Schauglas-Füllstandsanzeige bei heißen Medien sicher einsetzen

→ Produkt: WIKA Typ LGG Schauglasanzeiger

 

Ein Schauglasanzeiger ermöglicht eine besonders einfache Kontrolle des Füllstands: Der Bediener sieht unmittelbar, wie hoch die Flüssigkeit im Behälter steht. Bei heißem Wasser, Dampf, Wärmeträgeröl oder anderen heißen Prozessmedien wird aus dieser einfachen Messaufgabe jedoch schnell eine anspruchsvolle Armaturen- und Sicherheitsfrage.

Entscheidend ist nicht nur, ob das Schauglas der Betriebstemperatur standhält. Gleichzeitig müssen:

• Betriebsdruck,
• Glasbauart,
• Messstoff,
• Dichtungswerkstoffe,
• Absperrarmaturen,
• Temperaturwechsel,
• Ableseposition,
• Wartung und Reinigung

berücksichtigt werden.

Besonders kritisch sind heiße wässrige Medien und Dampf. Temperatur, Druck und chemische Bedingungen können die Glasoberfläche langfristig beanspruchen. Gleichzeitig kann ein plötzlicher Temperaturwechsel hohe thermische Spannungen im Schauglas erzeugen.

Ein Schauglasanzeiger für heiße Medien muss deshalb als komplette drucktragende Messstelle ausgelegt werden – vom Behälteranschluss über die Absperrarmaturen und Dichtungen bis zum Glas und zum sicheren Ablesebereich.

Für solche Anwendungen bietet ICS Schneider unter anderem den WIKA Typ LGG Schauglasanzeiger zur direkten Füllstandsanzeige an. Je nach Ausführung sind unterschiedliche Reflex-, Transparent- und Glasrohrvarianten, Prozessanschlüsse, Werkstoffe sowie Optionen für Beleuchtung, Beheizung und Isolierung verfügbar. Weitere Lösungen finden Sie unter Füllstandmesstechnik bei ICS Schneider.

Wie ein Schauglasanzeiger den Füllstand anzeigt

Ein klassischer Schauglasanzeiger arbeitet nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße.

Der Anzeiger wird üblicherweise über einen unteren und einen oberen Prozessanschluss mit dem Behälter verbunden.

Dadurch stellt sich im Flüssigkeitskanal des Schauglasanzeigers grundsätzlich derselbe Flüssigkeitsspiegel ein wie im Behälter.

Der Füllstand wird direkt sichtbar

Es ist keine elektronische Umrechnung von:

Druck → Füllhöhe

oder:

Laufzeit → Abstand → Füllstand

notwendig.

Das ist ein wesentlicher Vorteil der direkten Sichtanzeige.

Das Verfahren benötigt keine Hilfsenergie

Auch bei Ausfall von:

24-V-Versorgung

oder:

SPS / Leitsystem

bleibt der Flüssigkeitsstand grundsätzlich vor Ort sichtbar, sofern die Messstelle selbst funktionsfähig und zugänglich ist.

Warum heiße Medien besondere Anforderungen stellen

Bei Umgebungstemperatur ist ein Schauglasanzeiger bereits ein drucktragendes Bauteil.

Bei hohen Messstofftemperaturen kommen zusätzliche Belastungen hinzu.

Dazu gehören insbesondere

• thermische Ausdehnung der metallischen Bauteile,
• Temperaturbelastung der Dichtungen,
• thermische Beanspruchung des Glases,
• Temperaturwechsel beim Anfahren und Abstellen,
• Verbrennungsgefahr für Bedienpersonal,
• erhöhter Einfluss bestimmter Medien auf die Glasoberfläche.

Bei Dampf- und Heißwasseranwendungen

kann zusätzlich die Kombination aus:

hoher Temperatur + Wasser + chemischer Zusammensetzung

entscheidend sein.

Deshalb darf nicht allein nach dem maximal zulässigen Temperaturwert des Glases ausgewählt werden.

Druck und Temperatur immer gemeinsam bewerten

Die Frage:

Bis zu welcher Temperatur ist der Schauglasanzeiger geeignet?

reicht für eine technische Auslegung nicht aus.

Benötigt werden mindestens:

maximaler Betriebsdruck

und:

maximale Betriebstemperatur

sowie der konkrete Messstoff.

Beim WIKA Typ LGG

nennt WIKA modellabhängige Einsatzgrenzen von:

-196 … +374 °C

und:

Vakuum bis 250 bar

.

Diese Werte beschreiben jedoch das Produktprogramm und dürfen nicht als pauschale Freigabe für jede einzelne Ausführung verstanden werden.

Die konkrete zulässige Kombination

hängt unter anderem ab von:

• Schauglasbauart,
• Glasgröße,
• Werkstoff,
• Prozessanschluss,
• Dichtung,
• Messstoff.

Für die Auswahl ist deshalb immer die zulässige Druck-Temperatur-Kombination der konkreten Geräteausführung maßgeblich.

Reflex-, Transparent- und Glasrohranzeiger unterscheiden

Schauglasanzeiger sind nicht alle gleich aufgebaut.

Für industrielle Anlagen werden insbesondere:

• Reflex-Schaugläser,
• Transparent-Schaugläser,
• Glasrohr-Schaugläser

eingesetzt.

