Ein Blick ins Innere einer Armatur

Wie schön und gut wäre es, wenn man in seine eingebauten Armaturen so hinein schauen könnte um den qualitativen Zustand zu begutachten.
In eingebautem Zustand und während des Betriebs ist dieser Blick allerdings allen verwehrt. An einer offenen Armatur, wie hier im Bild gezeigt lässt sich der Qualitätszustand erkennen und vermuten.

Abb.01

Wie kann dieser Blick, bei Armaturen in eingebautem Zustand, erfolgen?
Nichts ist unmöglich!
Wir von der WESA-Control GmbH haben die Antwort!
Genau zu diesem Zweck entwickelten wir die TMK, eine Torsionsmesskupplung.

Wechseln sie ihre Kupplung zwischen Antrieb und Armatur aus und verwenden sie stattdessen eine TMK, eine Torsionsmesskupplung wie in Abb.02 zu sehen ist.
Die TMK überträgt nicht nur die Kräfte zum Betreiben der Armatur, nein sie gestattet auch einen sogenannten Einblick in die Armaturen, in eingebautem Zustand. Über die Messergebnisse der TMK schafft man mehr als nur den sogenannten Einblick in die Armaturen. Der qualitative Zustand wird nicht nur sichtbar sondern messbar.
Würde wie in der Abb.01 die Armatur, beispielsweise festsitzen, so könnte man dies nicht unbedingt sehen, jedoch mit den Messergebnissen der TMK stellt man diesen Fehler fest. Die TMK liefert also mehr als nur ein Blick, sie liefert auch präzise Messergebnisse die jegliche Störungen jederzeit erkennen lassen.

Abb.02

Mit dieser TMK, in Verbindung mit einer Auswerteeinheit ist es nun möglich, auf Basis der Messwerte, Rückschlüsse auf den Zustand ihrer Armaturen zu erhalten. Es gleicht einem Blick ins Innere der Armatur. Aufzeichnungen der Messergebnisse lassen Trends erkennen wie verhält sich meine Armatur nach hunderten oder tausenden von Betriebsstunden?
Die Messwerte die von einer TMK geliefert werden sind Drehmomente, die beim Bewegen einer Armatur entstehen. Besonderer Vorteil dieser Messung ist, dass die TMK nur die Reibungskräfte der Armatur erfasst und keinerlei Reibungskräfte von Antrieben und deren Getriebe oder Dichtelementen.
Präziser geht es nicht, aus den Messergebnissen, den Qualitätszustand der Armaturen zu bewerten.

Es wird direkt gemessen und somit ist es möglich bei jedem Drehwinkel das Drehmoment in Nm zu bestimmen. Mit dieser Messmethode hat die TMK erhebliche Vorteile zu anderen Messverfahren die nur indirekt messen. Selbst die modernen Positioner, die auf den Antrieben bei Drehantrieben aufgebaut werden, erfüllen diese Aufgabe nur teilweise oder gar nicht.
Sollte sich die Laufzeit verändern oder sonstige Störungen ergeben, so werden die Messergebnisse der TMK dafür eine Erklärung haben. Selbst im Stillstand, in den Endlagen der Armatur, liefert die TMK ein Messergebnis was auf den Qualitätszustand hinweist. Es handelt sich hier um die bleibende Verdrehung, die von keinem anderen Messverfahren in der Armaturendiagnostik geliefert wird. Die bleibende Verdrehung ist das Resultat aus den Reibungskräften innerhalb der Armatur, die der TMK nicht erlauben ihre Nullstellung einzunehmen.
Sollte die TMK die Nullstellung einnehmen, so wären die Reibungs- und somit die Dichtungskräfte bei der Armatur verloren.
In der Endlage gibt es keine Laufzeit, keine Stromaufnahme, kein Hydraulikdruck, sodass für diese Messverfahren hier Ende ist. Was nutzen einem Betreiber aufwendige Messverfahren wenn sie nur bedingt Aussagen über den Qualitätszustand der Armaturen liefern.

Ökologie, Betrachtung mit einer TMK

Eine weitverbreitete Arbeitsmethode besteht darin, dass Armaturen bei großen Stillständen ausgetauscht werden und bis zum nächsten Stillstand halten müssen, um sie dann wiederum komplett auszutauschen. Zwischenzeitlich ist keine Messung an den Armaturen vorhanden, die vorausschauend Fehler oder den Zustand erkennen lassen. Es werden dann grundsätzlich alle Armaturen gewechselt ohne zu wissen, ob doch noch einige Armaturen ihren Dienst hätten weiter erbringen können. Hier fehlt einfach ein Messergebnis, was den qualitativen Zustand im Vorfeld ermitteln kann. Mit dieser beschriebenen Arbeitsweise entsteht ein durchaus unnötiger Materialverbrauch und erheblicher Arbeitsaufwand. Ökologisch betrachtet, ist hier Spielraum für Verbesserungen.
Es lohnt sich darüber nachzudenken, ob neue Wege beschritten werden können. Neue Wege in der Form, wodurch das Messen des Qualitätszustandes auch die Entscheidung für andere, bessere, langlebigere Armaturen abgeleitet werden können (höhere Verfügbarkeit).
Durch stetiges Austauschen ohne Kontrolle, ohne zu wissen wie sich der qualitative Zustand verhält, wird eine solide Betrachtung zum Verbessern der eigenen Rentabilität nicht gegeben sein. Um solche Aussagen zu präzisieren, müssen aber Messergebnisse vorliegen, wie sie jetzt durch die Armaturendiagnose mit dem Einsatz einer Torsionsmesskupplung ermittelt werden können.
Hier stellt sich logischerweise immer die Frage nach dem Preis.
Baut man ein Messsystem auf, so erwartet man entsprechende wirtschaftliche Vorteile.
Es sind nicht nur wirtschaftliche Vorteile die erreicht werden, sondern auch sicherheitstechnische Vorteile die sich letztendliche auch wirtschaftlich auszahlen.

