasanalyse In-situ Laser-Gasanalysatoren Kompaktbetriebsanleitung 1 Analysatoren LDS 6 für NH3/H2O, NH3 und H2O mit TÜV/MCERTS-Zulassung 1.1 Betriebsanforderungen Bitte beachten Sie: 1. Die Messeinrichtung LDS 6 erfordert eine Spülgaszufuhr. 2. Temperatur- und Druckwerte des Messgases sollten in den LDS 6 eingegeben werden, damit eine Kompensation erfolgen kann. Diese Werte können als 4-20 ma-analogsignal bereitgestellt oder, bei sehr stabilen Bedingungen, als Festwertparameter angegeben werden. 3. Zur Überprüfung der Linearität sowie der Positionen des Nullpunkts und des Referenzpunkts sind eine passende Messstrecke sowie zertifizierte Prüfgase oder das Kalibrierprüf-Kit von Siemens zu verwenden. Zur Gewährleistung eines sicheren und reibungslosen Betriebs wird die Verwendung des Kits empfohlen, das Siemens zur Verfügung stellt. 4. Die Analysatoren mit TÜV-/MCERTS-Typenzulassung dürfen nicht mit neuer Software aktualisiert werden, die nicht durch TÜV/MCERTS freigegeben wurde. 5. Wartungsintervalle des Geräts: Überprüfung der Optik auf optisch sichtbare Verschmutzung und fehlerhafte Ausrichtung alle 2 Wochen sowie auf Nullpunkt- und Referenzpunktdrift alle 9 Monate. 6. Stellen Sie den Alarmgrenzwert für die relative Transmission aufgrund von Verschmutzung oder fehlerhafter Ausrichtung auf mindestens 85 % ein. Ein Abfallen des Transmissionswerts kann ein Hinweis auf fehlerhafte Ausrichtung sein. 7. Das Gehäuse der Zentraleinheit weist die Schutzart IP20 auf. Falls die Betriebsbedingungen eine höhere Schutzart erfordern, installieren Sie die Zentraleinheit in einem Schrank der entsprechenden Schutzart. 8. Die Kompensation für H2O, O2 und CO2 muss jeweils im Messbetrieb mit den LDS 6-Analysatoren erfolgen, jedoch nicht bei der Überprüfung. 1.2 Prüfmittel 1.2.1 Kalibriergasgeräte Zwei Optionen stehen zur Überprüfung der Nullpunkt-Einstellung und der Referenzpunkt-Einstellung sowie der Linearität zur Verfügung: 1. Von Siemens bereitgestellte Kalibrierprüf-Kits mit Zellen, die gut definierte Gasgemische enthalten. 2. Eine Prüfgas-Messstrecke, die mit zertifiziertem Messgas zu verwenden ist, das der Endanwender bereitstellt. 1.2.2 Kalibrierprüf-Kits Siemens stellt zwei verschiedene Kits zur Verfügung: eines für den Kundengebrauch und eines zur Verwendung durch anerkannte Messinstitute. Zur Prüfung der H2O-Kalibrierung werden ähnliche Zellen verwendet wie für NH3. Die H2O-Zellen enthalten Gasgemische aus Stickstoff und Acetylen, die als Wasserdampfäquivalent verwendet werden. Siemens AG 2007-2013. Alle Rechte vorbehalten A5E00997651-03, 05/2013 11
Bild 1-1 Kalibrierprüf-Kit für Kunden (Überprüfungsintervall 9 Monate, Kalibrierung alle 3 Jahre erforderlich) A5E00823339013 (NH3) 1 Zelle mit 28 mg/nm 3 NH3 (80 % des Bereichs) A5E00823339015 (H2O) 1 Acetylen-Zelle entsprechend 24 Vol.-% H2O (80 % des Bereichs) A5E00823339014 (NH3 / H2O) 1 Zelle mit 28 mg/nm 3 NH3 (80 % des Bereichs) 1 Acetylen-Zelle entsprechend 24 Vol.-% H2O (80 % des Bereichs) 12 A5E00997651-03, 05/2013
