Industrie-Armaturen sollen nachhaltiger und wirtschaftlicher werden
Nachhaltiges Wirtschaften ist aktuell ein wichtiges Ziel in der Prozessindustrie. In den Fokus rücken dabei auch die Industriearmaturen. Immer öfter werden hier individuelle, anwendungsgerechte Lösungen erwartet, die gegenüber herkömmlichen Lösungen z. B. besser abgedichtet sind oder exakter angesteuert werden können. Auf der Messe Achema werden diese vom 18. bis 22. Juni gezeigt.
Armatur ist nicht gleich Armatur. „Losgröße 1 ist nicht die Ausnahme, sondern die Regel“, erklärte Achim Trasser, Vorstand der Sempell AG, Korschenbroich, Mitglied des Vorstands des VDMA-Fachverbandes Armaturen, im Vorfeld der Messe Achema. „Unsere Kunden haben oft spezifische Anforderungen an Armaturen, die weit über die Auswahl von Nennweite und Druckstufe hinausgehen und die eine Standardarmatur nicht erfüllen kann. Zudem existieren länderspezifische Unterschiede in den technischen Regelsetzungen, die es zu beachten gilt. Das Beratungs- und Erfahrungs-Know-how deutscher Armaturenhersteller ist hier gefragt.“
Trotz schwierigem Umfeld behaupteten sich die deutschen Industriearmaturenhersteller im Jahr 2011 mit einem Exportvolumen von 3 Mrd. €, insbesondere nach China, USA und Russland. Mit Armaturenlieferungen im Wert von 402 Mio. €, was einem Plus von 18 % gegenüber 2010 bedeutet, bleibt China dabei das wichtigste Abnehmerland. Für 2012 erwartet der Fachverband Armaturen einen Anstieg des Gesamtumsatzes mit Industriearmaturen um nominal 5 %. Positive Impulse werden nach Einschätzung des Verbandes vor allem aus der Öl- und Gasgewinnung sowie der Petrochemie kommen.
Industrie-Armaturen: Effizienz und Nachhaltigkeit sind Kernthemen
Darüber hinaus setzt das Thema nachhaltiges Wirtschaften und Energieeffizienz neue Akzente in der deutschen Armaturenbranche. „Derzeit laufen Forschungsvorhaben zur Erhöhung der Leistungs- und Lebensfähigkeit von Elastomerdichtungen, zur Reduzierung von umwelt- und prozessgefährdenden Spindelleckagen, zu elektronischen Typenschildern für Industriearmaturen oder zum Innenschalldruck-Pegel von Armaturen auf Basis von stationären Strömungsberechnungen“, zählt Trasser aktuelle Themen auf.
Aber auch bereits vorhandene Technologien eröffnen in der Praxis schon deutliche Optimierungspotenziale. Mit elektro-pneumatischen Stellungsreglern lassen sich beispielsweise Ventile in Durchflussleitungen optimal regeln. Vor allem bei schnellen Prozessen in chemischen und petrochemischen Verfahren werden damit Störgrößen wesentlich rascher ausgeregelt, wodurch Prozessanlagen mit weniger Primärenergie eine größere Produktmenge liefern.
Durch die Umrüstung nur eines Regelventils mit einem intelligenten elektro-pneumatischen Stellungsregler und einer entsprechenden pneumatischen Verschaltung in einer OLEX-Anlage zur Trennung von Butan und Buten konnte nach Angaben vom Branchenverband ZVEI die Produktausbeute um 3 % gesteigert werden.
Laut ZVEI verbrauchen Stellungsregler der neuesten Generation im Gegensatz zu klassischen Geräten nur ein Zehntel an Instrumentenluft, wodurch sich der Hilfsenergieverbrauch in den Anlagen deutlich reduziert. Konventionelle Stellungsregler benötigen Instrumentenluft, die etwa 200 € bis 250 € pro Jahr und pro Gerät kostet, so dass sich bei einem mittleren Betrieb mit z. B. 100 Stellventilen pro Jahr bis zu 20 000 € einsparen lassen. Der Druckluftverbrauch in Anlagen kann somit effizienter gefahren werden.
Entscheidend ist, dass die Ventile ordnungsgemäß funktionieren. Nur so lassen sich beispielsweise schleichende
Leckagen frühzeitig erkennen. Würde bei einem Fackelventil mit Nennweite DN 150 und einem Vordruck von 20 bar durch Verschleiß unbemerkt eine Leckage von 3 % – entsprechend einem Leckverlust von 800 kg/h – auftreten, entstünden Produktverluste von bis zu 10 000 € pro Tag, rechnet der ZVEI vor.
Eine Reihe von Unternehmen zeigen auf der Achema dazu Diagnosesysteme für Regelventile, die sich in ein Leitsystem oder Plant-Asset-Management-System integrieren lassen, und eine vorausschauende Diagnose erlauben.
Industrie-Amaturen: Kleine, konstruktive Änderungen bewegen bereits viel
Manchmal können aber auch scheinbar kleine konstruktive Änderungen zum durchschlagenden Erfolg führen. So sind zwar Rohrleitungen häufig bis zum Flansch isoliert, die Armatur selbst bleibt jedoch unberührt. „Bei Prozesstemperaturen von 300 °C können dann schnell große Wärmeverluste entstehen. Diese Verluste summieren sich Jahr für Jahr, schließlich sind die Armaturen häufig zehn oder 15 Jahre im Einsatz“, erklärt Sven Hanewald, Armaturenspezialist bei KSB. Da an großen Standorten nicht selten Tausende dieser Absperrarmaturen ihren Dienst verrichteten, gewinne die optimale Isolierung von diesen Armaturen umso mehr an Bedeutung.
Generell ist für Experten wie Hanewald der Blick auf das Gesamtsystem, das nicht nur die Armatur, sondern auch die Pumpe und den Frequenzumrichter umfasst, wichtig. So vermutet Hanewald, dass rund ein Drittel der zu einer Pumpe gehörenden Armaturen derzeit nicht richtig ausgelegt ist und hohe Verluste verursacht. Mehrere Unternehmen überprüften im vergangenen Jahr auf Anraten von KSB ihre Installationen und wurden schnell fündig. Auf der Achema werden diese Themen und entsprechende Lösungen in Halle 8.0 zu finden sein.
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