Schutzarmaturen
für Widerstandsthermometer und Thermoelemente
Allgemein
Das Thermoelement oder das Widerstandsthermometer wird durch die Schutzarmatur vor mechanischen und
chemischen Einflüssen geschützt. Hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit werden beim Widerstandsthermometer wegen der naturgemäß geringeren Maximaltemperatur nicht so hohe Anforderungen gestellt wie beim Thermoelement. Zudem müssen in beiden Fällen mechanische Anforderungen erfüllt werden, welche die Wandstärke, aber auch deren Form und damit verbunden die Druck- und Biegefestigkeit bestimmen.
Aufbau Widerstandsthermometer-Messeinsatz
Auslegung von Schutzarmaturen
Schutzarmaturen aus Rohr- und Vollmaterial müssen die folgenden Funktionen erfüllen :
- Positionierung der temperatursensitiven Fühlerspitze im Prozess
- Schutz des Thermometers vor mechanischen und chemischen Einflüssen
- Abschluss des Prozessraumes zur Umwelt
Das Versagen dieser Komponenten kann Schutzarmatur zum AnflanschenBetriebsunterbrechungen, Freisetzung brennbarer, explosiver oder giftiger Stoffe, Sach- und Personenschäden zur Folge haben. Deshalb ist eine sorgfältige Risiko- und Belastungsanalyse erforderlich. Es stehen Schutzarmaturen in bewährten und genormten Bauformen mit unterschiedlichen Prozessanschlüssen zur Verfügung. Die beiden grundlegenden Bauformen lassen sich folgendermaßen charakterisieren :
Schutzarmaturen aus Rohrmaterial bestehen aus zusammengeschweißten Rohren und Anschlussteilen ,
lassen sich kostengünstig und in größeren Längen fertigen. Die mechanische Belastbarkeit ist allerdings begrenzt. Gefügeveränderungen und Wärmeeinflusszonen an den Schweißnähten können die Korrosionsbeständigkeit negativ beeinflussen.
Schutzarmaturen aus Vollmaterial werden aus massiven Stäben durch Tieflochbohren hergestellt. Durch konische Formgebung entstehen hoch belastbare Schutzarmaturen mit optimaler Werkstoffausnutzung. In den thermisch hoch belasteten Bereichen sind keine Schweißnähte vorhanden.
Werkstoffauswahl
Neben der Bauform und den Abmessungen kommt der Werkstoffauswahl eine entscheidende Bedeutung zu. Der Werkstoff muss im Betriebsmedium temperatur- und korrosionsbeständig sein. Die Möglichkeit unvorhersehbaren Versagens durch bestimmte Korrosionsarten- interkristalline Korrosion, Spannungskorrosion- oder Materialversprödung-Abnahme der Bruchdehnung und Kerbschlagzähigkeit- muss zuverlässig ausgeschlossen werden können. Wandstärkenabtrag durch Flächenkorrosion oder Abrasion ist durch einen entsprechenden Wandstärkenzuschlag zu berücksichtigen. Für die Auswahl des richtigen Werkstoffes ist es angeraten, mindestens die Werkstoffqualität einzusetzen, aus dem der Behälter / die Rohrleitung besteht. Aus Kosten bzw. Fertigungsgründen kann das Schutzrohr mit einer entsprechenden resistenten Ummantelung aus zum Beispiel ECTFE, TANTAL sowie einer abriebfesten Beschichtung wie Stellite eingesetzt werden.