Die Auswahl beeinflusst

• Ablesbarkeit,
• Druck- und Temperaturbereich,
• Schutzmöglichkeiten des Glases,
• Eignung für Dampf,
• Beobachtung von Farbe und Trennschichten.

Wann ein Reflex-Schauglas sinnvoll ist

Beim Reflex-Schauglas besitzt die Glasplatte prismatische Strukturen.

Dadurch unterscheiden sich Flüssigkeits- und Gasphase optisch deutlich.

Im Gasbereich

wird das Licht stark reflektiert.

Im Flüssigkeitsbereich

ändert sich die Lichtbrechung, sodass die Flüssigkeit deutlich dunkler erscheint.

Der Flüssigkeitsspiegel ist dadurch auch ohne zusätzliche Skala gut erkennbar.

Reflexanzeigen sind besonders interessant

wenn:

• eine klare Flüssigkeitsgrenze benötigt wird,
• das Medium ausreichend transparent ist,
• keine Beobachtung der Medienfarbe notwendig ist.

Wann ein Transparent-Schauglas sinnvoll ist

Bei einem Transparent-Schauglasanzeiger wird der Flüssigkeitskanal durch transparente Glasplatten beobachtet.

Dadurch lässt sich nicht nur die eigentliche Füllstandslinie erkennen.

Je nach Medium können zusätzlich sichtbar werden

• Farbe,
• Trübung,
• Phasengrenzen,
• Verunreinigungen.

Transparent-Ausführungen sind außerdem für bestimmte anspruchsvolle Dampf- und Hochtemperaturanwendungen besonders relevant

weil zwischen Medium und Glas zusätzliche Schutzlagen wie Glimmerscheiben eingesetzt werden können.

Diese Möglichkeit ist ein wichtiger Unterschied zur klassischen Reflexanzeige.

Glaswerkstoff und Temperaturbeständigkeit

Beim WIKA LGG werden für die Schaugläser Borosilikatgläser nach DIN 7081 eingesetzt.

Borosilikatglas zeichnet sich unter anderem durch eine vergleichsweise gute Temperaturwechselbeständigkeit aus.

Das bedeutet jedoch nicht

dass jedes Borosilikatglas unabhängig von:

• Temperatur,
• Druck,
• Medium,
• mechanischer Einspannung

verwendet werden kann.

Die zulässigen Einsatzbedingungen ergeben sich immer aus der vollständigen Schauglasarmatur.

Auch kleine Oberflächenschäden sind relevant

Glas ist druckbelastbar, solange:

• Geometrie,
• Oberfläche,
• Einspannung

innerhalb der vorgesehenen Bedingungen bleiben.

Kratzer, Abtragungen oder Risse können die mechanische Sicherheit beeinträchtigen.

Warum Glimmerschutz bei heißen Anwendungen wichtig sein kann

Glimmerscheiben werden bei bestimmten Schauglasanwendungen zwischen Prozessmedium und Glas eingesetzt.

Sie erfüllen dabei nicht dieselbe Aufgabe wie ein äußerer Berührungsschutz für Personen.

Die Glimmervorlage schützt das Schauglas auf der Prozessseite

und kann insbesondere bei heißen wässrigen Medien beziehungsweise Dampf die direkte Beanspruchung der Glasoberfläche reduzieren.

Beim WIKA LGG

dürfen die Gläser für Wasserdampf ohne Glimmervorlage bis:

243 °C

eingesetzt werden.

Mit entsprechender Glimmerausführung sind Dampfanwendungen bis:

300 °C

möglich.

WIKA weist ausdrücklich darauf hin

dass bei wässrigen Medien in Kesselanlagen hohe Temperaturen und hohe pH-Werte die Glasabtragung verstärken können.

Ab:

243 °C

sollen dort Transparentgläser mit Glimmervorlage eingesetzt werden.

Glimmer ist damit ein Schutz des drucktragenden Sichtsystems – kein Ersatz für einen gegebenenfalls erforderlichen Personenschutz vor heißen Oberflächen.

Besonderheiten bei heißem Wasser und Dampf

Dampf stellt besondere Anforderungen an einen Schauglasanzeiger.

Druck und Temperatur sind bei gesättigtem Dampf unmittelbar miteinander verknüpft.

Mit steigendem Dampfdruck steigt deshalb gleichzeitig die Sättigungstemperatur.

Zusätzlich kann Kondensat entstehen

Im Schauglasanzeiger können sich:

• Dampf,
• Kondensat,
• Flüssigwasser

gleichzeitig befinden.

Das beeinflusst sowohl die thermische Belastung als auch die Ablesung.

Bei Dampfanwendungen muss deshalb besonders geprüft werden

ob:

• Reflex oder Transparent geeignet ist,
• Glimmerschutz benötigt wird,
• Druck und Temperatur zur gewählten Ausführung passen,
• Armaturen und Dichtungen für Dampf geeignet sind.

Warum Absperrarmaturen zur Messstelle gehören

Ein Schauglasanzeiger ist direkt mit dem Prozess verbunden.

Bei einem Defekt muss er deshalb vom Behälter getrennt werden können.

Typischerweise befinden sich

am oberen und unteren Prozessanschluss:

Absperrventile

beziehungsweise Ventilköpfe.

Zusätzlich können:

• Ablass,
• Entlüftung,
• Schnellschlussfunktionen

vorgesehen werden.

