Sauerstoffdruck sicher messen: Öl- und fettfreie Manometer, Sensoren und Ventile richtig wählen

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Die Druckmessung von Sauerstoff erfordert deutlich mehr als einen passenden Messbereich und einen geeigneten Prozessanschluss. Sauerstoff ist zwar selbst nicht brennbar, unterstützt Verbrennungsreaktionen jedoch wesentlich stärker als normale Umgebungsluft. Werkstoffe, Verunreinigungen oder Montagehilfsstoffe, die unter gewöhnlichen Bedingungen unkritisch erscheinen, können in verdichtetem Sauerstoff heftig reagieren.

Besonders kritisch sind Öle, Fette, Kohlenwasserstoffe, ungeeignete Gewindedichtmittel, Fasern, Metallpartikel und Rückstände aus Fertigung oder Montage. Treffen solche Verunreinigungen auf eine geeignete Zündquelle, kann es innerhalb eines Manometers, Drucksensors oder Ventils zu einer schnellen Verbrennungsreaktion kommen.

Ein Druckmessgerät für Sauerstoff muss deshalb nicht nur medienbeständig sein. Die vollständige Ausführung aus Messglied, Prozessanschluss, Dichtungen, Ventilen und Zubehör muss für Sauerstoff, maximalen Druck, Temperatur, Konzentration und Betriebsweise bestätigt sein. Zusätzlich muss die medienberührte Messkette nach einem definierten Verfahren gereinigt, geprüft, gekennzeichnet, geschützt verpackt und sauber montiert werden.

Geeignete Geräte und Komponenten finden Sie in der ICS-Kategorie Druckmesstechnik. Elektronische Messumformer für Prozess- und Anlagenanwendungen sind unter Drucksensoren und Differenzdrucksensoren zusammengefasst.

Warum ist Sauerstoff unter Druck besonders kritisch?

Eine Verbrennung benötigt einen oxidierenden Stoff, einen brennbaren Stoff und eine ausreichende Zündenergie. In einer Sauerstoffanlage ist der Oxidator bereits in hoher Konzentration vorhanden. Als Brennstoff können deshalb schon kleine Mengen organischer oder anorganischer Verunreinigungen ausreichen.

Mögliche brennbare Stoffe innerhalb einer Druckmessstelle sind beispielsweise:

• Öl- und Fettrückstände aus Fertigung oder Montage,
• Schneid-, Zieh- oder Kühlschmierstoffe,
• ungeeignete Gewindepasten und Dichtmittel,
• organische Fasern und Verpackungsreste,
• Staub, Lackpartikel oder Kunststoffabrieb,
• ungeeignete Dichtungen oder Schmierstoffe in Ventilen,
• Rückstände von Reinigungs- oder Lösungsmitteln.

Das Risiko steigt nicht allein mit dem statischen Druck. Entscheidend sind außerdem Sauerstoffkonzentration, Temperatur, Druckänderungsgeschwindigkeit, Strömungsgeschwindigkeit, Geometrie, Partikelbelastung und die verwendeten Werkstoffe.

Eine Komponente, die bei einem niedrigen Druck sicher eingesetzt werden kann, ist deshalb nicht automatisch auch für hohe Flaschendrücke oder schnelle Druckbeaufschlagung geeignet.

Was bedeutet Sauerstoffeignung?

Die Bezeichnung „für Sauerstoff geeignet“ sollte sich immer auf eine konkrete Ausführung und festgelegte Betriebsbedingungen beziehen. Eine allgemeine Werkstoffangabe wie Edelstahl, Messing oder FKM reicht dafür nicht aus.

Für die Bewertung werden mindestens folgende Angaben benötigt:

• Sauerstoffkonzentration und Reinheit,
• gasförmiger oder flüssiger Sauerstoff,
• maximaler Betriebs- und Prüfdruck,
• minimale und maximale Temperatur,
• statische oder dynamische Druckbelastung,
• mögliche Druckstöße und Öffnungsgeschwindigkeit,
• medienberührte Werkstoffe und Dichtungen,
• Reinigungsgrad und zulässige Restkontamination,
• Prozessanschluss und verwendetes Dichtsystem,
• Anwendungsbereich, beispielsweise Industrie, Medizin oder Schweißtechnik.

Ein öl- und fettfreies Bauteil ist nicht automatisch vollständig sauerstoffgeeignet. Die Reinigung beseitigt mögliche Brennstoffe, bestätigt aber allein noch nicht die Eignung aller Werkstoffe, Dichtungen, Geometrien und Betriebsbedingungen.