Bild 1-2 Kalibrierprüf-Kit für anerkannte Messinstitute (Überprüfungsintervall 12 Monate, Kalibrierung alle 3 Jahre erforderlich) A5E00823339011 (NH3) 1 Zelle mit 28 mg/nm 3 NH3 (80 % des Bereichs) 1 Zelle mit 21 mg/nm 3 NH3 (60 % des Bereichs) 1 Zelle mit 14 mg/nm 3 NH3 (40 % des Bereichs) 1 Zelle mit 7 mg/nm 3 NH3 (20 % des Bereichs) A5E00823339012 (H2O) 1 Acetylen-Zelle entsprechend 24 Vol.-% H2O (80 % des Bereichs) 1 Acetylen-Zelle entsprechend 18 Vol.-% H2O (60 % des Bereichs) 1 Acetylen-Zelle entsprechend 12 Vol.-% H2O (40 % des Bereichs) 1 Acetylen-Zelle entsprechend 6 Vol.-% H2O (20 % des Bereichs) Eine Gebrauchsanleitung ist dem jeweiligen Kalibrierprüf-Kit beigefügt. A5E00997651-03, 05/2013 13
1.2.3 Verwendung eines abweichenden Bereichs beim LDS 6 Die Konzentrationen der Zellen werden in % des Bereichs angegeben. Der Bereich für NH3 ist 35 mg/nm 3 und für H2O 30 vol%. Eine Voraussetzung für die Anzeige der korrekten Werte ist die Einstellung des Pfadlängenparameters im Gerät LDS 6 auf 5 Meter. Sollen Bereiche getestet werden, die von den oben angegebenen Bereichen abweichen, muss der Pfadlängenparameter angepasst werden. Dies ist möglich, da das Produkt der angezeigten Konzentration und des Pfadlängenparameters stets konstant ist. Ist der Bereich zum Beispiel 2-mal so groß ist wie der Standard-Bereich, sollte der Pfadlängenparameter auf 2,5 Meter gesetzt werden, d. h. die auf Hälfte des Standardwerts. Dadurch zeigt die Zelle denselben Wert als Prozentsatz des Bereichs an. 1.2.4 Kalibrierzertifikat Abhängig von den Gasabfüllbedingungen sind Abweichungen zwischen den Konzentrationen der Zellen und den Konzentrationen, die durch die %-des-bereichs-werte definiert sind, möglich. Eine 80%-des-Bereichs-Zelle für NH3 kann beispielsweise geringfügig vom erwarteten Wert 28 mg/nm 3 abweichen. Die genauen Konzentrationen der Zellen werden im Werk gemessen. Sie sind auf dem Kalibrierzertifikat angegeben, das jedem Kalibrierprüf-Kit beiliegt. 1.3 Empfehlungen für den Praxis-Einsatz 1.3.1 Prüfverfahren Das Gerät LDS 6 mit TÜV-/MCERTS-Typenzulassung ist gemäß der europäischen Richtlinie EN 14181 zu prüfen. Zusätzlich zu den üblichen Tests werden zur Durchführung von QAL3 (Fortlaufende Qualitätssicherung während des Betriebs) und AST (Jährliche Überwachungsprüfung - Annual Surveillance Test) die folgenden Verfahren empfohlen: 1.3.2 Prüfung alle 2 Wochen Überprüfung der Optik auf fehlerhafte Ausrichtung, Transmissionsfehler und optisch sichtbare Verschmutzung alle 2 Wochen. 1.3.3 QAL3 Prüfung bei Wartungsintervallen (9-Monats-Intervalle). Zu diesen Prüfungen gehören: 1. Regelmäßige Sichtprüfung der Messeinrichtung. 2. Regelmäßige Prüfung der Spülgaszufuhr. 3. Prüfung der Diagnosewerte (Transmission, Temperatur, Druck und Pfadlänge). 4. Prüfung der Logbuch-Einträge. 5. Prüfung der Systemzeit (nach einem Spannungsausfall erfolgt Rücksetzen der Systemzeit). 6. Prüfung der Ausrichtung der Sensoreinheit mit Hilfe des Ausrichtungszubehörs für LDS 6. 7. Gegebenenfalls die Reinigung der optischen Oberflächen und der Spülleitungen. 8. Prüfung der Einstellungen für Nullpunkt und Referenzpunkt durch Verwendung von Nullgas und Prüfgas über eine Messstrecke oder mit Hilfe der Kalibrierprüf-Kits A5E00823339013, A5E00823339014 oder A5E00823339015. 14 A5E00997651-03, 05/2013
