Warum ist mein Druckgerät ausgefallen? 6 Gerätekiller.

Ihre Prozessdruckmessgeräte spielen eine entscheidende Rolle in Ihren Anwendungen. Sie messen und überwachen den Druck genau und zuverlässig, um festzustellen, ob die Prozesssysteme effektiv und effizient arbeiten oder ob Sie Änderungen oder Anpassungen am System vornehmen müssen. Dies hilft, die Sicherheit Ihres Personals, die Effizienz Ihrer Prozesse und die Qualität Ihrer Produkte zu gewährleisten.

Aber was passiert, wenn Ihre Druckmessgeräte ausfallen?

In meinen 41 Jahren Arbeit in der Prozessindustrie habe ich viele Ursachen für den Ausfall von Instrumenten gesehen. Diese “Instrumentenkiller” können Ihrem Projekt einen Strich durch die Rechnung machen und alle Arten von Problemen verursachen. Glücklicherweise können die meisten von ihnen verhindert werden, wenn Sie die Warnzeichen kennen. In diesem Artikel werde ich die häufigsten “Instrumentenkiller” beschreiben, die Ihre Druckgeräte gefährden. Obwohl der Schwerpunkt dieses Blogs auf Manometern liegt, bezieht sich das Wort “Instrument” auch Druckschalter oder einen Messumformer. Weitere Informationen zu den Normen für Druckmessgeräte finden Sie in ASME B40.100-2013 und EN837-1. Ich zeige Ihnen auch, wie Sie diese Instrumentenkiller im Voraus erkennen und wie Sie sie lösen können, damit Ihre Prozesse reibungslos, sicher und genau ablaufen.

Warnzeichen für Druckgeräteprobleme

Die Wartung von Druckmessgeräten ist einer der Schlüssel zum Erreichen und Aufrechterhalten von Personalsicherheit, Prozesseffizienz und Produktqualität. Ein umfassender Wartungsplan erleichtert Ihnen die Erkennung von Geräteproblemen und die Durchführung geeigneter Lösungen, bevor diese zu größeren oder weit verbreiteten Probleme werden. Dies hilft Ihnen, Zeit und Geld zu sparen, indem kostspielige Servicearbeiten, ungeplante Ausfallzeiten und Geräte- oder prozessbedingte Mitarbeiterverletzungen vermieden werden.

Zu den Frühwarnzeichen für Probleme mit dem Messgerät gehören:

Zeigerflattern
Der Zeiger des Messgeräts bewegt sich ständig hin und her, wodurch das Ablesen des angezeigten Messwerts erschwert wird.

Unansprechbarkeit
Die Zeigerkomponente bewegt sich nicht in Reaktion auf Änderungen des Betriebsdrucks, für den sie ausgelegt ist.

Beschädigung von Bauteilen
Verschiedene Komponenten des Messgeräts können beschädigt sein. Zum Beispiel kann der Zeiger verbeult sein, ein Zeichen dafür, dass das Messgerät stark unter- oder überdruckt wurde. Bei einem flüssigkeitsgefüllten Messgerätegehäuse weist eine vergilbte Füllung normalerweise auf eine erhöhte Umgebungstemperatur am Messgerät hin. Auch das Zifferblatt kann verfärbt sein, was ein weiteres Anzeichen für erhöhte Temperatur ist.

Eine geschmolzenes oder verformte Manometersichtscheibe, in der Regel aus Acryl, ist ebenfalls ein Zeichen für extrem hohe Temperaturen. Die Manometersichtscheibe und das Zifferblatt sind mit einem schwarzen Pulver beschichtet, was die Ablesbarkeit des Manometers erschwert. Dies ist typischerweise das Ergebnis von übermäßiger Pulsation und/oder Vibration, die ein Abnutzen der Messwerkzähne verursacht. Diese Anzeichen dienen unter anderem als Indikatoren für zugrundeliegende Messgeräteprobleme. Wenn Sie diese Anzeichen erkennen und ihre Ursachen verstehen können, sind Sie besser darauf vorbereitet, Probleme zu diagnostizieren und zu beheben, die bei Ihren eigenen Prozessinstrumenten auftreten können.

Häufige Probleme mit Druckmessgeräten und Lösungen

Wie viele meiner Kollegen in der Branche werden auch Sie beim Einsatz von Druckmessgeräten in Ihren kritischen Anwendungen auf Probleme stoßen. Der Schlüssel zur Überwindung dieser Probleme liegt darin, ihre Anzeichen zu erkennen und ihre Ursachen zu verstehen. Diese Informationen machen es viel einfacher, die richtige Lösung zu bestimmen und auszuführen. Nachfolgend finden Sie einige der häufigsten Probleme mit Druckmessgeräten, einschließlich der Gründe, warum sie auftreten, welche Auswirkungen sie auf das Gerät und den gesamten Betrieb oder Prozess haben und wie sie gelöst werden können.

