Unternehmen der chemischen, petrochemischen und pharmazeutischen Industrie nutzen für ihre Herstellungsprozesse zahlreiche unterschiedliche Gase, die in oft komplexen Leitungssystemen an den Ort ihrer Verfügbarkeit befördert werden. Nicht selten treten dabei Verluste auf, die durch Leckagen verursacht werden. Früher wurden diese diffusen Emissionen als „natürlicher Schwund“ hingenommen, so lange dieser nicht zu große Ausmaße annahm. Mittlerweile hat sich jedoch die Haltung durchgesetzt, diese Emissionen auch in kleinen Mengen nicht zu tolerieren.
Dazu führten im Wesentlichen folgende Gründe:
- Wirtschaftlichkeit. Der Zwang zu größtmöglicher Effizienz lässt ungenutzt entweichende Gasmengen immer weniger zu
- Gesetzliche Bestimmungen. Vielfach werden gesundheitsgefährdende oder explosive Gase verarbeitet. Durch Verordnungen und Gesetzte regelt der Staat den Umgang mit Gasen, damit von ihnen keine Gefahr für die Allgemeinheit ausgeht
- Ökologische Bedingungen. Manche Gase haben das Potenzial, die Umwelt und das Klima zu schädigen. Daher sind Maßnahmen erforderlich, die bei entsprechenden Fluidsystemen flüchtige Emissionen dieser Gase zu unterbinden.
Flüchtige Emissionen – die Herausforderung bei gasführenden Fluidsystemen
Die Voraussetzungen für flüchtige Emissionen in chemischen Verfahrensanlagen sind überall dort gegeben, wo Rohrleitungen so genannte flüchtige organische Verbindungen (Volatile Organic Compounds - VOC) transportieren. Um diese Rohrleitungen zu ordnungsgemäß arbeitenden Fluidsystemen zu verbinden, sind an den Schnittstellen unterschiedliche Komponenten erforderlich.
Dabei haben z.B. Flansche oder Rohrverschraubungen die Aufgabe, gasdichte Verbindungen sicherzustellen. Soll an dieser Schnittstelle die Überwachung des Gasflusses erfolgen, wird beispielsweise ein Gasdruckmesser (Manometer) installiert, während die Regelung des Durchflusses je nach Aufgabe unterschiedliche Arten von Ventilen übernehmen. In jedem Fall müssen auch diese Komponenten die Gasdichtigkeit gewährleisten.
Gesetzliche Regelungen, ihre Überwachung und Sanktionen bei Nichteinhaltung
Insbesondere für die Nutzung und Verarbeitung von explosiven, gesundheits- und umweltschädigenden Gasen bestehen verbindliche Vorschriften mit Grenzwerten, die nicht überschritten werden dürfen. Für die Festlegung dieser Grenzwerte und den Erlass entsprechender Vorschriften ist in der Bundesrepublik Deutschland im Wesentlichen das Umweltbundesamt zuständig. Bestehende, bundesweit geltende Vorschriften sind die „Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA-Luft). Im internationalen Maßstab gelten zudem Normen der DIN EN ISO 15848-1.
Zur rechtsverbindlichen Feststellung, ob in betroffenen Anlagen diese Vorschriften eingehalten werden, gibt es spezialisierte Organisationen wie z. B. die Technischen Überwachungsvereine (TÜV) oder auch private Gutachter. Deren unabhängige Kontrollen sind in vorgeschriebenen Intervallen festgelegt. Diese Kontrollen entbinden den Anlagenbetreiber jedoch nicht von der Verpflichtung, jederzeit für die Einhaltung der Grenzwerte zu sorgen.
Eventuelle Beanstandungen verpflichten zwingend zur umgehenden Behebung des Mangels. Bei extremen Mängeln kann die Gewerbeaufsicht auch eine zeitweisen Stilllegung der Anlage anordnen. Bei Zuwiderhandlung können beträchtliche Bußgeld- und Entschädigungszahlungen bis hin zu Haftstrafen verhängt werden.
