INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2023

WEB-BASIS STATT EXCEL

WEB-BASIS STATT EXCEL – ZWEI VARIANTEN ZUR AUSWAHL SCHUTZROHRE ONLINE BERECHNEN Bei der Einrichtung von Temperaturmessstellen stehen Anlagenbauer in vielen Fällen vor der Frage: Wie muss das Thermometer-Schutzrohr ausgelegt sein? Eine Antwort darauf gibt der Nachfolger der bewährten Excel-Software zur Festigkeitsberechnung gemäß ASME PTC 19.3 TW-2016. Wie Voltaire bereits vor über 300 Jahren wusste, ist das Bessere der Feind des Guten. Wika setzt seit nunmehr über 20 Jahren eine firmeneigene, auf VBA- Makros beruhende Excel-Software zur Schutzrohr- Festigkeitsberechnung ein. Mehrere tausend Nutzer vertrauen weltweit den Ergebnissen dieses Tools. Die Funktionalität des Programms wurde von Version zu Version verbessert und an die Änderungen der zugrunde liegenden Norm angepasst. Darüber hinaus haben Strömungsversuche bestätigt, dass die Berechnung zu korrekten Ergebnissen führt. Dennoch haben Erfahrungen in den vergangenen Jahren immer öfter gezeigt, dass ein Fortschreiben der VBA-basierten Software wenig sinnvoll ist. Zum einen führten die aktuellen Windows- Versionen zu Problemen, zum anderen schränken Firmen aus Sicherheitsgründen die Verwendung von VBA-basierten Fremdsoftwares immer weiter ein. Die Zeit war demzufolge reif für ein Update. Die Entscheidung fiel auf eine Online-Lösung, um die bewährten Funktionalitäten der Excel-Version umzusetzen. Eine einfache, selbsterklärende Handhabung, ein übersichtliches Frontend sowie die Implementation aller notwenigen Funktionen kennzeichnen das neue Programm. Die Nutzer haben die Wahl zwischen zwei Alternativen: der frei verfügbaren, aber eingeschränkten Version zur Berechnung eines einzelnen Schutzrohres oder der registrierungspflichtigen Vollversion für die zeitgleiche Berechnung beliebig vieler Schutzrohre. 32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2023/01 www.industrielle-automation.net