Übermäßige Pulsation/Vibration

Problem

In Prozessanlagen können Druckstöße zu Pulsationen in Manometern führen. Diese Pulsationen können eine schlechte Ablesbarkeit des Messgeräts aufgrund von Zeigerflattern und eine verminderte Integrität des Messgeräts aufgrund von Bauteilschäden verursachen. Ähnlich wie Pulsationen können Vibrationen zu Zeigerflattern und Bauteilschäden in Messgeräten führen. Sie können in zwei Kategorien eingeteilt werden: hochfrequent/niedrige Amplitude und niederfrequent/hohe Amplitude. Ersteres verursacht Zeigerflattern und zentralisierte Messgerätebewegungszahnradschäden auf dem Segment, während letzteres weit verbreitete Zahnradschäden über das Segment und erhöhte Spannung auf die Rohrfeder verursacht. Als Faustregel gilt: Wenn Pulsationen oder Vibrationen eine Zeigerbewegung von 5 % oder mehr des vollen Skalenbereichs auslösen, sollten Sie Maßnahmen ergreifen, um ihre Erzeugung oder ihre Auswirkung auf das Messgerät zu reduzieren.

Lösung

Es gibt drei gängige Lösungen für Geräteprobleme, die auf übermäßige Pulsationen oder Vibrationen zurückzuführen sind:

1. Dämpfung des Messwerks/Rohrfeder

Sie können die Wirkung von Pulsationen/Vibrationen auf das Messgerät dämpfen, indem Sie das Gehäuse mit Silikon, Glyzerin oder Halocarbon füllen Ziehen Sie auch ein Trockenmanometer mit einer gedämpften Bewegung in Betracht, wie z.B mit der Ashcroft PLUS! Technologie – ein trockenes Messgerät, das wie ein flüssigkeitsgefülltes Messgerät funktioniert und die Auswirkungen von Pulsation und Vibration dämpft.

2. Installation der Messgerätebaugruppe entfernt von der Quelle

Sie können eine Kapillare verwenden, um das Messgerät weiter entfernt von der Quelle der Pulsation und Vibration zu montieren. Kapillare sind in Längen von 2 cm bis mehreren Metern erhältlich.

3. Drosseln des Durchflusses des Prozessmediums

Sie können die Pulsation am Gerät reduzieren, indem Sie einen Pulsationsdämpfer, eine Drosselschraube, ein Stahlnadelventil oder einen Druckmittler einbauen, um den Fluss des Prozessmediums zu dämpfen. Diese Zubehörteile leiten die Pulsation ab, bevor sie das Messgerät erreicht. Niedrige/hohe Temperaturen

Problem

Druckmessgeräte sind für den Einsatz in einem bestimmten Temperaturbereich ausgelegt. Die Verwendung bei Temperaturen außerhalb dieses Bereichs kann je nach Konstruktion und Aufbau zu erheblichen Schäden führen. Ein Beispiel: Trockenmessgeräte sind in der Regel für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen unter 100°C ausgelegt. Oberhalb dieser Temperatur kann es zu einer Verfärbung des Ziffernblatts, einer Verfärbung des Fensters (wenn es sich um Acryl handelt) oder einer Verhärtung der Dichtung kommen. Die Prozesstemperaturen für trockene Messgeräte liegen normalerweise zwischen -20°C und 120°C. Flüssigkeitsgefüllte Manometer sind in der Regel für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen von bis zu 70°C ausgelegt. Oberhalb dieser Temperatur kann es bei flüssigkeitsgefüllten Manometern zum Auslaugen des Dichtungs- und O-Ring-Materials und zur Verfärbung der Füllflüssigkeit kommen. Sowohl extrem niedrige als auch extrem hohe Temperaturen können auch Genauigkeitsprobleme bei Messgeräten auslösen. Ein standardmäßiges trockenes Messgerät kann bei niedrigen Temperaturen eine verlangsamte Punktansprechzeit aufweisen. Die Genauigkeit des Messgeräts wird beeinträchtigt, wenn die Umgebungstemperatur des Messgeräts die Temperatur überschreitet, bei der es kalibriert wurde. Als Richtwert gilt: Wenn ein Messgerät bei 20°C kalibriert wurde, wird die Genauigkeit um ca. 0,4% pro 14°C (25°F) beeinträchtigt.

Lösung

Es gibt mehrere gängige Lösungen für Geräteprobleme, die auf zu hohe oder zu niedrige Temperaturen zurückzuführen sind:

1. Abgelegene Montage des Geräts

Sie können das Messgerät abseits des Prozesses mit Kapillarleitung installieren, um es vor hohen oder niedrigen Temperaturen zu schützen. Eine Montagehalterung für das Messgerät ist eine bequeme verfügbare Option für die entfernte Montage des Messgeräts. Die Ashcroft Fernleitung ist für Temperaturen von -180°C bis 400°C ausgelegt. Ein einfaches 10cm langes Kapillarrohr zwischen dem Messgerät und dem Prozess ist sehr effektiv, um niedrige Temperaturen zu erhöhen und hohe Temperaturen zu senken.

