Wie man in der Winterzeit Instrumente vor Kälte und Frost schützt

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　　Im Winter, wenn die Temperaturen allmählich sinken, kann es vorkommen, dass das zu messende Medium beim Transport durch die Messleitungen zum Sender aufgrund der zu niedrigen Umgebungstemperatur gefriert, erstarrt oder Kristalle bildet. Wenn die Umgebungstemperatur unter den normalen Betriebstemperaturbereich des verwendeten Instruments fällt, wird dies direkt die Genauigkeit der Messwerte beeinträchtigen. Bei verschiedenen Messpunkten wie Druck, Durchfluss, Flüssigkeitsstand und Temperatur handelt es sich in der Regel um Flüssigkeiten als Messmedium. Unter dem Einfluss niedriger Temperaturen entstehen leicht Messfehler. In schweren Fällen können dadurch Sicherheitsunfälle wie Vergiftungen, Brände oder Explosionen verursacht werden. 　　Zusammenfassend ist die Kälte- und Frostschutzmaßnahme für Messgeräte daher von besonderer Bedeutung. Einige Nutzer großer Messgeräte haben bereits frühzeitig Gegenmaßnahmen ergriffen; beispielsweise haben Kraftwerke, Wasseraufbereitungsanlagen sowie Unternehmen aus der Öl- und Chemieindustrie eigene Vorschriften zur Vorbeugung von Kälte- und Frostschäden für ihre Betriebe entwickelt. Lassen Sie uns nun untersuchen, wie Nutzer von Instrumenten im Winter Maßnahmen ergreifen sollten, um diese vor dem Einfrieren zu schützen. 　　Zur Frostschutzbehandlung von Messgeräten und deren Messleitungen sind hauptsächlich die in den Isolierkästen der Messgeräte untergebrachten Transmitter, Außenballon-Tieftemperaturtransmitter oder andere im Freien installierte Tieftemperaturmessgeräte sowie die Mess- und Leitungsrohre für Druck-, Differenzdruck- und Durchflussmessgeräte zu erwärmen und zu isolieren. Vermeiden Sie solche Unfälle durch die richtige Auswahl oder auf andere Weise. Zu den üblichen Maßnahmen gehören: Auswahl des geeigneten Produkts, Wärmeisolation und -unterstützung sowie Wartung (Regelmäßige Überprüfungen, Entleerung von Ablagerungen) usw. 　　I. Auswahlmaßnahmen 　　(1) Auswahl von Geräten mit Isolierfunktion. Je nach Kategorie und Verwendungszweck des Messgeräts sowie dem geplanten Installationsort werden die Anforderungen an Isolierung und Frostschutz festgelegt, bevor diese an den Hersteller weitergeleitet werden. 　　(2) Bei Fernübertragungsgeräten für Signale sowie Anzeigegeräten müssen die Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit berücksichtigt werden. Bei Geräten mit Trennflüssigkeit müssen außerdem die Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit der Trennflüssigkeit berücksichtigt werden. 　　(3) Metallische Rotationsmessgeräte, elektrische Zielstrommessgeräte, Volumenstrommessgeräte, Massenstrommessgeräte usw. benötigen in der Regel keine separate Beheizung. 　　(4) Bei der Auswahl wird in der Regel zunächst die Praktikabilität und Wirtschaftlichkeit des Messinstruments berücksichtigt. Unter Praktikabilität versteht man eine einfache Wartung sowie genaue Messungen, während unter Wirtschaftlichkeit im Grunde das günstige Preisniveau gemeint ist. Beides muss miteinander kombiniert werden; man sollte nicht nur aus Gründen der Bequemlichkeit oder des Wartungsfreies auf Massenstrommesser, Metallrotoren, Elektrotargete usw. zurückgreifen. Daher ist die richtige Auswahl auch eine Maßnahme zur Verhinderung von Frost und Kondensation. Außerdem muss bei der Installation der Messgeräte ausreichend auf deren Frost- und Kondensatsschutz geachtet werden – beispielsweise sollten die Druckleitungen so kurz wie möglich sein, regelmäßige Überprüfungen sowie Entleerungen durchgeführt werden, und es muss eine einfache Beheizung vorhanden sein. Andernfalls ist auch die beste Auswahl der Messgeräte nutzlos. 　　