1.3.4 Jährliche Überwachungsprüfung (AST) Diese Prüfungen sind von einem gemäß 26 und 28 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) anerkannten Messinstituts durchzuführen. 1. Sichtprüfung des Geräts einschließlich Sensorsystem. 2. Prüfung der Diagnoseparameter (relativer und absoluter Transmissionswert, Temperatur, Druck, Pfadlänge). 3. Prüfung und gegebenenfalls Reinigung der optischen Oberflächen und der Spülleitungen. 4. Prüfung der Spülgaszufuhr. 5. Prüfung der Ausrichtung der Sensoreinheit mit Hilfe des Ausrichtungsinstruments. 6. Prüfung der Konfigurationsparameter für Querempfindlichkeitskompensation für O2 und CO2 und der dynamischen H2O- Kompensation. 7. Prüfung der Wirksamkeit der Kompensationsparameter und Bewertung der Gültigkeit der Parameter. 8. Prüfung der Parametrierung und der Funktionsfähigkeit der Druck- und Temperaturkompensation. 9. Prüfung der Dokumentation (Logbuch-Einträge, Wartungsheft). 10. Prüfung der Linearität durch Verwendung von Nullgas und Prüfgas über eine Messstrecke oder mit Hilfe der Kalibrierprüf-Kits A5E00823339011 und/oder A5E00823339012. 11. Prüfung der Einstellungen für Nullpunkt und Referenzpunkt durch Verwendung von Nullgas und Prüfgas über eine Messstrecke oder mit Hilfe der Kalibrierprüf-Kits A5E00823339013, A5E00823339014 oder A5E00823339015. A5E00997651-03, 05/2013 15
2 Analysatoren LDS 6 für HCl/H2O und HCl mit TÜV/MCERTS- Zulassung 2.1 Betriebsanforderungen Bitte beachten Sie: 1. Die Messeinrichtung LDS 6 erfordert eine Spülgaszufuhr. 2. Temperatur- und Druckwerte des Messgases sollten in den LDS 6 eingegeben werden, damit eine Kompensation erfolgen kann. Diese Werte können als 4-20 ma-analogsignal bereitgestellt oder, bei sehr stabilen Bedingungen, als Festwertparameter angegeben werden. 3. Zur Überprüfung der Linearität sowie der Positionen des Nullpunkts und des Referenzpunkts sind eine passende Messstrecke sowie zertifizierte Prüfgase oder der Kalibrierprüf-Kit von Siemens zu verwenden. Zur Gewährleistung eines sicheren und reibungslosen Betriebs wird die Verwendung des Kalibrierprüf-Kits empfohlen, den Siemens zur Verfügung stellt. 4. Die Analysatoren mit TÜV-/MCERTS-Typenzulassung dürfen nicht mit neuer Software aktualisiert werden, die nicht durch TÜV/MCERTS freigegeben wurde. 5. Wartungsintervalle des Geräts: Überprüfung der Optik auf optisch sichtbare Verschmutzung und fehlerhafte Ausrichtung alle 2 Wochen sowie auf Nullpunkt- und Referenzpunktdrift alle 9 Monate. 6. Stellen Sie den Alarmgrenzwert für die relative Transmission aufgrund von Verschmutzung oder fehlerhafter Ausrichtung auf mindestens 75 % ein. Ein Abfallen des Transmissionswerts kann ein Hinweis auf fehlerhafte Ausrichtung sein. 7. Das Gehäuse der Zentraleinheit weist die Schutzart IP20 auf. Falls die Betriebsbedingungen eine höhere Schutzart erfordern, installieren Sie die Zentraleinheit in einem Schrank der entsprechenden Schutzart. 2.2 Prüfgeräte 2.2.1 Kalibriergasgeräte Zwei Optionen stehen zur Überprüfung der Nullpunkt-Einstellung und der Referenzpunkt-Einstellung sowie der Linearität zur Verfügung: 1. Von Siemens bereitgestellte Kalibrierprüf-Kits mit Zellen, die gut definierte Gasgemische enthalten. 2. Eine Prüfgas-Messstrecke, die mit zertifiziertem Messgas zu verwenden ist, das der Endanwender bereitstellt. 16 A5E00997651-03, 05/2013