Die Absperrarmaturen dienen nicht nur der Wartung

Sie ermöglichen auch, den Schauglasanzeiger bei:

• Glasbruch,
• Undichtigkeit,
• Dichtungsfehler,
• Wartungsarbeiten

vom Behälter zu isolieren.

Bei heißen und unter Druck stehenden Medien ist diese Möglichkeit besonders wichtig.

Kugelselbstschluss als zusätzliche Schutzfunktion

Bei verschiedenen Ventilausführungen des WIKA LGG ist ein Kugelselbstschluss als Sicherheitselement vorgesehen.

Im normalen Betrieb

kann das Medium zwischen Behälter und Schauglasanzeiger strömen.

Bei stark erhöhtem Durchfluss

beispielsweise infolge eines Glasbruchs, kann die Kugel in Richtung Ventilsitz bewegt werden und den Austritt begrenzen.

Damit kann die ausströmende Medienmenge reduziert werden.

Der Kugelselbstschluss ersetzt jedoch nicht

die vorgesehenen Absperrventile und eine fachgerechte Reaktion bei einer Störung.

Bei einer Leckage oder einem Glasbruch muss die Messstelle entsprechend der Betriebsanleitung vom Behälter isoliert werden.

Heißen Schauglasanzeiger richtig in Betrieb nehmen

Ein kalter Schauglasanzeiger sollte nicht unkontrolliert mit einem sehr heißen Prozessmedium beaufschlagt werden.

Bei großen Temperaturunterschieden können hohe thermische Spannungen entstehen.

WIKA sieht deshalb für den LGG ein kontrolliertes Angleichen an die Messstofftemperatur vor

wenn Prozess- und Umgebungstemperatur deutlich voneinander abweichen.

Der Schauglasanzeiger wird dabei kontrolliert mit dem Medium gespült beziehungsweise erwärmt, bevor er vollständig in Betrieb genommen wird.

Auch der Druckausgleich erfolgt kontrolliert

Bei Ventilen mit Kugelselbstschluss sollen die Armaturen zunächst nur teilweise geöffnet werden.

Erst nach erfolgtem Druckausgleich werden sie vollständig geöffnet.

Schnelles vollständiges Öffnen kann nicht nur thermisch ungünstig sein, sondern bei einem Kugelselbstschluss auch dazu führen, dass die Kugel den Durchfluss unbeabsichtigt absperrt.

Temperaturschock und thermische Spannungen vermeiden

Glas reagiert empfindlich auf starke Temperaturunterschiede innerhalb des Bauteils.

Ein kritisches Szenario wäre beispielsweise

kalter Schauglasanzeiger + plötzlich heißes Medium

.

Die innere Glasoberfläche erwärmt sich schneller als die äußere Oberfläche.

Dadurch entstehen mechanische Spannungen.

Auch der umgekehrte Fall ist kritisch

heißes Schauglas + kaltes Reinigungsmedium

.

Deshalb sollte auch bei Reinigung und Wiederinbetriebnahme auf kontrollierte Temperaturänderungen geachtet werden.

Dichtungswerkstoff passend auswählen

Nicht nur das Glas muss für die Prozesstemperatur geeignet sein.

Die Dichtung befindet sich unmittelbar zwischen:

Glas

und:

metallischem Glashalter

und beeinflusst damit die Dichtheit und mechanische Einspannung.

Bei der Werkstoffauswahl müssen gleichzeitig berücksichtigt werden

• Temperatur,
• Messstoff,
• Druck,
• chemische Beständigkeit,
• Dauerbelastung.

Ein Dichtungswerkstoff, der chemisch gegen das Medium beständig ist, ist nicht automatisch auch für die erforderliche Temperatur geeignet.

Umgekehrt gilt

ein temperaturbeständiger Werkstoff muss zusätzlich chemisch mit dem Prozessmedium verträglich sein.

Spannungsfreie Montage am Behälter

Die oberen und unteren Behälteranschlüsse müssen zur Geometrie des Schauglasanzeigers passen.

Ein häufiger Montagefehler besteht darin, nicht fluchtende Prozessanschlüsse durch mechanische Kraft zusammenzuziehen.

Dadurch können entstehen

• Verspannungen im Gehäuse,
• ungleichmäßige Belastung der Dichtungen,
• zusätzliche Beanspruchung des Glases,
• Undichtigkeiten.

Der Schauglasanzeiger sollte deshalb nicht als mechanisches Ausgleichselement für falsch positionierte Behälterstutzen verwendet werden

Die Prozessanschlüsse müssen geometrisch passend ausgeführt sein.

Auch angeschlossene Rohrleitungen dürfen keine unnötigen Kräfte auf die Armatur übertragen.

Sichere Ablesung planen

Bei einem heißen Schauglasanzeiger darf die Ableseposition nicht erst nach der Montage betrachtet werden.

Der Bediener sollte den Füllstand erkennen können, ohne:

• heiße Oberflächen berühren zu müssen,
• sich unmittelbar vor möglichen Austrittsstellen aufzuhalten,
• über Rohrleitungen greifen zu müssen,
• auf ungeeignete Hilfsmittel steigen zu müssen.

Bei der Planung sind deshalb sinnvoll

• geeignete Montagehöhe,
• guter Blickwinkel,
• ausreichender Abstand zu heißen Rohrleitungen,
• freie Bedienbarkeit der Absperrventile,
• ausreichende Beleuchtung.

