Erschienen am: 16.07.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN 7 2018

Druckmessung bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen

Cool sein

Standardmanometer verkraften in der Regel tiefe Umgebungstemperaturen bis zu -40°C. Wie aber muss ein Messgerät beschaffen sein, das im polaren Klima mit noch niedrigeren Temperaturen auf Dauer einwandfrei funktioniert? Das lässt sich am Beispiel des Manometers PG23LT erläutern.


Für Druckmessungen bei extrem niedrigen Temperaturen bis -70°C ist das Manometer PG23LT mit gefülltem Gehäuse und ohne Elastomere erhältlich.
Bild: Wika Alexander Wiegand SE & Co. KG

Dieser Gerätetyp ist speziell für eine Druckmessung bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen bis maximal -70°C konzipiert. Er kommt vor allem in der Erdöl- und Erdgasverarbeitung zum Einsatz, z.B. bei der lokalen Drucküberwachung von Pumpstationen und Pipelines. Manche Regionen Russlands weisen mehr als -60°C aus. Bei Manometern, die solchen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, müssen zwei Punkte beachtet werden:

Gehäusefüllung: Eine Druckmessung bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen erfordert Manometer in gefüllter Ausführung. Die dafür verwendeten Flüssigkeiten schützen das Gerät bei Temperaturschwankungen vor Kondenswasserbildung im Gehäuse. Sie verhindern so ein Zufrieren der Sichtscheibe, sodass der Messwert weiterhin sicher abgelesen werden kann. Die meist zu diesem Zweck eingesetzten Silikonöle, beginnen jedoch bei Temperaturen ab -40°C zu stocken. Das Zeigerwerk kann dann nicht mehr richtig arbeiten bzw. sogar einfrieren. Eine anwendungsgerechte Überwachung des Prozessdrucks ist daher nicht gewährleistet. Für das Manometer PG23LT wurde ein besonderes Tieftemperatur-Silikonöl spezifiziert. Dieses bleibt auch bei -70°C in einem Zustand, der eine korrekte Druckmessung und Messwertanzeige ermöglicht.

Elastomere: In jedem Manometer finden sich Elastomere. Sie sorgen für eine sichere Abdichtung zwischen den einzelnen Bauteilen. Im Detail sind das die Flachdichtung an der Sichtscheibe, die Entlastungsöffnung auf der Rückseite des Gehäuses und das Belüftungsventil zum Druckausgleich. Die in Standardausführungen verwendeten Dichtungswerkstoffe halten sehr niedrigen Umgebungstemperaturen jedoch nicht dauerhaft stand. Sie werden mit der Zeit spröde und verlieren dadurch ihre Dichtungseigenschaften. In Folge dessen tritt die Gehäusefüllung aus. Daher wurde bei der Entwicklung an allen kritischen Stellen auf Elastomere verzichtet. Die Dichtung zwischen Sichtscheibe und Gehäuse besteht aus einem Sondermaterial. Es ist den äußerst niedrigen Umgebungstemperaturen angepasst. Das Belüftungsventil hat einen Verschluss aus Edelstahl. Für sicherheitskritische Anwendungen gibt es das Manometer auch in einer Version mit bruchsicherer Trennwand und ausblasbarer Rückwand in der Sicherheitskategorie S3 gemäß EN837-1. In diesem Fall ist die O-Ring-Abdichtung an der ausblasbaren Rückwand ebenfalls aus einem Sondermaterial, das auch bei extrem niedrigen Temperaturen zuverlässig dauerhaft abdichtet.

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