2.2.2 Kalibrierprüf-Kits Siemens stellt zwei verschiedene Prüf-Kits zur Verfügung: einen für den Kundengebrauch und einen zur Verwendung durch anerkannte Messinstitute. Zur Prüfung der H2O-Kalibrierung werden ähnliche Zellen verwendet wie für HCl. Die H2O-Zellen enthalten Gasgemische aus Stickstoff und Methan, die als Wasserdampfäquivalent verwendet werden. Bild 2-1 Kalibrierprüf-Kit für Kunden (Überprüfungsintervall 12 Monate, Kalibrierung alle 3 Jahre erforderlich) A5E00823339008 (HCl) 1 Zelle mit 12 mg/nm 3 HCl (80 % des Bereichs) A5E00823339009 (HCl / H2O) 1 Zelle mit 12 mg/nm 3 HCl (80 % des Bereichs) 1 Methan-Zelle entsprechend 24 Vol.-% H2O (80 % des Bereichs) A5E00997651-03, 05/2013 17
Bild 2-2 Kalibrierprüf-Kit für anerkannte Messinstitute (Überprüfungsintervall 12 Monate, Kalibrierung alle 3 Jahre erforderlich) A5E00823339006 (HCl) 1 Zelle mit 12 mg/nm 3 HCl (80 % des Bereichs) 1 Zelle mit 9 mg/nm 3 HCl (60 % des Bereichs) 1 Zelle mit 6 mg/nm 3 HCl (40 % des Bereichs) 1 Zelle mit 3 mg/nm 3 HCl (20 % des Bereichs) A5E00823339007 (H2O) 1 Methan-Zelle entsprechend 24 Vol.-% H2O (80 % des Bereichs) 1 Methan-Zelle entsprechend 18 Vol.-% H2O (60 % des Bereichs) 1 Methan-Zelle entsprechend 12 Vol.-% H2O (40 % des Bereichs) 1 Methan-Zelle entsprechend 6 Vol.-% H2O (20 % des Bereichs) Eine Gebrauchsanleitung ist dem jeweiligen Kalibrierprüf-Kit beigefügt. 18 A5E00997651-03, 05/2013
2.2.3 Verwendung eines abweichenden Bereichs beim LDS 6 Die Konzentrationen der Zellen werden in % des Bereichs angegeben. Der Bereich für HCl ist 15 mg/nm 3 und für H2O 30 vol%. Eine Voraussetzung für die Anzeige der korrekten Werte ist die Einstellung des Pfadlängenparameters im Gerät LDS 6 auf 1 Meter. Sollen Bereiche getestet werden, die von den oben angegebenen Bereichen abweichen, muss der Pfadlängenparameter angepasst werden. Dies ist möglich, da das Produkt der angezeigten Konzentration und des Pfadlängenparameters stets konstant ist. Ist der Bereich zum Beispiel 2-mal so groß ist wie der Standard-Bereich, sollte der Pfadlängenparameter auf 0,5 Meter gesetzt werden, d. h. die auf Hälfte des Standardwerts. Dadurch zeigt die Zelle denselben Wert als Prozentsatz des Bereichs an. 2.2.4 Kalibrierzertifikat Abhängig von den Gasabfüllbedingungen sind Abweichungen zwischen den Konzentrationen der Zellen und den Konzentrationen, die durch die %-des-bereichs-werte definiert sind, möglich. Eine 80%-des-Bereichs-Zelle für HCl kann beispielsweise geringfügig vom erwarteten Wert 12 mg/nm 3 abweichen. Die genauen Konzentrationen der Zellen werden im Werk gemessen. Sie sind auf dem Kalibrierzertifikat angegeben, das jedem Kalibrierprüf-Kit beiliegt. 