Umgekehrt darf ein grundsätzlich geeigneter Werkstoff nicht ohne definierte Reinigung eingesetzt werden. Sauerstoffeignung und Sauberkeit müssen deshalb gemeinsam betrachtet werden.

Öl- und fettfreie Reinigung richtig bewerten

Bei einer Sauerstoffreinigung werden die medienberührten Oberflächen nach einem festgelegten Verfahren von Kohlenwasserstoffen, Partikeln, Fasern und anderen Fremdstoffen befreit. Anschließend kann eine Prüfung auf verbleibende Rückstände erfolgen.

Eine vollständige Prozesskette kann umfassen:

1. Reinigung der Einzelteile oder des montierten Geräts,
2. Spülen beziehungsweise Nachreinigen der medienberührten Bereiche,
3. Trocknung mit geeignetem sauberem Medium,
4. visuelle Kontrolle und gegebenenfalls Reststoffprüfung,
5. Montage unter kontrollierten sauberen Bedingungen,
6. Verschließen des Prozessanschlusses mit einer Schutzkappe,
7. Verpacken in einem geschlossenen sauberen Folienbeutel,
8. Kennzeichnung der Sauerstoff- beziehungsweise Reinheitsausführung.

„Öl- und fettfrei“ bedeutet nicht zwangsläufig vollständig frei von jedem messbaren Kohlenwasserstoff. In der Praxis werden definierte Grenzwerte und Prüfverfahren verwendet. Deshalb sollte bei kritischen Anwendungen geklärt werden, nach welcher Spezifikation gereinigt wurde und ob ein Prüfzeugnis verfügbar ist.

Benötigt der Betreiber einen bestimmten maximalen Restkohlenwasserstoffgehalt oder eine definierte Partikelklasse, muss dies bereits bei der Bestellung angegeben werden. Eine nachträgliche allgemeine Aussage „wurde gereinigt“ reicht für einen solchen Nachweis nicht aus.

Druckstöße und mögliche Zündquellen vermeiden

Selbst bei sauberer Ausführung können ungünstige Betriebszustände eine Zündgefahr erzeugen. Besonders relevant ist eine sehr schnelle Druckbeaufschlagung eines zuvor drucklosen Totraums.

Adiabatische Verdichtung

Wird ein Ventil sehr schnell geöffnet, kann das einströmende Sauerstoffgas in einem kleinen abgeschlossenen Raum stark komprimiert werden. Dabei kann die lokale Gastemperatur kurzzeitig erheblich ansteigen.

Partikelaufprall

Lose Metall- oder Schmutzpartikel können durch eine hohe Strömungsgeschwindigkeit beschleunigt werden und auf Ventilsitze, Umlenkungen oder Messglieder treffen. Die dabei entstehende lokale Erwärmung kann eine Zündquelle darstellen.

Reibung und mechanischer Kontakt

Ungeeignete Ventilkonstruktionen, beschädigte Bauteile oder hohe Betätigungsgeschwindigkeiten können Reibungswärme erzeugen. Auch ein klemmender Ventilsitz darf nicht mit zusätzlicher Kraft oder ungeeignetem Werkzeug betätigt werden.

Resonanz und schnelle Strömung

Bestimmte Rohrleitungsgeometrien, Sacklöcher und kleine Toträume können bei schnellen Gasströmungen thermisch und akustisch ungünstige Bedingungen erzeugen.

Ventile in Sauerstoffsystemen werden deshalb kontrolliert und langsam geöffnet. Druckstöße dürfen nicht allein durch einen beliebigen handelsüblichen Stoßminderer behandelt werden. Auch der Stoßminderer muss für Sauerstoff geeignet, gereinigt und für den tatsächlichen Druck ausgelegt sein.

Manometer für Sauerstoff auswählen

Mechanische Manometer ermöglichen eine gut sichtbare Druckanzeige ohne elektrische Energieversorgung. Für Sauerstoffanwendungen sind jedoch nur ausdrücklich dafür ausgelegte und gereinigte Varianten zulässig.

Bei der Auswahl sind insbesondere zu prüfen:

• Werkstoff des Rohrfeder- oder Membranmesssystems,
• Sauerstoffeignung der medienberührten Löt- und Schweißverbindungen,
• ölfreie Fertigung und definierte Sauerstoffreinigung,
• geeigneter Prozessanschluss ohne unnötige Toträume,
• Anzeigebereich und zulässige Überlastung,
• Sicherheitsausführung des Gehäuses,
• Temperatur- und Umgebungsbedingungen,
• Vibrationen und dynamische Druckbelastung.