KOMPONENTEN UND SOFTWARE EINGESCHRÄNKTE VERSION ZUR BERECHNUNG EINES SCHUTZROHRS Diese Version verfügt über die volle Funktionalität der Berechnung gemäß ASME PTC 19.3 TW-2016 für ein Schutzrohr. Jedoch ist die Auswahl an Werkstoffen limitiert. Nach Eingabe der erforderlichen Prozess- und Schutzrohrdaten erfolgt die Ausgabe der wichtigsten Ergebnisse im Frontend. Sie entsprechen exakt den in der vormaligen Excel-Variante angezeigten Resultaten. Bei den dynamischen Ergebnissen handelt es sich um das Frequenzverhältnis sowie die Sicherheitszahl bezüglich der Biegewechselbeanspruchung, bei den statischen Ergebnissen um die Sicherheitszahlen für die Biegebeanspruchung und die Belastung des Schutzrohres durch den Prozessdruck. Das gewählte Schutzrohrdesign wird mit allen zur Berechnung notwendigen Abmessungen anhand einer 3D-Grafik dargestellt. Bei Bedarf kann die Berechnung mit allen Details über eine PDF- Exportfunktion dokumentiert werden. VOLLVERSION ZUR GLEICHZEITIGEN BERECH- NUNG BELIEBIG VIELER SCHUTZROHRE Die Vollversion des Programms steht dem Nutzer nach Registrierung und Verifikation ebenfalls kostenfrei zur Verfügung. Der Berechnungsalgorithmus entspricht dem der Einzelberechnung. Allerdings können hierbei die Daten von beliebig vielen Schutzrohren automatisch eingelesen werden. Dies geschieht über die bekannte Copy & Paste-Funktion von Windows. Zur Vorbereitung müssen alle Angaben zu den Schutzrohren und den zugeordneten Prozessen in eine definierte Excel-Liste eingetragen werden, um die richtige Reihenfolge und Vollständigkeit der Eingabeparameter sicher zu stellen. Diese Liste kann unter frei DAS FORTSCHREIBEN DER VBA-BASIERTEN SOFTWARE WAR WENIG SINNVOLL – DIE ZEIT WAR REIF FÜR EIN UPDATE wählbarem Namen abgespeichert und jederzeit wieder aufgerufen werden, zum Beispiel für Modifikationen. Die Berechnung erfolgt automatisch beim Hochladen der Daten. Alle Eingaben und die daraus folgenden Ergebnisse werden anschließend in einer übersichtlichen Tabelle dargestellt. Optional lassen sich auch zusätzliche Details wie die Stouhal-Nummer, die Erreger- und Eigenfrequenz, der maximal zulässige Prozessdruck sowie die Scruton- und Reynoldsnummer anzeigen. Die Mehrfachberechnung bietet ebenfalls die Möglichkeit, für jedes berechnete Schutzrohr ein PDF für Dokumentationszwecke zu erstellen oder die gesamte Tabelle in Excel für eine lokale Datenspeicherung zu exportieren. DATENSICHERHEIT HAT HÖCHSTE PRIORITÄT Die Anmeldung für eine Mehrfachberechnung erfolgt über die Microsoft-Plattform Azure Active Directory B2C, um Datensicherheit zu gewährleisten. Wika soll bei dieser Lösung auf keinen Fall an das Passwort des Anwenders gelangen können. Eine E-Mail-Verifikation bei jeder Anmeldung stellt zudem sicher, dass die gespeicherten Berechnungsdaten nur von der Person eingesehen und bearbeitet werden kann, die zugleich auch Zugriff auf das hinterlegte E-Mail-Konto hat. VIELZÄHLIGE PROGRAMMFUNKTIONALITÄTEN Wie das bisherige VBA-basierte Excel-Programm (V2.8.4) verfügt die Web-Version (V3.0) ebenfalls über eine Vielzahl von Optionen für die Schutzrohrberechnung. So können alle in der ASME PTC 19.3 TW-2016 enthaltenen Schaftformen (konisch, gerade oder gestuft) in Kombination mit beliebigen Prozessanschluss-Varianten (mit Flansch oder Gewinde, zum Einschweißen oder als Van- Stone Ausführung) berechnet werden. Die Eingabe ist in metrischen, imperialen oder gemischten Einheiten möglich. Darüber hinaus listet das Programm in der Vollversion aktuell 55 Werkstoffe mit hinterlegten Daten gemäß ASME BPVC Section II Part D, bei Bedarf kommen weitere hinzu. Die Materialien lassen sich entweder über ihre ASTM-Bezeichnung oder über ihre UNS-Nummer, ihre DIN-Materialnummer und international gebräuchliche Werkstoffbezeichnungen auswählen. Das Online-Programm steht, analog zum Excel-Vorgänger, dem Nutzer zusätzlich eine integrierte Hilfestellung via Mouse- Over-Funktion zur Seite. Sie umfasst Erklärungstexte und eine ausführliche Anleitung für alle Programmfunktionen. Ferner werden Eingabewerte, die außerhalb der PTC 19.3-Designvorgaben liegen, farblich gekennzeichnet. Im Falle einer nicht bestandenen Schutzrohrberechnung erleichtern der „Note Code“ und die Angabe „Optimierte Einbaulänge“ die erforderlichen Designänderungen, um die Vorgaben im zweiten Anlauf zu erfüllen. FAZIT Die Schutzrohrberechnung von Wika nach dem weltweit anerkannten Standard ASME PTC 19.3 TW-2016 ist mit der Version 3.0 online gegangen. Die neue Web-Lösung steht in zwei Varianten zur Verfügung: als frei zugängliche Version mit eingeschränkten Funktionen zur Berechnung eines Schutzrohrs sowie eine Vollversion zur gleichzeitigen Berechnung beliebig vieler Schutzrohre, die eine Registrierung und Verifikation erfordert. Die Eingabewerte sind jederzeit abruf- und änderbar. Azure Active Directory B2C schützt alle Daten vor einem unbefugten Zugriff. Die Excelund/oder PDF-Exportfunktion ermöglichen die lokale Speicherung der Ergebnisse. Die webbasierte Software wird regelmäßig geupdated. Mögliche Features dafür wären eine Berechnung für mehrteilige Schutzrohre nach DIN 43772 (Beiblatt 2), eine Festigkeitsberechnung für Schutzrohre im ScrutonWell-Design sowie eine grafische Darstellung der Berechnungsumgebung. Bilder: Aufmacher Gorodenkoff – stock.adobe.de und Wika www.wika.de UNTERNEHMEN Wika Alexander Wiegand SE & Co. KG Alexander-Wiegand-Str. 30 63911 Klingenberg Tel.: 09372 132-0, E-Mail: info@wika.de AUTOR Kai Grabenauer, Product Manager, CoE Europe Electrical Temperature Measurement, WIKA Alexander Wiegand SE & Co KG, Klingenberg www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2023/01 33