Leckagen an Ventilen als häufigste Störungsursachen und Strategien zur Vermeidung
In gasführenden Fluidsystemen sind Leckagen an statischen und dynamischen Dichtungen die bei weitem häufigsten Störungsursachen, wobei neben Pumpen und Flanschverbindungen Ventile am meisten betroffen sind. Schätzungen gehen davon aus, dass etwa 62% der Verluste durch diffuse Emissionen an undichten Ventilen entstehen.
Abgesehen von möglichen Strafzahlungen – die im Übrigen auch dem Ansehen des Unternehmens in der Öffentlichkeit schaden – sollte es daher im Interesse eines jeden Anlagenbetreibers aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, Sicherheit und Umwelt- bzw. Klimaverträglichkeit liegen, diesen Schwachstellen im Rahmen einer umfassenden und konsequenten Instandhaltungsstrategie zu begegnen.
Eine solche Instandhaltungsstrategie sollte
- die laufende Überwachung und Kontrolle aller im Fluidsystem vorhandenen Bauteile sicherstellen, insbesondere jedoch Dichtungen von Ventilen, Flanschen und anderen Rohrleitungsanschlüssen sowie Dichtungssysteme von Pumpen und Kompressoren, zudem Druckentlastungs- und Entgasungs- bzw. Entlüftungsvorrichtungen.
- die Feststellung und Reparatur von Leckagen im gegebenen Zeitraum dokumentieren
- gewährleisten, dass an den Ventilen, Flanschen, Anschlüssen etc. die vorgeschriebenen Grenzwerte auch langfristig eingehalten und gegebenenfalls Bauteile mit dieser Zielsetzung erneuert werde
Swagelok Ventile mit allen Sicherheits- und Qualitätsmerkmalen
Swagelok ist seit jeher ein Synonym für Qualität im Bereich Fluidsysteme. Das betrifft nicht nur das umfassende Swagelok-Produktangebot, sondern auch die Vielzahl an Dienstleistungen hinsichtlich Prüf- und Beratungsdienstleistungen sowie Weiterbildungs- und Schulungsprogrammen.
Die Ventile von Swagelok sind ein exzellentes Beispiel dafür, wie wir Sie in Ihrem Bestreben nach optimaler Funktion Ihres gasführenden Fluidsystems unterstützen können. Denn Swagelok Ventile haben die zwei anspruchsvollsten Tests für den Einsatz in der chemischen und petrochemischen Industrie ohne Einschränkungen bestanden und erfüllen damit alle Anforderungen nach
- API 624: Typentests von Absperrventilen mit geradem Durchgang. Dabei werden 310 Testzyklen bei drei thermischen Zyklen durchgeführt: Umgebungstemperatur, erhöhte Temperatur, erneut Umgebungstemperatur
- API 641: Tests von Kugelventilen mit 610 Testzyklen und 3 thermischen Zyklen
Bei beiden Tests, die standardmäßig unter Verwendung von Methan-Gas durchgeführt werden, haben die Ventile während der vorgeschriebenen Temperatur- und Druckzyklen nie mehr als 100 ppm Methan freigegeben.
- Mit der ISO 15848-1, einem Mess-, Prüf- und Qualifikationsverfahren für Industriearmaturen bezüglich flüchtiger Emissionen müssen Ventile die mechanische und Temperaturbeständigkeit im Rahmen von Leckageprüfungen nachweisen. Auch hier waren die Swagelok Ventile erfolgreich
Mit den zertifizierten Swagelok Ventilen gehen Sie sicher, dass
- die strengsten branchenbezogenen Grenzwert-Bedingungen für flüchtige Emissionen eingehalten werden
- durch die hohe Qualität und Langlebigkeit die Ventile mithelfen, die Instandhaltungskosten der Anlage niedrig zu halten
- die Sicherheit beim Betrieb Ihrer Anlage gesteigert wird
- die Effizienz Ihres gasführenden Fluidsystems durch nahezu verlustfreie Prozesse unterstützt wird
Das Swagelok Dienstleistungsangebot: der Evaluierungs- und Beratungsservice
Leckagen bei gasführenden Fluidsystemen sind zumeist nicht einfach aufzuspüren, insbesondere, wenn sie geruchslos sind. Dadurch wird nicht nur die Betriebssicherheit der Anlage und der Mitarbeiter gefährdet, sondern auch die Effizienz der Produktion beeinträchtigt.
