Kundenvorteile

Die Auswirkungen von Störstrahlungen auf radiometrische Messungen können erheblich sein und müssen daher kontrolliert werden. Da weder vorhersagbar ist, wann die Störstrahlung vorhanden sein wird, noch wie stark sich eine entfernte zerstörungsfreie Prüfung auf eine radiometrische Messung auswirkt, benötigen  Kunden ein zuverlässiges System, das automatisch mit solchen Ereignissen umgeht.
Berthold bietet hochentwickelte Produkte an, die den Umgang mit Störstrahlung beherrschen und dem  Kunden eine stabile und zuverlässige Messung bieten, die einen kontinuierlichen Prozess gewährleistet, ungeplante Abschaltungen vermeidet und somit einen echten Nutzen für den Kunden generiert. Dazu werden die Funktionen XIP (X-Ray Interference Protection) oder RID (Radiation Interference Discrimination) eingesetzt. Wir helfen den Anlagenbetreibern bei der Handhabung von Problemen, die durch Störstrahlungen verursacht  werden, und stellen dabei sicher, dass stets die Kontrolle behalten wird.

Zerstörungsfreie Prüfungen, X-Ray und die daraus resultierende Störstrahlung

Störstrahlung ist ein häufiges Problem bei jeder strahlungsbasierten Messung, da in Industriekomplexen zerstörungsfreie Prüfungen (engl. non-destructive testings, NDT) grundsätzlich täglich durchgeführt werden. Dabei handelt es sich in der Regel um Schweißnaht- oder Behälterintegritätsprüfungen, wobei dafür meistens eine niederenergetische Strahlungsquelle wie Iridium-192 verwendet wird. Solche Störungen könnten zu einer signifikanten Erhöhung der Zählrate und damit zu einer Fehlinterpretation des Füllstands führen.

Historie zur Bewältigung solcher unvorhergesehenen Ereignisse

Im Folgenden wird der Umgang mit Störstrahlung im Zusammenhang mit radiometrischen Messungen und deren Weiterentwicklung näher erläutert.

A) Informieren des Leitstandes

In der Vergangenheit, als es noch keine Systeme zur Erkennung von Fremdstrahlung gab, war es erforderlich, dass der Leitstand rechtzeitig über anstehende Schweißnahtprüfungen informiert wird. Die Schweißnahtprüfung musste dann in enger zeitlicher Abstimmung mit dem Leitstand durchgeführt werden und in diesem Zeitraum wurde dann manuell, sozusagen blind, geregelt. Dabei ergaben sich folgende Schwierigkeiten:

  • Es war nicht immer sichergestellt, dass die Leitwarte über Schweißnahtprüfungen unterrichtet wird.
  • Es kam nicht selten vor, dass Schweißnahtprüfungen Messungen beeinflussten, bei denen man dachte, dass diese nicht in deren Reichweite liegen. Somit waren auch die entsprechenden Leitstände nicht  informiert.

B) Zusätzlicher X-Ray Detektor

Da Schweißnahtprüfungen, insbesondere in der Chemie und Petrochemie, immer häufiger auftraten, wurde eine Erkennung von Fremdstrahlung immer bedeutsamer. Auch der vermehrte Einsatz von Stabdetektoren, deren gamma-empfindliches Volumen deutlich größer ist als das von Punktdetektoren und somit leichter von Fremdstrahlung beeinflusst werden kann, steigerte das Bedürfnis nach einer automatischen Erkennung. Hierzu wurden X-ray Detektoren eingesetzt, die zur Aufgabe hatten, einen Strahlungsanstieg in der Umgebung der Messung zu erkennen und zusätzlich zur eigentlichen Messung, in der Nähe der Messstelle, platziert wurden. Die Idee war, dass bei einem erhöhten Strahlungspegel die Leitwarte informiert wird und Detektoren mit einer ggf. veralteten und damit anfälligen Technik abgeschaltet werden. Das Abschalten der Detektoren hatte dann zur Konsequenz, dass die Messung einen Fehlerstrom ausgeben musste. Somit war diese Methode mit folgenden Schwierigkeiten behaftet:

  • Damit der X-Ray Detektor die gleiche Fremdstrahlung wie der Messdetektor misst
  • Bei einem X-Ray Alarm muss das Personal in der Leitwarte sofort handeln

  • Ein zusätzlicher Detektor steigert letztlich die Kosten für jede Messstelle.

C) XIP (X-ray Interference Protection)

Das Einfrieren des Messwertes wäre für die Leitwarte in solchen Fällen bereits eine große Hilfe, da der Füllstand im Behälter sich in den allermeisten Fällen nur träge verändert. Die von Berthold implementierte XIP-Funktion friert den Messwert bei Fremdstrahlung ein und signalisiert den eingefrorenen Zustand. In vielen Fällen genügt es nun mit diesem eingefrorenen Wert weiter zu arbeiten und ein Eingriff in die Regelung durch die Leitwarte ist häufig gar nicht erforderlich.

D) RID (Radiation Interference Discrimination)

Das Gerät LB 470 RID nutzt die Tatsache, dass die für Schweißnahtprüfungen verwendet radioaktive Isotope, wie Iridium, Selen und Röntgenstrahlung, eine andere Strahlungsenergie besitzen als die von Berthold verwendeten Strahler für die Messung. Diesen Unterschied nutzen die Detektoren, um Fremdstrahlung zu erkennen und zu unterdrücken. Somit kann auch unter Einfluss von Fremdstrahlung weitergemessen werden. Hierzu ist weder ein zusätzlicher Detektor noch eine zusätzliche Mechanik erforderlich.

Whitepaper “Fremdstrahlungsunterdrückung (RID)”

Berthold veröffentlicht das Whitepaper “Fremdstrahlungsunterdrückung (RID) – Umgang mit Störstrahlung bei radiometrischen Füllstandsmessungen”, in dem die häufigste Ursache für Fremdstrahlung beschrieben wird und die Auswirkungen auf radiometrischen Messungen (Nuklearmessungen) erläutert werden. In dem Artikel wird erklärt, wie Berthold mit seinem technisch ausgereiften RID-Features (Radiation Interference Discrimination) Anlagenbetreibern dabei hilft, eine zuverlässige und wiederholbare Messung aufrechtzuerhalten.

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DuoSeries LB 470 mit RID Option

Die DuoSeries LB 470 ist die radiometrische Füllstandsmessung von Berthold in echter 2-Leiter-Technik, das ab sofort auch mit Fremdstrahlungsunterdrückung (RID) verfügbar ist. Das Füllstandsmesssystem LB 470RID besteht aus einem Co-60 Messstrahler und dem UniSENS Stabdetektor oder dem hochempfindlichen SuperSENS Detektor sowie einer separaten Auswerteeinheit für Anzeige und Bedienung. Der an der Messstelle montierte Detektor ist über ein zweiadriges Kabel mit der Auswerteeinheit LB 470RID verbunden.

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