Die beste direkte Füllstandsanzeige nützt wenig, wenn sie im normalen Anlagenbetrieb nur aus einer ungünstigen oder gefährlichen Position ablesbar ist.

Berührungsschutz und Warnkennzeichnung

Bei heißen Medien können nicht nur Glas und Flüssigkeit hohe Temperaturen erreichen.

Auch:

• Ventilköpfe,
• Flansche,
• Glashalter,
• Rohranschlüsse

können sich stark aufheizen.

WIKA fordert beim LGG bei Oberflächentemperaturen über 60 °C

eine Warnkennzeichnung an:

Flanschen, Rohren, Gehäuse usw.

und geeignete Schutzmaßnahmen gegen Verbrennungen.

Abhängig von der Gefährdungsbeurteilung

können dazu beispielsweise:

• ausreichender Abstand,
• Berührungsschutz,
• geeignete Abschirmung,
• persönliche Schutzausrüstung

gehören.

Ein zusätzlicher Schutz darf jedoch die notwendige Sicht auf den Füllstand und den Zugang zu den Absperrarmaturen nicht unzulässig beeinträchtigen.

Isolierung richtig planen

Bei sehr heißen Anlagen werden Behälter und Rohrleitungen häufig thermisch isoliert.

Auch für den WIKA LGG sind abhängig von der Ausführung Isolierungsoptionen möglich.

Die Isolierung muss jedoch so ausgeführt werden

dass:

• das Sichtfeld frei bleibt,
• Ventile bedienbar bleiben,
• Ablass und Entlüftung zugänglich bleiben,
• Wartungsstellen erreichbar bleiben.

Ein häufiger Planungsfehler

ist eine vollständig nachträglich angebrachte Behälterisolierung, durch die der Schauglasanzeiger nur noch eingeschränkt sichtbar oder wartbar ist.

Beleuchtung bei schwieriger Ablesung

Bei transparenten oder schwach kontrastierenden Medien kann eine Beleuchtung die Ablesbarkeit deutlich verbessern.

WIKA bietet für den LGG optional Beleuchtungslösungen an.

Das kann besonders sinnvoll sein bei

• dunklen Maschinenräumen,
• großen Schauglaslängen,
• Transparentanzeigen,
• schlecht erkennbaren Flüssigkeitsgrenzen.

Eine gute Beleuchtung kann außerdem verhindern, dass sich Bedienpersonal unnötig nahe an eine heiße Messstelle beugen muss.

Verschmutzung, Beläge und Kondensat

Ein technisch intaktes Schauglas kann trotzdem unbrauchbar werden, wenn die Sicht auf den Flüssigkeitsstand eingeschränkt ist.

Mögliche Ursachen sind

• Kalkablagerungen,
• Korrosionsprodukte,
• Ölfilme,
• Feststoffablagerungen,
• Verfärbungen,
• Glaserosion,
• Kondensat.

Bei heißen Medien

können Ablagerungen zusätzlich durch:

• Verdampfung,
• Temperaturgradienten,
• chemische Reaktionen

begünstigt werden.

Eine dauerhaft zuverlässige Ablesung setzt deshalb voraus, dass der Zustand des Sichtsystems regelmäßig kontrolliert wird.

Schauglas richtig reinigen

Eine verschmutzte Anzeige sollte nicht mit beliebigen Werkzeugen oder Reinigungschemikalien behandelt werden.

Das Reinigungsmittel muss verträglich sein mit

• Messstoff,
• Armaturenwerkstoff,
• Glas,
• Glimmer,
• Dichtungen.

Bei Glimmerschutz ist besondere Vorsicht erforderlich

WIKA weist darauf hin, dass Glimmerscheiben nicht mechanisch beispielsweise mit Bürsten gereinigt werden sollen.

Auch harte oder spitze Gegenstände sind zur Reinigung des Sichtsystems ungeeignet.

Vor Wartungsarbeiten

muss die Messstelle entsprechend der Betriebsanleitung:

abgesperrt → drucklos → entleert → ausreichend abgekühlt

werden.

Bei heißen, aggressiven oder gefährlichen Medien sind zusätzlich die entsprechenden betrieblichen Schutzmaßnahmen erforderlich.

Gläser als Verschleißteile betrachten

Ein Schauglas sollte nicht nach dem Prinzip:

solange es nicht gebrochen ist, ist es in Ordnung

betrieben werden.

WIKA klassifiziert Gläser und Glimmerschutz des LGG als Verschleißteile.

Ihr Zustand hängt unter anderem ab von

• Druck,
• Temperatur,
• Messstoff,
• chemischer Zusammensetzung,
• Betriebsdauer.

Regelmäßig kontrolliert werden sollten

• Dichtheit der Anschlüsse,
• Dichtheit der Ventile,
• Glasoberfläche,
• Glasrohre,
• Glimmerscheiben,
• Transparenz,
• Funktion der Ventilköpfe.

Wann Glas oder Glimmerschutz ausgetauscht werden sollten

Ein Austausch sollte nicht erst nach dem vollständigen Versagen erfolgen.

Kritische Hinweise sind beispielsweise

• Rissbildung,
• Abplatzungen,
• starke Trübung,
• sichtbarer Materialabtrag,
• deutlich eingeschränkte Transparenz,
• Beschädigung des Glimmerschutzes.