Deshalb ist es für Sie als Verantwortlichen der Anlage wichtig, jederzeit über den technischen Zustand informiert zu sein. Mit den Swagelok Prüfservices bieten wir Ihnen eine umfassende Analyse Ihrer Fluidsystemanlage an. Dabei geht es einerseits um die Feststellung von Gefahrenpotenzialen, zum anderen um Vorschläge, mit welchen Maßnahmen Systemoptimierungen erreicht werden können.
Die Prüfung durch die Systemexperten erfolgt dabei mit der Swagelok Onsite Software, die auch die Einbindung von Fotos zur erweiterten Dokumentation erlaubt. Auf diese Weise wird die gesamte Anlage akribisch untersucht, das heißt, dass alle Komponenten und Bauteile des Fluidsystems inspiziert werden und ihr jeweiliger Zustand protokolliert wird. Mit bewährten Methoden und der langjährigen Erfahrung unserer Field Engineers werden dabei auch Leckagen festgestellt, ihr Gefährdungspotenzial eingeordnet und die Verlustrate festgestellt.
Nach Abschluss der Systemprüfung erhalten Sie einen Report mit
- einer Kostenschätzung zur Behebung bestehender Leckagen
- der Auflistung von Schwach- und Gefahrenstellen nach Schweregrad
- einer Foto-Dokumentation der festgestellten und potenziellen Schadorte
- Vorschlägen zur Behebung der akuten Leckagen und Optimierung des Gesamtsystems
Das Swagelok Service-Angebot für Gasverteilungssysteme
Auch bei Gasverteilungssystemen können neben Leckagen Probleme der Funktionalität und Sicherheit auftreten. Mit dem Swagelok Gasverteilungs-Evaluierungs- und Beratungsservice nutzen Sie die Möglichkeit, genaue Informationen zu erhalten, welche Schwachstellen und Optimierungsmöglichkeiten bei Ihrem Gasverteilungssystem bestehen.
Mit dem Fokus auf die Betriebseffizienz untersuchen unsere Fluidsystem-Berater Ihre Gasverteilungsanlage auf mögliche Leckagen, die intuitive Bediensicherheit und Wartungsfreundlichkeit. Darüber hinaus erhalten Sie wertvolle Informationen über die richtige Ventil- und Reglerauswahl, Möglichkeiten der System-Aufrüstung. Zudem unterstützen wir Sie bei Entwicklung und Bau von individuellen Gasverteilungssystemen.
Nach einer genauen Analyse Ihrer Gasverteilungssysteme erhalten Sie einen detaillierten Bericht über
- die einzelnen Bauteile und inwieweit sie für das System hinsichtlich Funktion und Leistung geeignet sind
- bestehende Durchflussraten im Hinblick auf erforderliche und evtl. optimierbare Durchflussraten
- Leckagen und die voraussichtlichen Instandsetzungskosten
- Sicherheit, Umweltverträglichkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Systeme
- Systemoptimierungen und Problemlösungen als Vorschläge
- Möglichkeiten der verbesserten Gasflaschennutzung
Sie möchten sich mit einem unserer Experten zum Thema Ventile austauschen oder haben noch eine Frage? Dann treten Sie gerne mit uns in Kontakt, wir freuen uns auf Ihre Nachricht.
Schauen Sie in unserem Downloadbereich vorbei, dort finden Sie viele spannende E-Paper rund um das Thema Fluidsysteme.
Sie wollen keine Webinare und E-Paper mehr verpassen? Dann melden Sie sich jetzt zu unserem monatlichen Newsletter an!💡