Als Beispiel wäre zu nennen keine ungewollten Ausfälle, planbare Instandhaltung, Verlängerung der Standzeiten.

Betrachtung zur Rentabilität und des eigenen Verbesserungspotentials.
Auf Grund der Messergebnissen von einer TMK und der damit verbundenen statistische Auswertung kann ein Vergleich mit den anderen Armaturen herangezogen werden. Mit einem solchen Vergleich können andere Armaturentypen zur Verlängerung der Standzeiten beitragen.
Auch solche technischen Fragen werden mit den Messergebnissen beantwortet. Die Ökologie spielt auch an dieser Stelle eine gewisse Rolle. Ökologie tendiert hin zur Wirtschaftlichkeit.

Ein weiteres Beispiel bei Klappen:

Bei einigen ausgekleideten, gummierten Klappen kommt es vor, dass alleine durch das Anziehen der Rohrleitungsflansche ein erhöhtes Drehmoment entsteht.
Es entsteht nur durch einseitiges Anziehen oder durch Verspannungen die im Rohrleitungssystem auftreten.
Wird bei solchen Klappen, in nicht eingebautem Zustand das Drehmoment mit einer TMK gemessen, so ist ein klarer Unterschied zum eingebauten Zustand zu erkennen.
Die erhöhten Drehmomente entstehen durch das Quetschen der Dichtungselemente, durch einseitiges anziehen oder Verspannungen, noch nicht durch Prozessbedingte Störungen.
Um hier Abhilfe zu schaffen ist es erforderlich, dass bereits beim Einbauen der Klappen, eine TMK den sach- und fachgerechten Einbau mit überwacht.
Beim Anziehen der Flansche ist die Klappe mit der TMK „Auf“ und „Zu“ zufahren, um die Auswirkungen beim Anziehen zu beobachten.
In welche Richtung verändert sich das Drehmoment, beim Anziehen, mehr oder weniger, sodass ein zentrierter Einbau mit möglichst wenig Veränderungen beim Drehmoment durch das Anziehen erreicht wird. Diese Vorgehensweise kann in den Arbeitsanweisungen mit aufgenommen werden, um hier Fehler zukünftig zu vermeiden. Die Vorteile einer TMK liegen auf der Hand und übersteigen die bisherigen Messmethoden der Armaturendiagnostik.

Zu leicht wird aber dabei die Anschaffung einer TMK mit dem Preis einer Armatur verglichen.
Sicherlich ist dies eine Betrachtung, die aber entsprechend relativiert werden muss.
Eine TMK ist nicht nur eine Kupplung, nein sie ist ein Präzisionsmessgerät was die Qualität innerhalb einer Armatur erkennen lässt.
Zudem wird eine TMK die Lebenszykluszeit haben, um mehrere Armaturengenerationen zu überdauern.
Die Lebensdauer ist nicht mit der Lebensdauer einer Armatur zu vergleichen. Logischerweise lassen sich dann auch nicht die Preise miteinander vergleichen.
Eine TMK und das dazugehörige Auswertesystem überstehen einige Armaturengenerationen und müssen nicht von Stillstand zu Stillstand ausgetauscht werden.

Ökologische Betrachtungen zahlen sich für alle aus!

Auswertung der TMK Signale auf einem Leitsystem, mit Datenlogger, oder sonstigen Auswertemethoden.

Zum besseren Verständnis sind hier die Luftdruckdaten im Antrieb und einem Wegaufnehmer 0° bis 90° mit aufgezeichnet. Sodass bei jedem Drehwinkel ein entsprechendes Drehmoment zugeordnet wird.
So wird der Blick in die Armatur wieder deutlich.

Die bleibende Verdrehung wird bei den Punkten A, in Zustellung und H, in Aufstellung oder bei Regelarmaturen immer im Stillstand erreicht.
Sie ist ein Qualitätsmerkmal und wird bei dieser Messmethode nur durch den Einsatz einer TMK sichtbar werden.
Gut zu erkennen, erst wenn das Losreißmoment den höchsten Wert erreicht hat, bewegt sich der Antrieb weiter.

Erlauben sie sich den Einblick in ihre Armaturen um sicheres und effizientes Betreiben zu ermöglichen.
Nur präzise Messergebnisse sind die Grundlage für Entscheidungen für sicheres Betreiben, planbare Instandhaltung und Verbesserung in den Standzeiten.

Ein Blick, mit einer TMK, ins Innere der Armatur genügt und man kann vernünftig entscheiden.