Beschädigte oder verschlissene Komponenten müssen rechtzeitig ersetzt werden.

Beim Austausch

sind auch die Dichtungen relevant.

WIKA empfiehlt beim Austausch eines Glases eines Segments, Gläser und Dichtungen und gegebenenfalls den Glimmerschutz der betreffenden Anzeige entsprechend den Herstellervorgaben zu erneuern.

Nach Arbeiten am drucktragenden Sichtsystem ist eine Dichtheitsprüfung erforderlich.

Füllstandsanzeige und Sicherheitsfunktion unterscheiden

Ein Schauglasanzeiger ermöglicht eine direkte und robuste Vor-Ort-Kontrolle.

Er ist deshalb für den Bediener sehr wertvoll.

Eine Sichtanzeige ist jedoch nicht automatisch eine sicherheitstechnische Abschaltfunktion

WIKA weist beim LGG ausdrücklich darauf hin, das Gerät nicht als Sicherheits- oder Not-Aus-Einrichtung einzusetzen.

Wenn ein Behälter beispielsweise gegen Überfüllung geschützt werden muss

kann abhängig von der Anlage zusätzlich ein:

• Grenzstandschalter,
• Füllstandtransmitter,
• unabhängiges Überfüllsicherungssystem

erforderlich sein.

Direkte Sichtanzeige und automatische Sicherheitsfunktion sollten daher als unterschiedliche Aufgaben betrachtet werden.

Wann eine andere Füllstandsanzeige sinnvoller ist

Ein Schauglasanzeiger ist nicht für jede heiße Anwendung automatisch die beste Lösung.

Eine alternative Füllstandstechnik kann sinnvoll sein

wenn:

• die Messstelle schlecht zugänglich ist,
• eine Fernübertragung zur SPS benötigt wird,
• sehr hohe Anforderungen an Personenschutz bestehen,
• das Medium das Sichtsystem stark verschmutzt,
• kontinuierliche automatische Aufzeichnung erforderlich ist.

Eine mögliche Alternative

ist beispielsweise ein Bypass-Niveaustandsanzeiger mit magnetischer Anzeige.

Dabei befindet sich die direkte Anzeige außerhalb des eigentlichen Prozessmediums.

Zusätzlich können je nach Ausführung:

• Grenzschalter,
• Transmitter,
• Fernanzeigen

kombiniert werden.

Welche Lösung besser geeignet ist, hängt von Medium, Temperatur, Druck, gewünschter Ablesung und Sicherheitskonzept ab.

Typische Fehlerbilder

Beobachtung	Mögliche Ursache	Sinnvolle Prüfung
Schauglas wird nach Inbetriebnahme undicht	thermische Setzung oder ungleichmäßige Montage	Verschraubungen nach Herstellervorgabe prüfen
Glas reißt nach dem Anfahren	zu schneller Temperaturwechsel möglich	Inbetriebnahme und Temperaturangleichung prüfen
Glasoberfläche wird zunehmend matt	chemischer oder thermischer Angriff	Medium, Temperatur und erforderlichen Glimmerschutz prüfen
Füllstand ist schlecht erkennbar	Verschmutzung oder ungeeignete Schauglasbauart	Reinigung, Reflex-/Transparent-Auswahl und Beleuchtung prüfen
Flüssigkeitssäule reagiert nur langsam	Ventil nicht vollständig geöffnet oder Kanal verschmutzt	Ventilstellung und Flüssigkeitskanal prüfen
Anzeige bleibt trotz verändertem Behälterfüllstand stehen	Prozessverbindung blockiert	oberen und unteren Anschluss prüfen
Beim vollständigen Öffnen fließt kein Medium ein	Kugelselbstschluss hat angesprochen	Ventile kontrolliert nach Herstelleranweisung öffnen
Kondensat beeinflusst die Anzeige	Dampfanwendung beziehungsweise Temperaturunterschied	Ablass und Betriebszustand prüfen
Dichtung tritt seitlich heraus	Montage- oder Dichtungsproblem	Messstelle außer Betrieb nehmen und Montage prüfen
Armatur ist sehr heiß und schlecht zugänglich	Ablese- und Schutzkonzept unzureichend	Berührungsschutz, Abstand und Bedienposition prüfen
Schauglas kann nicht spannungsfrei montiert werden	Behälteranschlüsse nicht fluchtend	Stutzengeometrie korrigieren
Nach Reinigung treten Undichtigkeiten auf	Dichtungen wiederverwendet oder falsch montiert	Dichtungen und Montage nach Herstellervorgabe prüfen

