Druckmessung bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen

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 WIKA-Manometers PG23LT erläutern. 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.

Minus 40 °C – dieser Wert wird oft schneller überschritten, als man glaubt. Das zeigt ein Blick nach Russland. Tabellen mit Temperaturrichtwerten weisen für manche Regionen sogar mehr als -60 °C aus. Bei Manometern, die solchen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, müssen zwei kritische Punkte beachtet werden:

Für die Druckmessung bei extrem niedrigen Umgebungstemperaturen nur mit gefülltem Gehäuse erhältlich: WIKA-Manometer PG23LT.

1. Die 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 mehrheitlich zu diesem Zweck eingesetzten
Silikonöle beginnen jedoch bei Temperaturen ab -40 °C zu stocken. Das Zeigerwerk kann dann nicht mehr richtig
arbeiten oder sogar einfrieren. Eine anwendungsgerechte Überwachung des Prozessdrucks ist nicht mehr gewährleistet.

Für das WIKA-Manometer PG23LT wurde ein besonderes Tieftemperatur-Silikonöl spezifiziert. Dieses Öl bleibt auch bei -70 °C in einem Zustand, der eine korrekte Druckmessung und Messwertanzeige ermöglicht.

Das Gehäuse des WIKA-Manometers PG23LT (r.) im Vergleich zu einer Standardausführung (l.): Es gibt keine Elastomere.

2. Die 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. Das wiederum zieht die Bildung von Kondenswasser und ein Vereisen der Sichtscheibe nach sich.

Daher wurde bei der Entwicklung des PG23LT 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 EN 837-1. In diesem Fall ist die O-Ring-Abdichtung an der ausblasbaren Rückwand ebenfalls aus einem Sondermaterial, das auch bei extrem niedrigen Temperaturen dauerhaft zuverlässig abdichtet.

Hinweis
Weitere Informationen zum Tieftemperatur-Manometer PG23LT finden Sie auf der WIKA-Webseite.



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