Pulsationen im Erdgasnetz, verursacht durch Kompressoren, Durchflussregelventilen und Gasreglern, beeinträchtigen die Messgenauigkeit. Auch eine unvorteilhafte Konfiguration des Leitungssystems kann zu Wirbeln und somit zu Pulsationen führen. Der daraus resultierende Fehler wird als Wurzelfehler (engl. Square Root Error, SRE) bezeichnet und ist stets ein positiver Fehler. Er kann nur durch kostspielige Veränderungen des Leitungssystems reduziert werden. Ein sekundärer Effekt des Wurzelfehlers ist der Wirkdruckleitungsfehler (engl. Gauge Line Error, GLE). Dabei ist der Druckunterschied für das Messgerät an der Messblende nicht der gleiche wie am Anschluss des Messgeräts. Dieser Fehler kann sowohl ein positiver als auch ein negativer Fehler sein.
Eine Studie des Pipeline and Compressor Research Council (PCRC) in Zusammenarbeit mit dem Southwest Research Institute (SWRI) im texanischen San Antonio hat ergeben, dass der Wirkdruckleitungsfehler verringert werden kann, indem das Messgerät möglichst nah an der Messblende angebracht wird. Die besten Ergebnisse ergeben sich aus einem Maximalabstand von 45 cm (18"). Auch sollte der Innendurchmesser der Wirkdruckleitung mindestens 9,5 mm (0.375") betragen. Dadurch können sich die Pulsationen in die Wirkdruckleitungen hinein- und herausbewegen und es wird verhindert, dass sich Druck aufbauen kann. Des Weiteren sollten beide Seiten der Wirkdruckleitungen zwischen Druckentnahmestelle und Messgerät gleich lang sein.
Auch Kondensat und andere Flüssigkeiten, die sich gewöhnlich in den kleinen Ventilen des Ventilblocks sammeln, beeinträchtigen die Messgenauigkeit. Montiert man das Messgerät über den Anschlüssen der Messblende, ermöglicht das die Selbstentleerung des Ventilblocks und der Wirkdruckleitungen. Diese Anforderungen berücksichtigt der Industriearmaturenhersteller AS-Schneider mit seinem DirectMount-System. Sein senkrechter, direkter Aufbau ermöglicht die Montage des Messgeräts innerhalb des notwendigen Abstands und mit dem durchgängigen Mindestdurchmesser von 9,5 mm (0.375") zwischen Blende und Messgerät. So koppelt man das Messgerät eng mit der Messblende und reduziert somit Wirkdruckleitungsfehler. Ventilblöcke mit großem Bohrungsdurchmesser ermöglichen auch die Selbstentleerung. AS-Schneider hat die Armatur in enger Zusammenarbeit mit Kunden aus der Gasindustrie entwickelt.
Stabilisatorstutzen sorgt für mehr Sicherheit
Herzstück des Schneider-DirectMount-Systems ist der zum Patent angemeldete Stabilisatorstutzen. Er kann je nach Anforderungen aus Kohlenstoffstahl, rostfreiem Austenitstahl oder aus nickelbasierten Legierungen gefertigt sein. Um den Ventilblock am Messblendenflansch anschließen zu können, ist ein spezieller Adapter notwendig, der sich am Körper des Messblendenflansches abstützt. Das sorgt für mehr Stabilität. Normalerweise wird der Adapter nur mit einem konischen Gewinde in die Blende eingeschraubt. Der komplette Aufbau mit Ventilblock und Messgerät hat jedoch ein hohes Eigengewicht. Zusätzlich können noch Vibrationen aus der Rohrleitung auf diese Verbindung einwirken, sodass das Gewinde brechen kann. Mit dem Stabilisatorstutzen besteht diese Gefahr nicht.
Um die Rohrleitungen vor Korrosion zu schützen, stehen sie oft unter einem leichten elektrischen Strom. Träfe dieser Strom auf das Messgerät, würde er die Messergebnisse verfälschen. Daher nutzt die neue Konstruktion ein sogenanntes Dielectric Kit, eine Kunststoffdichtung und Schraubenisolierung, die das Messgerät gegen elektrische Spannung abschirmt.
An dem Ventilblock selbst sorgen zwei Absperrventile für eine zuverlässige Erstabsperrung, falls das Messgerät einmal abmontiert und gewartet oder repariert werden muss. Sie sind mit verschiedenen Dichtungsmaterialien wie etwa dem Kunststoff PTFE verfügbar und halten, je nach Ausführung, Temperaturen von –55 bis 232 °C und einem Druck bis zu 420 bar stand. Darüber hinaus besitzt der Ventilblock ein Entlüftungsventil, über das der statische Druck bei geschlossener Erstabsperrung kontrolliert entweichen kann, sowie zwei Ausgleichsventile. Mit diesen kann der Betreiber das Messgerät für die Differenzdruckmessung kalibrieren, ohne dass er es extra abmontieren muss. Sind die Ventile geöffnet, ist der Druckunterschied zwischen den beiden Ausgängen des Ventilblocks, an die das Messgerät angeschlossen wird, gleich Null. Zeigt das Messgerät in diesem Zustand einen anderen Wert als Null an, muss es neu eingestellt werden.
Nach PCRC-Empfehlung ausgelegt
Das Schneider-DirectMount-Systems hat einen durchgängigen Innendurchmesser von 9,5 mm (3/8 "), wie in der Studie des PCRC empfohlen. Zudem beträgt der Abstand zwischen Messblende und Messgerät weniger als 30 cm – auch das ist eine wichtige Voraussetzung für eine exakte Messung. Die solide Ausführung des Stabilisatorstutzens sorgt für hohe Stabilität und macht das System unempfindlich gegen Schwingungen. Der Anwender kann auf zusätzliche Leitungen oder Ventile verzichten und erhält damit eine kompakte, übersichtliche und robuste Armatur. Da sie anschlussfertig, komplett vormontiert und bereits getestet geliefert wird, kann er sie zudem einfach, schnell und kostengünstig installieren.