Schauglasanzeiger systematisch auswählen

1. Messstoff bestimmen: Wasser, Dampf, Wärmeträgeröl, Chemikalie oder anderes Medium vollständig angeben.
2. Betriebstemperatur erfassen: Normal-, Minimal- und Maximaltemperatur berücksichtigen.
3. Betriebsdruck erfassen: Normaldruck, Maximaldruck und mögliche Vakuumbedingungen bestimmen.
4. Störfälle berücksichtigen: Auch mögliche maximale Prozessbedingungen bewerten.
5. Schauglasbauart auswählen: Reflex, Transparent oder Glasrohr entsprechend der Anwendung bestimmen.
6. Dampfanwendung prüfen: Erforderlichen Glimmerschutz und geeignete Transparentausführung bewerten.
7. Werkstoffe festlegen: Gehäuse, Anschlüsse und medienberührte Teile passend zum Medium auswählen.
8. Dichtungen auswählen: Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit gemeinsam bewerten.
9. Prozessanschlüsse bestimmen: Flansch, Gewinde oder Schweißanschluss passend zur Anlage festlegen.
10. Mittenabstand definieren: Abstand zwischen oberem und unterem Behälteranschluss exakt festlegen.
11. Absperrarmaturen vorsehen: Obere und untere Prozessabsperrung für Betrieb und Wartung einplanen.
12. Kugelselbstschluss prüfen: Geeignete Ventilausführung entsprechend Sicherheitskonzept auswählen.
13. Ablass und Entlüftung planen: Wartung, Kondensat und kontrollierte Inbetriebnahme berücksichtigen.
14. Ableseposition festlegen: Sicheren Blickwinkel und ergonomische Bedienhöhe gewährleisten.
15. Oberflächenschutz bewerten: Warnkennzeichnung und gegebenenfalls Berührungsschutz vorsehen.
16. Isolierung koordinieren: Sichtfeld und Ventile dürfen nicht verdeckt werden.
17. Beleuchtung prüfen: Bei schlechter Erkennbarkeit geeignete Beleuchtung vorsehen.
18. Inbetriebnahme planen: Druck- und Temperaturangleichung kontrolliert durchführen.
19. Wartungsplan festlegen: Dichtheit, Glaszustand, Glimmer und Ventilfunktion regelmäßig prüfen.
20. Sicherheitsfunktion separat bewerten: Bei erforderlichem Überfüllschutz zusätzliche geeignete Sicherheitstechnik vorsehen.

Praxisbeispiel: Heißwasserbehälter

Ein Prozessbehälter enthält heißes Wasser und soll vor Ort mit einer direkten Füllstandsanzeige ausgestattet werden.

Angenommene Betriebsbedingungen:

Temperatur: 180 °C

Druck: 12 bar

Schritt 1: Druck und Temperatur prüfen

Die gewünschte Schauglasausführung muss für:

180 °C / 12 bar

und das verwendete Wasser geeignet sein.

Schritt 2: Bauart festlegen

Für eine klare direkte Füllstandsanzeige kann abhängig von den weiteren Prozessbedingungen eine Reflex- oder Transparentausführung infrage kommen.

Schritt 3: Armaturen einplanen

Oberer und unterer Behälteranschluss erhalten geeignete Absperrventile.

Für Wartung und Inbetriebnahme werden zusätzlich Ablass beziehungsweise Entlüftung berücksichtigt.

Schritt 4: Montageposition bestimmen

Die Anzeige wird so montiert, dass der Bediener den Füllstand aus sicherem Abstand erkennen kann.

Heiße Rohrleitungen dürfen den Zugang zu den Ventilen nicht behindern.

Schritt 5: Inbetriebnahme kontrollieren

Der kalte Schauglasanzeiger wird nicht schlagartig dem vollständig heißen Prozess ausgesetzt.

Temperatur und Druck werden entsprechend der Herstelleranweisung kontrolliert angeglichen.

Schritt 6: Wartung festlegen

Regelmäßig werden:

• Glaszustand,
• Dichtheit,
• Ventilfunktion,
• Ablesbarkeit

überprüft.

Ergebnis

Nicht die Temperatur allein entscheidet über die Eignung des Schauglasanzeigers. Erst das Zusammenspiel aus Prozessdaten, Glasbauart, Armaturen, Werkstoffen, Inbetriebnahme und sicherer Bedienung ergibt eine belastbare Messstelle.

WIKA LGG bei ICS Schneider

WIKA Typ LGG Schauglasanzeiger

Der WIKA Typ LGG ist für die kontinuierliche direkte Anzeige von Flüssigkeitsfüllständen ausgelegt.

ICS beziehungsweise WIKA nennen unter anderem:

• prozess- und verfahrensspezifische Fertigung,
• modellabhängige Betriebstemperaturen von -196 … +374 °C,
• modellabhängige Betriebsdrücke von Vakuum bis 250 bar,
• unterschiedliche Prozessanschlüsse und Werkstoffe,
• Borosilikatglas nach DIN 7081,
• optionale Beleuchtung,
• optionale Beheizung und/oder Isolierung.

Für Dampfanwendungen

nennt WIKA für die Gläser:

bis 243 °C ohne Glimmervorlage

und:

bis 300 °C mit entsprechender Glimmerausführung

.

Für andere Medien

sind je nach Ausführung Temperaturen bis:

300 °C

und in Sonderfällen bis:

374 °C

möglich.

Die konkrete Ausführung muss immer für Medium, Druck und Temperatur ausgewählt werden.

Weitere Lösungen finden Sie unter Schauglasanzeiger von WIKA / KSR Kuebler sowie in der Füllstandmesstechnik bei ICS Schneider.

Fazit

Schauglasanzeiger ermöglichen eine besonders direkte und intuitive Füllstandskontrolle. Bei heißen Medien steigen jedoch die Anforderungen an Auslegung, Montage und Betrieb erheblich.