(5) In einigen Gebieten im Norden ist der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht sehr groß – nachts können die Temperaturen auf über -20 Grad sinken. Wenn man dieses Problem durch eine geeignete Auswahl der Produkte lösen würde, wäre der Kosten-Nutzen-Verhältnis eher ungünstig. Die Wahl von Wärmespeicherung und -leitungen sowie Methoden wie Wartung (Regelmäßige Überprüfungen, Entleerung) sind die besten Lösungen zur Frostverhütung. 　　II. Isoliermaßnahmen
Durch den Einsatz von Isoliermaterialien wird gewährleistet, dass die Teile der Geräte, die leicht gefrieren können oder empfindlich gegenüber Kälte sind, geschützt werden. Dabei werden diese Teile mit Isoliermaterial umhüllt. Wenn der Winter kommt, sollte man die Verpackung überprüfen und regelmäßig den Schmutz entfernen, um zu verhindern, dass das Isoliermaterial der Verpackung beschädigt wird. 　　III. Heizmaßnahmen
1. Dampfheizmaßnahmen
Durch die Verwendung von Dampf zur Beheizung der Rohre wird eine Wärmeisolation erreicht. Vor dem Erzeugen von Dampf zur Wärmeisolierung im Winter sollte überprüft werden, ob die Dampfleitungen frei sind oder verstopft sind. Es ist am besten, wenn Dampf 24 Stunden lang zugeführt wird – allerdings nicht zu heiß. Manchmal muss die Menge des zugeführten Dampfs auch anhand der Wetterbedingungen angepasst werden, um zu verhindern, dass durch zu hohe Temperaturen der Kondensat im Druckrohr des Transmitters verdampft und dadurch die Funktionsfähigkeit des Transmitters beeinträchtigt wird. Ebenso soll durch zu niedrige Temperaturen verhindert werden, dass das Kondensat im Druckrohr gefriert und somit die ordnungsgemäße Funktion des Transmitters beeinträchtigt wird. 　　2. Maßnahmen zur Wärmeisolation des Schutzgehäuses
a) Das Schutzgehäuse mit elektrischen Heizelementen besteht aus drei Hauptteilen: dem Gehäuse selbst, dem Heizer sowie den Halterungen für die Messgeräte. Die Struktur ist identisch mit der eines gewöhnlichen Schutzgehäuses – der Unterschied liegt darin, dass im Inneren des Gehäuses ein elektrisches Heizsystem vorhanden ist. Die Struktur dieses Systems wird in der Abbildung dargestellt. Das Heizsystem setzt sich aus elektrischen Heizelementen sowie einem Temperaturcontroller zusammen. An den Seiten des Gehäuses befinden sich Steckdosen. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, erhitzt sich das Innere des Gehäuses auf die gewünschte Temperatur. Anschließend schaltet der Temperaturcontroller die Stromversorgung weiterhin ein, damit die Temperatur weiter ansteigt. Durch wiederholte Arbeiten kann die Temperatur im Behälter in einem bestimmten Bereich gehalten werden. Hauptparameter des konstant temperierenden Heizers:
⑴ Nennspannung: 200 V, 50 Hz
⑵ Nennleistung: 300–500 W
⑶ Die zu haltende Temperatur kann vom Benutzer selbst festgelegt werden.
⑷ Der konstant temperierende Heizer kann auch als explosionsgeschützte Variante hergestellt werden.