2. Direkte Montage des Geräts

Das Ashcroft MicroTube™ oder der Lamellensiphon sind widerstandsfähige Zusatzgeräte, die direkt am Messgerät und dann am Prozess montiert werden, so dass man sich keine Gedanken darübermachen muss, wie das Gerät montiert werden soll, wenn es abgesetzt montiert wäre. Der MicroTube™ Siphon wurde für Prozessdrücke bis 350 bar und Prozesstemperaturen bis 430°C entwickelt. Der Lamellensiphon ist für Drücke bis 200 bar und Prozesstemperaturen bis 370°C ausgelegt. Beide Geräte sind gute Temperaturverteiler.

3. Einbindung eines Rohrschlangen- oder Pigtail-Siphons für Dampfanwendungen

Diese Siphons können, wenn sie am Gerät angebracht sind, die Temperatur in Dampfanwendungen drosseln. Ein Pigtail-Siphon wird für die vertikale Montage verwendet, während ein Schlangensiphon für die horizontale Montage verwendet wird. Vor der Installation muss die Siphonschleife mit Wasser gefüllt werden. Das Wasser wirkt als Barriere, um das Gerät vor der erhöhten Temperatur und den schädlichen Auswirkungen von Wasserschlägen zu schützen, die bei Dampfanwendungen typisch sind.

Druckspitzen

Problem:

In meiner Zeit in dieser Branche habe ich gelernt, dass Druckspitzen viele Ursachen haben, einschließlich Wasserschlag bei zu schneller Ventilbetätigung, Gerätefehlfunktion oder Einfrieren der Prozessflüssigkeit. Messgeräte, die diesen Bedingungen ausgesetzt sind, zeigen oft Anzeichen von Beschädigungen, wie z.B. einen verbeulten Zeiger, eine gebrochene oder verformte Rohrfeder oder ein gebrochenes Messwerkgetriebe. Diese Schäden können dazu führen, dass das Messgerät nicht mehr auf Änderungen der Prozessbedingungen reagiert oder komplett ausfällt, was zu einem schlechten Betrieb oder einer schlechten Leistung in Ihrem Prozess führen kann. Druckspitzen oder Druckstöße außerhalb des vollen Messbereichs eines Messgeräts oder Überdruck können zu einer Verschlechterung der Genauigkeit, einem Ausfall des Messgeräts oder im schlimmsten Fall zu einem Bruch der Rohrfeder führen.

Lösung:

Es gibt viele Lösungen, wenn Sie Probleme mit dem Messgerät haben, die auf Druckspitzen zurückzuführen sind, einschließlich

1. Integrieren eines internen Stopps

Sie können einen internen Anschlag/Überlastanschlag integrieren, um den Prüfdruck zu erhöhen. Diese Vorrichtung erhöht den Prüfdruck typischerweise um zusätzliche 20 %.

2. Einbau eines Druckbegrenzungsventils (PLV) oder eines Manometers mit hoher Überdruckfähigkeit

Diese Zubehöreinrichtung kann so eingestellt werden, dass sie bei dem vollen Skalenbereich des Messgeräts abschaltet. Wenn der Prozessdruck unter den vollen Messbereich des Manometers fällt, wird das PLV zurückgesetzt und lässt den Prozessdruck durch das Messgerät fließen. Eine weitere Option, die in Betracht gezogen werden sollte, ist ein Messgerät mit hoher Überdruckfähigkeit wie das Ashcroft T6500 mit der XRA-Option. Dieses Messgerät erlaubt einen Überdruck von bis zu 400% des Messbereichs.

3. Auswahl eines neuen, richtig bemessenen Messgeräts

Sie sollten ein neues Manometer wählen, das für den maximalen Betriebsdruck geeignet ist. Um eine optimale Ablesbarkeit zu gewährleisten, sollte der Zeiger des Manometers normalerweise auf 12:00 Uhr auf dem Zifferblatt stehen. Wenn der normale Betriebsdruck des Manometers 3 bar beträgt, wählen Sie einen Skalenendwert, der das Doppelte des Betriebsbereichs oder 0/6 bar beträgt.

Gerät verstopft

Problem

Messgeräte, die in Anlagen für “schmutzige” Prozesse installiert sind – d. h. Prozesse mit Partikeln, Schlämmen und Schlamm – sind sehr anfällig für Verstopfungen. Prozessmaterial kann sich an den inneren Oberflächen des Instruments festsetzen, während es durch das System fließt, was den Betrieb des Instruments und die Effizienz des Prozesses beeinträchtigen kann.