Druck und Temperatur müssen gemeinsam betrachtet werden

Eine maximale Temperaturangabe allein reicht nicht aus. Entscheidend ist die zulässige Kombination aus Druck, Temperatur, Medium und konkreter Geräteausführung.

Reflex und Transparent erfüllen unterschiedliche Aufgaben

Reflexanzeigen bieten einen sehr deutlichen Flüssigkeitskontrast. Transparentanzeigen ermöglichen die direkte Beobachtung des Mediums und den Einsatz zusätzlicher Glimmerschutzlagen.

Bei heißem Wasser und Dampf kann Glimmerschutz entscheidend sein

WIKA sieht bei entsprechenden Hochtemperatur-Dampfanwendungen Transparentgläser mit Glimmervorlage vor, um die Glasoberfläche vor erhöhter Beanspruchung zu schützen.

Absperrarmaturen gehören zum Sicherheitskonzept

Der Schauglasanzeiger muss bei Wartung, Undichtigkeit oder Glasbruch zuverlässig vom Behälter getrennt werden können.

Temperaturänderungen müssen kontrolliert erfolgen

Große Temperaturunterschiede zwischen kalter Anzeige und heißem Medium können thermische Spannungen verursachen. Die Inbetriebnahme sollte deshalb entsprechend der Herstellervorgaben erfolgen.

Sichere Ablesung beginnt bei der Anlagenplanung

Montagehöhe, Blickwinkel, Berührungsschutz, Warnkennzeichnung, Beleuchtung und Zugänglichkeit der Armaturen sind Teil der Messstellenplanung.

Gläser und Glimmerschutz sind Verschleißteile

Risse, Trübung, Materialabtrag und Beschädigungen müssen rechtzeitig erkannt werden. Regelmäßige Sicht- und Dichtheitsprüfungen sind deshalb notwendig.

Für die Praxis gilt

Medium bestimmen → maximalen Druck und maximale Temperatur festlegen → Reflex-, Transparent- oder Glasrohrausführung auswählen → Glas- und gegebenenfalls Glimmerschutz bestimmen → Werkstoffe und Dichtungen prüfen → obere und untere Absperrarmatur vorsehen → Ablass und Entlüftung planen → Behälteranschlüsse spannungsfrei ausrichten → sichere Ableseposition bestimmen → Berührungsschutz und Kennzeichnung bewerten → Temperatur und Druck bei Inbetriebnahme kontrolliert angleichen → Ablesbarkeit, Dichtheit, Ventile, Glas und Glimmer regelmäßig kontrollieren → erforderliche automatische Sicherheitsfunktionen unabhängig von der Sichtanzeige auslegen.

FAQ: Schauglasanzeiger bei heißen Medien

Kann ein Schauglasanzeiger für heißes Wasser eingesetzt werden?

Ja. Die konkrete Ausführung muss jedoch für Betriebsdruck, Temperatur, Wasserchemie, Dichtungswerkstoffe und die erforderliche Schauglasbauart geeignet sein.

Kann ein Schauglasanzeiger für Dampf verwendet werden?

Ja. Für Dampfanwendungen müssen die dafür zulässige Glas- und Armaturenausführung sowie Druck und Temperatur berücksichtigt werden.

Bis zu welcher Temperatur ist der WIKA LGG geeignet?

WIKA nennt modellabhängig Betriebstemperaturen von -196 bis +374 °C. Die tatsächliche zulässige Temperatur hängt von der konkreten Ausführung und dem Medium ab.

Bis zu welchem Druck ist der WIKA LGG geeignet?

WIKA nennt modellabhängige Betriebsdrücke von Vakuum bis 250 bar. Dieser Maximalwert gilt nicht pauschal für jede Ausführung.

Welche Gläser verwendet der WIKA LGG?

WIKA verwendet Borosilikat-Schaugläser entsprechend DIN 7081.

Was ist ein Reflex-Schauglasanzeiger?

Beim Reflexprinzip sorgen prismatische Strukturen im Glas für einen starken optischen Unterschied zwischen Flüssigkeits- und Gasphase.

Was ist ein Transparent-Schauglasanzeiger?

Bei einer Transparentanzeige wird das Medium durch transparente Glasplatten direkt beobachtet. Dadurch können auch Farbe, Trübung oder Phasengrenzen sichtbar werden.

Wann wird Glimmer vor dem Schauglas eingesetzt?

Glimmer kann bei bestimmten heißen oder chemisch anspruchsvollen Medien eingesetzt werden, um das eigentliche Schauglas auf der Prozessseite zu schützen.

Warum ist Glimmer bei heißem Dampf wichtig?

Heiße wässrige Medien können die Glasoberfläche beanspruchen. Eine Glimmervorlage reduziert den direkten Kontakt zwischen Prozessmedium und Glas.

Ab welcher Dampftemperatur fordert WIKA beim LGG Glimmerschutz?

Bei wässrigen Medien in entsprechenden Kesselanwendungen fordert WIKA ab 243 °C Transparentgläser mit Glimmervorlage.

Wie hoch ist die mögliche Dampftemperatur mit Glimmerschutz?

WIKA nennt für den LGG bei entsprechender Glimmerausführung Dampftemperaturen bis 300 °C.

Ist Glimmer ein Berührungsschutz für den Bediener?

Nein. Die Glimmerschicht schützt das Schauglas auf der Prozessseite. Ein erforderlicher Personenschutz vor heißen Oberflächen muss separat betrachtet werden.