Sicherheitsausführung mit bruchsicherer Trennwand

Bei gasförmigen Medien unter höherem Druck ist eine Sicherheitsausführung mit bruchsicherer Trennwand, Sicherheitsglasscheibe und rückseitiger Druckentlastung sinnvoll. Bei einem Bruch des Messglieds werden austretendes Medium und Bauteile vorzugsweise zur Gehäuserückseite abgeleitet.

Das Manometer muss entsprechend montiert werden. Hinter der rückseitigen Entlastung darf sich keine geschlossene Wand oder Abdeckung befinden, die die vorgesehene Druckentlastung behindert.

Ungefülltes oder gefülltes Gehäuse?

Bei einem ungefüllten Manometer befindet sich keine Dämpfungsflüssigkeit im Gehäuse. Bei einem gefüllten Manometer reduziert eine Flüssigkeit die Zeigerbewegung bei Vibrationen und pulsierendem Druck.

Die Gehäusefüllung ist normalerweise vom Prozess getrennt. Dennoch darf nicht allein daraus geschlossen werden, dass jede gefüllte Standardausführung für Sauerstoff geeignet ist. Für die konkrete Variante müssen Herstellerfreigabe, konstruktive Trennung, Reinigungsprozess und zulässige Betriebsbedingungen bestätigt sein.

Bei einer reinen Sauerstoffmessstelle sollte eine Gehäusefüllung nur vorgesehen werden, wenn sie wegen der Anlagenbedingungen erforderlich und in der bestätigten Sauerstoffausführung enthalten ist.

Elektronische Drucksensoren auswählen

Elektronische Drucksensoren liefern kontinuierliche Signale wie 4–20 mA, 0–10 V, IO-Link oder Modbus. Sie eignen sich für Steuerungen, Alarmfunktionen, Datenaufzeichnung und Fernüberwachung.

Für Sauerstoffanwendungen sind verschweißte Edelstahlmesszellen häufig vorteilhaft, weil sie ohne elastomere Prozessdichtung und ohne interne Druckübertragungsflüssigkeit ausgeführt werden können. Dies ersetzt jedoch nicht die bestätigte Sauerstoffeignung und Reinigung.

Zu prüfen sind:

• vollständige Werkstoffliste der medienberührten Komponenten,
• Vorhandensein einer internen Druckübertragungsflüssigkeit,
• Ausführung der Prozessdichtung,
• Reinigungsstandard und Kennzeichnung,
• zulässiger Sauerstoffdruck und Temperaturbereich,
• Überlast- und Berstdruck,
• Beständigkeit gegen Druckspitzen,
• elektrischer Anschluss und Schutzart,
• erforderliche Genauigkeit und Langzeitstabilität.

Eine Option „öl- und fettfrei“ kann je nach Sensor auch für andere reine Gase angeboten werden. Für Sauerstoff muss trotzdem ausdrücklich bestätigt sein, dass die gewählte Kombination aus Messbereich, Prozessanschluss, Dichtung und Werkstoff als Sauerstoffausführung geliefert wird.

Ventile und Absperrarmaturen richtig auslegen

Ein geeignetes Messgerät verliert seinen Sicherheitsvorteil, wenn davor ein ungeeignetes oder verschmutztes Ventil montiert wird. Das Manometerventil ist Teil der medienberührten Messkette und muss denselben Anforderungen an Sauerstoffeignung und Sauberkeit entsprechen.

Für die Ventilauswahl sind besonders relevant:

• Ventilkörper- und Spindelwerkstoff,
• Sitz- und Packungswerkstoffe,
• Schmierstoffe innerhalb der Armatur,
• Durchflussquerschnitt und Strömungsgeschwindigkeit,
• Öffnungs- und Schließcharakteristik,
• maximaler Differenzdruck beim Öffnen,
• Toträume und mögliche Partikelansammlungen,
• Entlüftungs- und Prüfanschlüsse,
• Reinigungs- und Verpackungszustand.

Das Ventil sollte eine kontrollierte langsame Druckbeaufschlagung ermöglichen. Ein schnell schaltender Kugelhahn unmittelbar vor einem kleinen Messraum kann je nach Druck und Geometrie ungünstiger sein als ein entsprechend ausgelegtes langsam öffnendes Instrumentenventil.

Prüf- und Entlüftungsanschlüsse müssen sauber verschlossen sein. Auch Verschlussschrauben und Dichtelemente benötigen eine bestätigte Sauerstoffeignung.

