Bei Herstellung, Speicherung, Transport und Nutzung von Wasserstoff spielen Manometer eine wichtige Rolle. In nahezu allen Applikationen übernehmen sie die Drucküberwachung an Messstellen, die eine fremdenergiefreie Vor-Ort-Anzeige erfordern, oder dienen als Back-up für elektronische Systeme. H2 hat als alternativer Energieträger im Kampf gegen den Klimawandel ein vielversprechendes Zukunftspotenzial, birgt für die Messtechnik allerdings einige Herausforderungen. Was bedeutet das für den Einsatz von Manometern?
Wasserstoff ist das kleinste Molekül. Deshalb durchdringt er schnell viele Materialien (Permeation) oder verursacht Versprödungen. Daher kommen für Wasserstoff-Applikationen vor allem im hohen Druckbereich vorwiegend CrNi-Stahl-Manometer mit messstoffberührten Teilen aus 316L in Frage, beispielsweise die WIKA-Typen 23x.30 und 23x.50. Denn ausgewählte austenitische Stähle wie 316L sind gegen eine Versprödung durch H2 resistent.
Bei einem Manometer spielt Permeation durch Wasserstoff eine untergeordnete Rolle
Die Permeation spielt bei Manometern lediglich eine untergeordnete Rolle, im Gegensatz zu elektronischen Druckmessgeräten oder Druckmittlern, bei denen der eindiffundierende Wasserstoff das Messergebnis verfälschen kann. Derartige Auswirkungen können bei Manometern aufgrund des Messprinzips ausgeschlossen werden. Dennoch kann bei einer Permeation über einen langen Zeitraum hinweg Wasserstoff durch das Messelement in das Manometergehäuse austreten. Im ordentlichen Betrieb findet dann aufgrund der Gehäusebauform (unter anderem Kunststoffbauteile) ein Konzentrationsausgleich statt. Deshalb ist es immer empfehlenswert, das Manometer in einer belüfteten Umgebung einzusetzen.
In den meisten Applikationen tritt H2 gasförmig auf und ist in der Regel dabei Drücken zwischen 60 bar (Erstabfüllung) und 1.000 bar (Tankstelle) ausgesetzt. Die Anwender-Norm EN837-2 für Auswahl und Einbau von Druckmessgeräten empfiehlt bei Gasen und Drücken > 25 bar Manometer in Sicherheitsausführung, mindestens Stufe S2. Bei CrNi-Stahl-Manometern sind jedoch die Sicherheitsausführungen S1 (z. B. WIKA-Typ 23x.50) und S3 (z. B. WIKA-Typ 23x.30) marktüblich.
Tabellarische Übersicht zu Auswahlkriterien und Sicherheitsaspekten bei Manometern gemäß EN837-2
Geräte mit der höchsten Sicherheitsstufe
Als erste Wahl bei Wasserstoff-Anwendungen empfiehlt WIKA daher den Typ 23x.30 (232.30 bzw. 233.30) mit der höchsten Sicherheitsstufe S3. Das Gerät besteht aus einer nichtsplitternden Sichtscheibe, einer bruchsicheren Trennwand zwischen Messsystem und Zifferblatt sowie einer ausblasbaren Rückwand. Bauteile und Medium treten deswegen im Fehlerfall nur über die Rückseite des Gehäuses aus. Das Bedienpersonal an der Frontseite ist folglich geschützt.
Auch in der Variante „öl- und fettfrei“ sowie als ATEX-Ausführung
WIKA liefert die Manometer optional neben der Variante „öl- und fettfrei“ auch als ATEX-Ausführung. Sie sind damit ebenfalls für jene Messstellen geeignet, an denen aufgrund der hohen Entzündlichkeit von bestimmten Wasserstoff-Gemischen Explosionsgefahr besteht.
Hinweis
Auf der WIKA-Webseite können Sie sich über technische Einzelheiten zu den Manometertypen 232.30, 233.30 und 232.50, 233.50 informieren sowie die Herstellererklärung zur Wasserstoff-Eignung herunterladen. Auf der Webseite stellen wir Ihnen zudem weitere H2-Messlösungen vor. Sie möchten die Manometer Typ 23x.30 oder Typ 23x.50 kaufen? In unserem WIKA Online-Shop finden Sie einige unserer Standard-Ausführungen. Bei Fragen steht Ihnen Ihr Ansprechpartner gerne zur Verfügung.
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