Warum benötigt ein Schauglasanzeiger Absperrventile?

Damit er für Wartung oder bei einer Undichtigkeit beziehungsweise einem Glasbruch zuverlässig vom Prozess getrennt werden kann.

Was ist ein Kugelselbstschluss?

Bei bestimmten Ventilausführungen kann eine Kugel bei stark erhöhtem Durchfluss in Richtung Ventilsitz bewegt werden und dadurch den Medienaustritt begrenzen.

Ersetzt ein Kugelselbstschluss das Absperrventil?

Nein. Die regulären Absperrarmaturen bleiben erforderlich.

Warum soll ein heißer Schauglasanzeiger langsam in Betrieb genommen werden?

Damit Druck und Temperatur kontrolliert angeglichen werden und keine unnötigen thermischen Spannungen im Sichtsystem entstehen.

Was ist ein thermischer Schock?

Ein thermischer Schock entsteht durch eine schnelle und starke Temperaturänderung, wodurch innerhalb des Glases hohe mechanische Spannungen auftreten können.

Kann kaltes Reinigungswasser auf ein heißes Schauglas gegeben werden?

Unkontrollierte starke Temperaturwechsel sollten vermieden werden. Reinigung und Wiederinbetriebnahme müssen entsprechend den Hersteller- und Anlagenvorgaben erfolgen.

Warum ist die Dichtungsauswahl wichtig?

Die Dichtung muss gleichzeitig zur Temperatur, zum Druck und zur chemischen Zusammensetzung des Mediums passen.

Darf ein Schauglasanzeiger verspannt montiert werden?

Nein. Nicht fluchtende Behälteranschlüsse können mechanische Spannungen in Gehäuse, Dichtung und Glas verursachen.

Wie sollte ein heißer Schauglasanzeiger montiert werden?

So, dass er spannungsfrei angeschlossen, sicher ablesbar und die Absperrarmaturen weiterhin gut zugänglich sind.

Muss ein heißer Schauglasanzeiger gekennzeichnet werden?

WIKA fordert beim LGG bei Temperaturen über 60 °C eine Warnkennzeichnung an heißen Komponenten und geeignete Schutzmaßnahmen gegen Verbrennungen.

Kann ein Schutzschild sinnvoll sein?

Abhängig von der Gefährdungsbeurteilung kann eine geeignete Abschirmung oder ein Berührungsschutz sinnvoll sein. Die Sicht auf die Anzeige und die Bedienbarkeit der Armaturen dürfen dadurch nicht unzulässig eingeschränkt werden.

Kann der Schauglasanzeiger isoliert werden?

Je nach Ausführung sind Isolierungsmöglichkeiten verfügbar. Sichtfeld, Ventile, Ablass und Wartungsstellen müssen jedoch zugänglich bleiben.

Gibt es für den WIKA LGG eine Beleuchtung?

Ja. WIKA bietet optional eine Beleuchtung an.

Warum wird ein Schauglas mit der Zeit trüb?

Mögliche Ursachen sind Ablagerungen, chemischer Angriff, Glaserosion, Verschmutzung oder Alterung.

Sind Schaugläser Verschleißteile?

Ja. WIKA klassifiziert Gläser und Glimmerschutz des LGG als Verschleißteile, deren Zustand unter anderem von Druck, Temperatur, Medium und Betriebsdauer abhängt.

Was muss regelmäßig kontrolliert werden?

Insbesondere Dichtheit, Glaszustand, Transparenz, Glimmerschutz und Funktion der Ventilköpfe.

Wann sollte ein Schauglas ersetzt werden?

Bei Rissen, Abplatzungen, starkem Materialabtrag, deutlicher Trübung oder anderen sicherheitsrelevanten Beschädigungen sollte es entsprechend der Herstelleranweisung ersetzt werden.

Dürfen Dichtungen beim Glaswechsel wiederverwendet werden?

Bei entsprechenden Wartungsarbeiten sind die Herstellervorgaben zu beachten. WIKA sieht beim Austausch des Sichtsystems neue beziehungsweise geeignete Dichtungen vor.

Muss nach dem Glaswechsel eine Dichtheitsprüfung durchgeführt werden?

Ja. Nach Arbeiten am drucktragenden Sichtsystem muss die Dichtheit geprüft werden.

Ist ein Schauglasanzeiger eine Überfüllsicherung?

Nein. Eine direkte Sichtanzeige ersetzt nicht automatisch eine erforderliche sicherheitstechnische Grenzstand- oder Überfüllschutzfunktion.

Wann ist ein Bypass-Niveaustandsanzeiger sinnvoller?

Zum Beispiel wenn eine gut ablesbare mechanische Anzeige mit optionaler elektrischer Fernübertragung benötigt wird oder ein direktes Sichtglas für die Anwendung ungünstig ist.

Wo finde ich den WIKA LGG bei ICS Schneider?

Weitere Informationen finden Sie unter WIKA Typ LGG Schauglasanzeiger bei ICS Schneider.

Wo finde ich weitere Schauglasanzeiger?

Eine Übersicht finden Sie unter Schauglasanzeiger bei ICS Schneider.

Wo finde ich weitere Füllstandmesstechnik?

Weitere Lösungen finden Sie unter Füllstandmesstechnik bei ICS Schneider.