Lösung

Wenn der Prozessanschluss des Geräts anfällig für Ablagerungen oder Verstopfungen durch Prozessmedien ist, können Sie Verstopfungen verhindern, indem Sie das Gerät vom Prozessmedium isolieren. Ein Druckmittler oder ein Isolationsring sind eine gute Wahl. Wenn eine Verstopfung des Druckmittlers zu befürchten ist, sollten Sie einen Spülanschluss in Betracht ziehen. Er dient zum Spülen von Prozessmedien, die sich in der Dichtung ansammeln. Das Anbringen eines Ventils am Spülanschluss ist ideal, um den Prozessfluss zu steuern. Bei schweren Schlämmen oder Schlamm ist ein Isolationsring in Betracht zu ziehen. Dieses 360-Grad-Design für den Prozessfluss macht Verstopfungen praktisch unmöglich.

Korrosion

Problem

Die medienberührten Teile eines Messgerätes müssen mit dem Prozessmaterial kompatibel sein. Andernfalls kann das Gerät während des Betriebs korrodieren, was die Produkt- und Prozessqualität beeinträchtigen kann. Unter schwierigen Prozessbedingungen führen Prozessmedien, die nicht mit den medienberührten Teilen des Messgeräts kompatibel sind, zum Ausfall des Messgeräts und zum Austritt des Mediums in die Umgebung. Dies wird zu einem Sicherheitsproblem, bei dem Bediener verletzt werden oder im Extremfall ihr Leben verlieren können.

Lösung

Wenn Sie Geräteprobleme aufgrund von Korrosion vermeiden wollen, sollten Sie sicherstellen, dass das Material für die medienberührten Teile des Geräts für die Zusammensetzung, Konzentration und Temperatur des Prozessmaterials geeignet ist. Wenn es nicht möglich ist, einen kompatiblen Werkstoff für die messstoffberührten Teile zu wählen, können Sie einen Druckmittler/Gerätedruckmittler oder einen Isolierring aus einem für den Prozess geeigneten Werkstoff integrieren.

Fehlbedienung

Problem

Instrumente sind empfindliche Geräte. Die Integration der richtigen Konstruktionselemente und des richtigen Zubehörs kann zwar dazu beitragen, sie vor Beschädigungen bei falscher Serviceanwendungen zu schützen, kann sie aber nicht vor Missbrauch, d.h. falscher Installation oder Verwendung, schützen. Unsachgemäße Installation oder Verwendung von Messgeräten kann zu erheblichen Schäden führen, die wiederum Messfehler oder den Ausfall von Komponenten zur Folge haben können.

Lösung

Wenn Sie Probleme mit Instrumenten aufgrund von Instrumentenfehlbedienung vermeiden wollen, sollten Sie Ihre Instrumente ordnungsgemäß installieren, verwenden und warten. Die Installation von NPT-Instrumenten erfordert die Verwendung eines Gabelschlüssels. Versuchen Sie nicht, das Instrument mit Hilfe des Instrumentengehäuses zu installieren und festzuziehen! Dies führt oft zu irreparablen Schäden am Instrument. Verwenden Sie das Instrument nach der Installation nicht als Trittleiter, da dies ein Sicherheitsproblem darstellt. Es kann nicht nur das Gerät beschädigt werden, sondern es kann auch jemand verletzt werden. Überprüfen Sie die Instrumente routinemäßig auf Schäden und Leistung. Wir möchten Sie nicht unter Druck setzen, aber wir haben mehr Informationen. Ich hoffe, dass Sie jetzt mit dem Wissen ausgestattet sind, das Sie brauchen, um Ihre Mitarbeiter, Prozesse und Gewinne zu schützen und zu sichern. Wenn Sie wissen, auf welche Probleme Sie achten müssen und wie Sie sie lösen können, müssen Sie keine “Instrumentenkiller” fürchten. Wenn Sie mehr über Druckmessgeräte erfahren möchten, besuchen Sie unsere Website und schauen Sie sich unsere hilfreichen Produktdokumentationen, White Papers, Webinare oder Leitfäden an. Wir bei Ashcroft haben es uns zur Aufgabe gemacht, unsere Kunden bei der Auswahl und Beschaffung der richtigen Instrumente für ihre Bedürfnisse zu unterstützen. Ganz gleich, ob Sie Unterstützung bei der Auswahl von Messgeräten für einen neuen Prozess oder Betrieb oder bei der Lösung von Messgeräteproblemen mit einer bestehenden Anlage benötigen, wir haben die richtige Lösung für Sie. Kontaktieren Sie uns noch heute , um mit einem unserer Branchenexperten zu sprechen und alle Ihre Fragen beantwortet zu bekommen.