Werkstoffe und Dichtungen prüfen

Die Sauerstoffverträglichkeit eines Werkstoffs ist keine unveränderliche Materialeigenschaft. Sie hängt unter anderem von Druck, Temperatur, Sauerstoffkonzentration, Bauteilgeometrie, Materialstärke, Strömung und möglicher Zündenergie ab.

Metallische Werkstoffe

Edelstahl und Kupferlegierungen werden häufig in Sauerstoffsystemen eingesetzt. Daraus folgt jedoch keine pauschale Freigabe für jeden Druck und jede Bauform. Dünne Messglieder, Ventilsitze und stark angeströmte Bauteile können anders reagieren als massive Rohrleitungsbauteile.

Nichtmetallische Werkstoffe

Dichtungen, Packungen, Membranen und Kunststoffe besitzen häufig eine größere Bedeutung für das Zünd- und Brandverhalten als der metallische Ventilkörper. Der Dichtungswerkstoff muss deshalb ausdrücklich für die tatsächlichen Sauerstoffbedingungen bewertet sein.

Eine allgemeine Medienbeständigkeitstabelle reicht nicht aus. Sie beschreibt meist chemische Beständigkeit, aber nicht zwingend das Zündverhalten in Sauerstoff unter Druck.

Bei einer Bestellung sollten Werkstoff und Dichtung nicht unabhängig von Druck und Temperatur festgelegt werden. Eine Dichtung, die bei 10 bar zulässig ist, kann bei deutlich höherem Druck eine andere Bewertung erfordern.

Prozessanschluss und Dichtsystem festlegen

Der Prozessanschluss muss mechanisch zum Gegenanschluss passen und mit einem sauerstoffgeeigneten Dichtprinzip montiert werden.

Zu unterscheiden sind beispielsweise:

• zylindrische Gewinde mit definierter Dichtung,
• kegelige Gewinde mit Gewindedichtmittel,
• metallisch dichtende Hochdruckanschlüsse,
• Schneidring- oder Klemmringverschraubungen,
• Flansch- und VCR-ähnliche Reinstgasanschlüsse.

Bei zylindrischen Gewinden darf die Abdichtung nicht unkontrolliert über das Gewinde erfolgen, wenn konstruktiv eine Flach-, Profil- oder Metalldichtung vorgesehen ist.

PTFE-Band, Gewindepaste oder andere Dichtmittel dürfen nur eingesetzt werden, wenn sie für die Sauerstoffanwendung und die Betriebsbedingungen ausdrücklich freigegeben sind. Überstehendes Band oder ausgehärtete Dichtmittelreste können Partikel bilden und in das System gelangen.

Das Prozessgewinde eines gereinigten Geräts darf nicht mit ölhaltigen Gewindelehren, verschmutzten Werkzeugen oder ungeeigneten Montagepasten in Berührung kommen.

Messbereich und Überlastreserve bestimmen

Der Messbereich darf nicht nur anhand des normalen Betriebsdrucks gewählt werden. Zu berücksichtigen sind auch Anfahrvorgänge, Druckreglerfehler, thermische Druckerhöhung, Druckstöße und der maximal mögliche Versorgungsdruck.

Ein geeigneter Anzeigebereich bietet:

• ausreichende Auflösung im normalen Arbeitsbereich,
• Reserve oberhalb des normalen Betriebsdrucks,
• ausreichenden Überlastschutz,
• eine klare Erkennbarkeit von Warn- und Grenzbereichen.

Der auf dem Gerät angegebene Messbereich ist nicht mit dem zulässigen Überlast- oder Berstdruck gleichzusetzen. Ebenso darf ein hoher Berstdruck nicht als zulässiger Betriebsdruck interpretiert werden.

Bei Drucksensoren muss zusätzlich geprüft werden, ob die benötigte Genauigkeit als Prozentsatz des Messbereichsendwerts oder des Messwerts angegeben ist. Ein unnötig großer Messbereich kann die absolute Messunsicherheit im normalen Betrieb erhöhen.

Saubere Montage und Lagerung sicherstellen

Ein werkseitig gereinigtes Sauerstoffmessgerät kann durch unsachgemäße Lagerung oder Montage erneut kontaminiert werden.

