Was heißt sicher? Sicher heißt, dass der Betreiber sicher sein kann, dass Leckagen bereits im kleinsten ppm-Bereich detektiert werden! Dies kann nur erfolgen, wenn die Messvorrichtung auch bereits kleinste Leckagen in geschlossenen oder offenen Kreisläufen kontinuierlich detektieren kann. Warum in kleinsten Konzentrationen messen? Durch die Komplexitätsbildung mit Buntmetallen frisst das NH3 das Buntmetall auf und es kommt zu Durchbrüchen in den Rohrleitungen. Die Folge: erhebliche Kosten für die Wiederinstandstellung!
Leckageüberwachungen in Wasser-, Wasser/Glykol-Sole-Systemen
Nicht nur die Überwachung der Luft auf NH3-Leckage ist von großer Wichtigkeit. Werden z. B. Kühlanlagen mit Wasser aus öffentlichen Gewässern, Bächen, Flüssen etc. gekühlt, so ist es zwingend erforderlich, nach dem Verbraucher, Kondensator oder Enthitzer das Kühlmedium auf NH3-Leckagen zu überwachen. In vielen Anlagen wird im Sekundärkreislauf mit Wasser/Glykol- oder speziellen Solegemischen die Anlage optimiert. Hier entstehen zwischen Primärkreislauf Ammoniak und dem Solekreislauf Gefahren durch Leckagen. Dabei wird, falls das Sekundärsystem Buntmetalle aufweist, das bei Leckagen ausströmende Ammoniak im Buntmetall (Kupfer) gebunden (Komplexitätsbildung) und führt langsam zu einer Auflösung der Wandstärke bis zum Durchbruch. Dies muss absolut zuverlässig detektiert werden (im ppm-Bereich).
NH3 in Wasser/Glykol-Kreisläufen wird nur über ionenselektive Messysteme wie GfG MiniCal in kleinsten Konzentrationen erfasst. Sobald eine Leckage ohne Überwachung erfolgt, muss das ganze System geleert und gereinigt werden. Dies hat zur Folge, dass nicht unerhebliche Folgekosten auf den Betreiber zukommen. In offenen Systemen, also z. B. Seen, Bächen, Flüssen, werden die Gewässer durch eine Ammoniak-Leckage äußerst verunreinigt und führen zu einem enormen Fischsterben. Ebenso ist die Kälteanlage danach wiederum einer Totalrevision zu unterziehen. Sind jedoch die GfG MiniCal III-Überwachungen installiert, so wird der Betreiber frühzeitig gewarnt, und sekundäre Maßnahmen verhindern einen weiteren Austritt von NH3.
Die heutige Technologie bietet dem Betreiber ein Höchstmaß an Sicherheit durchionenselektive Messmethoden. Die bereits jahrelange Erfahrung von über 1 000 installierten GfG-Anlagen mögen als Beweis dieser Messtechnologie dienen: z. B. für Installationen (Evaporativkondensatoren, Enthitzer, Auffangbecken etc.) oder Solekreislaufgemische (Ethylenglykol, Propylenglykol, Tyfoxit, Pekasol, Marlotherm, Therminol, Gilotherm, Santotherm, Talin) und u. v. a.
Wie funktionieren ionenselektive Messsysteme?
1. Messung in Wasserkreisläufen
Ammoniak liegt im Wasser als Ion vor. Das ausströmende NH3 verbindet sich im Wasser und kann als NH4 + Ion mithilfe von NH4-ionenselektiven Elektroden erfasst werden. Bei allen Wasser-Direktmessungen (ob im Kreislauf oder im Becken) wird über eine Elektrode selektiv gemessen und daher ist nur eine Messstelle nach dem Verbraucher / Kondensator etc. erforderlich. Die angebotenen Messsysteme sind bis 6 bar Betriebsdruck einsetzbar (optional auch bis 10 bar), mit Nachweisgrenzen von kleinsten Konzentrationen von 0,2 bis 10/100 ppm als Messbereiche. Dabei wird bei einer Leckage nur das im Wasser ausströmende Ion NH4 gemessen.
2. Messung in Wasser/Glykol-Kreisläufen
In Wasser/Glykol- bzw. Sole-Kreisläufen kann sich das Ammoniak nicht mit dem Gemisch verbinden, da die Gleichgewichtsverschiebung der Wasserstoffionen einerseits und die Inhibitoren und Stabilisatoren andererseits dies nicht zulassen. Mit anderen Worten kommen in Solegemischen Leckagen von Ammoniak größtenteils gasförmig als NH3 vor. Aus diesem Grund wird mithilfe von NH3-ionengasselektiven Elektroden gemessen. Dabei müssen entsprechend dem zu messenden Solegemisch der Innenpuffer sowie das Membransystem der Elektrode angepasst werden.
Langjährige Erfahrung und Entwicklung haben die GfG AG auch in der Überwachung von Wasser/Wasser-Sole-Kreisläufen zum Marktführer gemacht. Meist werden diese Messsysteme direkt in den geschlossenen Kreislauf nach dem Verbraucher installiert und können bis Drücke von 6/10 bar und Temperaturen von 45 °C bis 90 °C eingesetzt werden.
Ingenieure, Installateure und Endkunden können sich durch die Fachfirmen in Sachen Auswahl, Platzierung oder Überwachungskonzept beraten lassen. Die Berater verfügen sowohl über die Erfahrung als auch über das Angebot von Gas- und Wasserüberwachungen und können komplette Warnzentralen mit den entsprechenden Kontaktabgängen und der Schemaausarbeitung anbieten. Dadurch werden Schnittstellen sowie Mehrkosten durch verschiedene Arbeiten, Servicekosten etc. vermieden und die Beschaffungskosten einerseits sowie die Servicekosten anderseits niedrig gehalten.
Der Fachberater muss dabei auf die Vorschriften und Richtlinien sowie die örtlichen Gegebenheiten Rücksicht nehmen und diese zusammen mit dem Kälteanlagenbauer in ein Sicherheitskonzept einbinden. Dabei müssen die Abschaltungen (Maschinenabschaltungen, Absperrventile etc.) mit kältetechnischem Fachwissen einbezogen werden. Ebenso sind seitens des Kälteinstallateurs im Sicherheitskonzept die Maschinen und Ventile für die Notfallmaßnahmen zu kennzeichnen und im Sicherheitskonzept zu beschreiben.
Diese umfassenden Maßnahmen sorgen dafür, dass ein reibungsfreier Betrieb mit dem Kältemittel Ammoniak garantiert ist, und der Betreiber seine Anlagen bestens geschützt hat, d. h. Leckagen frühzeitig erfasst werden, bevor die Anlagen Schaden nehmen können.
Anlagen, die mit MiniCal III-Systemen ausgerüstet sind, kommen vor bei:
Kunsteisbahnen
Flughafen-Kälteanlagen
Lebensmittelproduzenten
Schlachtbetrieben
Kühlhäusern
gewerblichen Kühlanlagen
sämtlichen Industriellen Kühlanlagen
Bierbrauereien
Peter Stürchler,
Geschäftsführer GfG AG, CH-Binz
