Installation von Drucksensorik: Das Medium ist für Position entscheidend

STS Sensors: Im Idealfall werden Druckmessumformer direkt im zu überwachenden Prozess installiert. Ist das nicht möglich, entscheidet das zu überwachende Prozessmedium über die Positionierung der Sensorik.

Es gibt verschiedene Gründe, warum Druckmessumformer nicht direkt im Prozess montiert werden können:

• in der Anwendung ist zu wenig Platz für die Montage
• die Drucksensorik wird nachträglich installiert
• der direkte Kontakt zwischen Prozessmedium und Messsensorik ist nicht erwünscht (beispielsweise aufgrund zu hoher Temperaturen)

Wenn der Druckmessumformer nicht direkt im Prozess angebracht werden kann, wird die Verbindung zwischen Prozess und Messinstrument über eine Bypassleitung (auch Wirkdruckleitung oder Abzweigleitung) hergestellt. Diese Verbindungsleitung ist je nach Art der Anwendung mit Gas oder Flüssigkeit gefüllt. In der Regel gibt es an der Bypassleitung in der Nähe des Prozesses und in der Nähe des Druckmessumformers je ein Absperrventil. Dadurch kann die Messvorrichtung (oder Teile davon) abgebaut oder verändert werden, ohne dabei den eigentlichen Prozess zu unterbrechen.

Das ist besonders hilfreich, wenn der Druckmessumformer Wartungsarbeiten wie Kalibrierungen unterworfen wird. Durch das Absperrventil am Messinstrument bleibt das Messmedium in der Bypassleitung.

Bei der Verlegung der Bypassleitungen gilt es, einige wichtige Punkte zu beachten. Sie sollte so kurz wie möglich sein, abgerundete Krümmungen haben, frei von Verschmutzungen sein und Gefälle bzw. Steigungen sollten möglichst steil sein (nicht geringer als 8 %). Des Weiteren gibt es medienspezifische Anforderungen. So soll bei Flüssigkeiten auf eine vollständige Entlüftung geachtet werden. Bei der Relativ- und Absolutdruckmessung kommt eine Bypassleitung zum Einsatz. Bei der Differenzdruckmessung sind es zwei. Hier sind je nach Prozess weitere Installationshinweise zu beachten.

Positionierung der Druckmessumformer zum Prozess

Je nach Art des Prozesses ist es wichtig, ob der Druckmessumformer oberhalb oder unterhalb des Prozesses montiert wird. Im Folgenden soll auf die wichtigsten Unterschiede zwischen Flüssigkeiten, Gase und Dampf führenden Rohrleitungen eingegangen werden.

Flüssigkeiten

Bei Flüssigkeitsmessungen an Rohrleitungen sollte der Druckmessumformer unterhalb des Prozesses installiert werden, damit mögliche Gasblasen wieder zurück in den Prozess entweichen. Des Weiteren ist darauf zu achten, dass bei hohen Temperaturen das Prozessmedium ausreichend gekühlt wird. In diesem Fall gilt die Bypassleitung auch als Kühlstrecke.

Gas

Bei Gasmessungen an Rohrleitungen ist der Druckmessumformer nach Möglichkeit oberhalb des Prozesses zu montieren. So kann eventuell anfallendes Kondensat zurück in den Prozess fliessen, ohne die Messungen zu beeinträchtigen.

Dampf

Dampfmessungen sind aufgrund der hohen Temperaturen und der Kondensatbildung etwas aufwendiger. Beide Aspekte gehen Hand in Hand: Kühlt der Dampf auf dem Weg zum Druckmessumformer ab, bildet sich Kondensat. Sammelt sich dieses im Messinstrument, kann es das Messergebnis beeinflussen.

Entsprechend muss bei der Dampfmessung darauf geachtet werden, dass die Temperatur des Mediums entsprechend gekühlt wird und das anfallende Kondensat nicht in den Druckmessumformer gelangt. Daher ist vorab eine Höhe zu definieren, bis zu der sich Kondensat sammeln kann. Diese wird dann in der Messbereichsauslegung berücksichtigt. Bei der Absolut- und Relativdruckmessung ist die Bypassleitung zu diesem Zwecke wie ein S geschwungen. Sie führt vom Dampf-führenden Rohr steil nach oben, bevor sie wieder nach unten führt. In diesem ersten Rohrbogen sammelt sich das Kondensat und kann zurück in den Prozess fliessen.

Bei der Differenzdruckmessung ist dies noch etwas aufwendiger. In beiden Bypassleitungen sollen die gleichen Bedingungen herrschen. Das bedeutet, dass die Kondensatsäule auf Hoch- und Niederdruckseite gleich ist. Aus diesem Grund werden bei der Dampfmessung mit Differenzdruckmessumformern Kondensatgefässe verwendet, die sich noch vor dem Entnahme-Absperrventil der Bypassleitung befinden. Das überschüssige Kondensat wird über diese Gefässe zurück in den Prozess geleitet. Auf Seite des Druckmessumformers sollte des Weiteren mit einem Fünffach-Absperrventil gearbeitet werden, damit die Sensorik beim Ausblasen der Bypassleitung nicht durch das heisse Medium nachhaltig beeinträchtigt werden kann.