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Druckmessung extrem

Wie Druckmittler die Produktion absichern

| Autor/ Redakteur: Jennifer Breunig und Tobias Hench / Dr. Jörg Kempf

Die Harnstoff-Produktion stellt die Prozessinstrumentierung vor große Herausforderungen. Druckmessgeräte z.B. wären ohne Kombination mit Flanschdruckmittlern in kürzester Frist zerstört. Doch selbst die hochlegierten Edelstähle der Druckmittler-Membran bieten nur einen begrenzten Widerstand, häufiger Geräteaustausch und Prozessunterbrechungen sind die Folge. Das muss nicht sein!

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Zertifikatserstellung bei Wika unter Laborbedingungen
Zertifikatserstellung bei Wika unter Laborbedingungen
(Bild: www.foto-ziemlich.de / Wika)

Die Herstellung von Harnstoff als Folgeprodukt von Ammoniak ist ein Prozess, der die einzusetzende Druckmesstechnik vor einige Herausforderungen stellt. Die chemische Reaktion z.B. vollzieht sich unter kontinuierlicher Hochtemperatur bei gleichzeitig hohem Druck. Brennbare und explosive Prozessmedien sind ebenso charakteristisch für das Produktionsverfahren, einige von ihnen wirken zudem korrosiv und/oder können leicht kristallisieren.

Die messtechnische Instrumentierung muss daher nicht nur die nötige Genauigkeit liefern, sondern auch in hohem Maß belastbar sein. Lange Laufzeiten sind für die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs unerlässlich. Zu häufiges Herunterfahren der Anlage wegen Instandhaltungsarbeiten an der Mess- und Regeltechnik oder ungeplantes Abschalten wegen plötzlichen Geräteausfalls beeinträchtigen die Produktivität oder verursachen gar wirtschaftliche Verluste.

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In einer solchen Umgebung dienen Flanschdruckmittler dazu, die Druckmessgeräte zu deren Schutz sicher von den Prozessmedien zu trennen und auf diese Weise selbst an schwierigste Bedingungen anzupassen. Ein Druckmittlersystem besteht aus einem Messgerät mit angebautem Druckmittler. Beide Komponenten sind direkt, über eine Kapillarleitung oder ein Kühlelement, verbunden. Das komplette Messsystem ist mit einer Flüssigkeit (z.B. Silikonöl) gefüllt, über die der Prozessdruck von der Membran des Druckmittlers hydraulisch an das Messgerät übertragen wird.

In der Urea-Herstellung werden mechanische Druckmessgeräte, Druckschalter und Transmitter zur Kontrolle des Prozessdrucks eingesetzt. Differenzdruckmessumformer sind darüber hinaus bei der Füllstandsmessung in Harnstoffverdampfer, Stripper oder Reinigungsturm gebräuchlich.

Das gesamte Instrumentarium wird zum größten Teil von Druckmittlern mit frontbündiger Membran zuverlässig vor Zerstörung durch aggressive Prozessmedien geschützt. Die Membran des Druckmittlers ist dabei den Medienkräften am stärksten ausgesetzt. Das elastische Glied wird standardmäßig aus korrosionsbeständigem CrNi-Stahl 316L (1.4404/ 1.4435) gefertigt. Im Fall von Messsystemen für die Urea-Produktion verwenden Hersteller wie Wika daher die Stahllegierung 1.4466 Urea Grade, die speziell für die Harnstoffsynthese entwickelt wurde.

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