⑸ Es gibt drei Materialien für die Heizelemente: Kupferrohre, Kohlenstoffstahlrohre und Edelstahlrohre. 　　b) Wärmeisolierter Kasten für Dampfleitungen – Die Wärmeleitrohre bestehen aus Metall und sind in S-Form angeordnet. Oben und unten des Kastens werden die Verbindungen zu den Wärmeleitrohren durch geschweißte Verbindungen hergestellt. Die Wärmeleitrohre sind im Inneren des Kastens so angeordnet, dass der Dampf von oben nach unten fließt. Dadurch wird durch die Zirkulation des Dampfs im Rohrinneren eine Heizwirkung erzielt. Die Materialien für Heizrohre lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen, nämlich Kupferrohre und nahtlose Stahlrohre (Kohlenstahl). 　　c. Durch das Hinzufügen einer weiteren Schicht Isoliermaterial in die wichtigen Instrumentenkästen sowie durch das Abdichten der Öffnungen der Kästen sowie der Ein- und Auslassleitungen mit Kleber kann eine bessere Isolierung und Frostschutzfunktion des Instrumentensystems erreicht werden. 　　3. Maßnahmen mit elektrischen Heizbändern Die Technologie der elektrischen Beheizung ist eine moderne Heizmethode, bei der elektrische Energie direkt in Wärmeenergie umgewandelt wird. Setzen Sie Isolierkabel ein, wickeln Sie die Heizschläuche um die Geräte oder kleben Sie sie im Inneren des Gerätekastens fest – achten Sie jedoch darauf, dass die Länge der verwendeten Heizschläuche angemessen ist. 　　Einfachphasige Heizschläuche mit konstanter Leistung, die zur Beheizung, Frostschutz und Isolierung von Rohrleitungen, Ventilen und Pumpen sowie zur Aufrechterhaltung der Prozesstemperatur in Messleitungen eingesetzt werden. Die Wärmestrahlung pro Längeneinheit bleibt konstant, die Ausgangsleistung ändert sich nicht mit den Schwankungen der Umgebungstemperatur. Die Länge des Schlauchs steht in direktem Verhältnis zur Leistung. Bei der Installation kann der Schlauch beliebig zugeschnitten werden – es muss jedoch mindestens ein Heizeabschnitt von 2,5 m erhalten bleiben. Die äußere Gewebeschicht dient zum Wärmetransport und -abtransport sowie als Sicherheitsanschluss gegen statische Aufladungen. Wird hauptsächlich zur Eisschutz- und Isolierung verschiedener Rohrleitungen und Instrumente verwendet, kann eine maximale Aufrechterhaltungstemperatur von 150 °C erreichen. Hinweis: Für Leitungen mit Flüssigkeiten, bei denen eine strenge Temperaturkontrolle erforderlich ist, sind Heizung und Isolierung notwendig (es muss ein Temperaturregler verwendet werden). 　　Es gibt auf dem Markt auch ein weiteres Produkt: eine elektrische Heizhülle in weicher Verpackung, die speziell zur Beheizung von Messgeräten in engen Räumen eingesetzt wird. Sie ist explosionssicher und wird hauptsächlich an den Druckleitungsteilen der Messgeräte sowie an Ventilen installiert. 　　IV. Wartungsmaßnahmen 　　1. Installationsmaßnahmen 　　Angemessene Auswahl des Installationsortes: Ein trockener Ort ohne Regen- oder Schneetropfen. 　　2. Überprüfungsmaßnahmen: Wenn möglich, soll eine speziell dafür ausgebildete Person täglich überprüfen, ob die Isoliermaterialien beschädigt sind und ob die Dampfleitungen verstopft sind. Dabei werden technische Prüfungen durchgeführt sowie notwendige Maßnahmen ergriffen. 　　3. Alarmmaßnahmen: Wenn möglich, sollten kleine akustische und optische Alarmgeräte zur Erkennung von Dampflecksagen oder Stromausfällen installiert werden. Dadurch kann man potenzielle Probleme im Zusammenhang mit der Wärmedämmung und Frostschutz frühzeitig erkennen und beheben. 　　4. Inspektionsmaßnahmen: Der für die Wartung der Messgeräte in dem jeweiligen Gebiet Verantwortliche führt regelmäßig Inspektionen entlang der vorgegebenen Routen durch. Während der Inspektion müssen überprüft werden, ob die Ventile der Isoliertruben in Ordnung sind, ob die Isolierkästen funktionieren, ob die Entwässerungsanlagen ordnungsgemäß arbeiten, ob die Verpackungen des Isoliermaterials intakt sind sowie ob die Komponenten zur elektrischen Beheizung richtig funktionieren. Es ist notwendig, die Geräte zur Verhinderung des Gefrierens gründlich zu überprüfen und dazu entsprechende Protokolle anzufertigen. Zudem müssen die Geräte sowie die Maßnahmen zum Schutz vor Kälte ordnungsgemäß gepflegt werden – sie müssen trocken, intakt und sauber sein. Dabei sollen alle Probleme im Zusammenhang mit der Wärmeisolation umgehend behoben werden.