2.3 Empfehlungen für den Praxis-Einsatz 2.3.1 Prüfverfahren Das Gerät LDS 6 mit TÜV-/MCERTS-Typenzulassung ist gemäß der europäischen Richtlinie EN 14181 zu prüfen. Zusätzlich zu den üblichen Tests werden zur Durchführung von QAL3 (Fortlaufende Qualitätssicherung während des Betriebs) und AST (Jährliche Überwachungsprüfung - Annual Surveillance Test) die folgenden Verfahren empfohlen: 2.3.2 Prüfung alle 2 Wochen Überprüfung der Optik auf fehlerhafte Ausrichtung, Transmissionsfehler und optisch sichtbare Verschmutzung alle 2 Wochen. 2.3.3 QAL3 Prüfung bei Wartungsintervallen (12-Monats-Intervalle). Zu diesen Prüfungen gehören: 1. Regelmäßige Sichtprüfung der Messeinrichtung. 2. Regelmäßige Prüfung der Spülgaszufuhr. 3. Prüfung der Diagnosewerte (Transmission, Temperatur, Druck und Pfadlänge). 4. Prüfung der Logbuch-Einträge. 5. Prüfung der Systemzeit (nach einem Spannungsausfall erfolgt Rücksetzen der Systemzeit). 6. Prüfung der Ausrichtung der Sensoreinheit mit Hilfe des Ausrichtungszubehörs für LDS 6. 7. Gegebenenfalls die Reinigung der optischen Oberflächen und der Spülleitungen. 8. Prüfung der Einstellungen für Nullpunkt und Referenzpunkt durch Verwendung von Nullgas und Prüfgas über eine Messstrecke oder mit Hilfe der Kalibrierprüf-Kits A5E00823339008 oder A5E00823339009. A5E00997651-03, 05/2013 19
2.3.4 Jährliche Überwachungsprüfung (AST) Diese Prüfungen sind von einem gemäß 26 und 28 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) anerkannten Messinstituts durchzuführen. 1. Sichtprüfung des Geräts einschließlich Sensorsystem. 2. Prüfung der Diagnoseparameter (relativer und absoluter Transmissionswert, Temperatur, Druck, Pfadlänge). 3. Prüfung und gegebenenfalls Reinigung der optischen Oberflächen und der Spülleitungen. 4. Prüfung der Spülgaszufuhr. 5. Prüfung der Ausrichtung der Sensoreinheit mit Hilfe des Ausrichtungsinstruments. 6. Prüfung der Parametrierung und der Funktionsfähigkeit der Druck- und Temperaturkompensation. 7. Prüfung der Dokumentation (Logbuch-Einträge, Wartungsheft). 8. Prüfung der Anforderungen für Quereinflusskompensation (< 4%) auf Konformität. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Konzentrationsgrenze für Methan 15 mg/m 3 beträgt. 9. Prüfung der Linearität durch Verwendung von Nullgas und Prüfgas über eine Messstrecke oder mit Hilfe der Kalibrierprüf-Kits A5E00823339006 und/oder A5E00823339007. 10. Prüfung der Einstellungen für Nullpunkt und Referenzpunkt durch Verwendung von Nullgas und Prüfgas über eine Messstrecke oder mit Hilfe der Kalibrierprüf-Kits A5E00823339008 oder A5E00823339009. A Anhang Produktinformationen im Internet Die Bedienungsanleitung finden Sie auch im Internet als Bestandteil der technischen Dokumentation, der Online-Kataloge und des Online-Bestellsystems für Prozessanalyseprodukte und -systeme unter unter (http://www.automation.siemens.com/mcms/automation/de/sensor-systems/prozessanalytik/seiten/default.aspx) Hier finden Sie: Produkte und Lösungen, einschließlich unseren Newsletter mit stets aktuellen Informationen zu unseren Produkten. Elektronischen Verkauf über das Internet. Unterstützung z. B. durch Zertifikate, Broschüren und Kataloge. Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG 20 A5E00997651, 05/2013 A5E00997651-03, 05/2013