Für die Lagerung und Montage gelten insbesondere folgende Grundsätze:

• Schutzkappe und Folienverpackung erst unmittelbar vor der Montage entfernen.
• Geräte nicht offen in Werkstätten oder Werkzeugkoffern lagern.
• Nur saubere, geeignete und möglichst ausschließlich dafür verwendete Werkzeuge einsetzen.
• Saubere, fusselfreie Handschuhe tragen.
• Prozessanschlüsse nicht mit bloßen oder verschmutzten Händen berühren.
• Keine üblichen Montagefette oder Korrosionsschutzöle verwenden.
• Rohrleitung vor der Montage nach dem vorgesehenen Verfahren reinigen und spülen.
• Offene Anschlüsse während Arbeitsunterbrechungen wieder verschließen.

Ein Bauteil, das auf einen ölverschmutzten Werktisch gelegt wurde, darf nicht ohne erneute fachgerechte Reinigung in die Sauerstoffanlage eingebaut werden.

Eine Reinigung vor Ort mit beliebigem Bremsenreiniger, Alkohol oder Druckluft ersetzt keine qualifizierte Sauerstoffreinigung. Reinigungsmittel können Rückstände hinterlassen, Werkstoffe beschädigen oder zusätzliche Verunreinigungen einbringen.

Inbetriebnahme und Austausch planen

Vor der ersten Druckbeaufschlagung sollte die vollständige Messstelle kontrolliert werden:

1. Bestell- und Gerätedaten mit den Prozessbedingungen vergleichen.
2. Kennzeichnung der Sauerstoff- beziehungsweise öl- und fettfreien Ausführung prüfen.
3. Unversehrtheit der Schutzverpackung kontrollieren.
4. Werkstoffe und Dichtungen mit der freigegebenen Spezifikation abgleichen.
5. Sauberkeit der Rohrleitung und Anschlüsse sicherstellen.
6. Montage mit freigegebenen Dichtelementen durchführen.
7. Messgerät spannungsfrei und mechanisch korrekt ausrichten.
8. Ventile zunächst geschlossen halten.
9. Druck langsam und kontrolliert aufbauen.
10. Dichtheit und Messwert beobachten.
11. Endstellung der Ventile und betriebliche Kennzeichnung prüfen.

Beim Austausch eines Geräts muss die Anlage drucklos und entsprechend der betrieblichen Sicherheitsanweisung freigeschaltet sein. Ein ausgebautes Sauerstoffgerät darf nicht automatisch für andere Medien verwendet und später ohne erneute Reinigung wieder in die Sauerstoffanlage eingebaut werden.

Nach einem Kontakt mit Öl, Fett oder einem unbekannten Medium ist die ursprüngliche Sauerstoffreinheit nicht mehr nachgewiesen.

Industriesauerstoff und medizinischen Sauerstoff unterscheiden

Die grundlegenden Gefahren durch Sauerstoff gelten sowohl in industriellen als auch in medizinischen Anlagen. Für medizinische Sauerstoffsysteme kommen jedoch zusätzliche Anforderungen an Medizinprodukte, Gasqualität, Verwechslungsfreiheit, Dokumentation, Hygiene und Risikomanagement hinzu.

Eine nach einem industriellen Reinigungsverfahren gelieferte Komponente ist deshalb nicht automatisch für eine medizinische Sauerstoffanlage zugelassen. Ebenso darf eine Bezugnahme auf ISO 15001 nicht ohne Prüfung des konkreten Produkts als vollständige medizinische Zulassung interpretiert werden.

Bei Anwendungen in Krankenhäusern, Beatmungsanlagen oder medizinischen Gasversorgungssystemen müssen die hierfür geltenden produktspezifischen und regulatorischen Anforderungen separat geprüft werden.

Praxisbeispiel: Sauerstoffleitung mit 40 bar

In einer industriellen Anlage soll der Druck einer gasförmigen Sauerstoffleitung überwacht werden. Der normale Betriebsdruck beträgt 35 bar. Während der Inbetriebnahme und bei Regelvorgängen können kurzzeitig bis zu 42 bar auftreten.

Benötigt werden:

• eine gut sichtbare lokale Druckanzeige,
• ein elektronisches Signal für die Steuerung,
• eine Absperrmöglichkeit für Wartung und Geräteprüfung,
• eine öl- und fettfreie, für Sauerstoff bestätigte Ausführung.

Manometer

Als Anzeigebereich wird beispielsweise 0 bis 60 bar vorgesehen. Dadurch liegt der normale Betriebsdruck im gut ablesbaren Bereich und es bleibt Reserve für die bekannten Druckspitzen.

Aufgrund des gasförmigen Mediums und der sicherheitsrelevanten Anwendung wird ein Edelstahlmanometer in Sicherheitsausführung mit bruchsicherer Trennwand gewählt. Es wird ausdrücklich als gereinigte Sauerstoffausführung bestellt und bleibt bis zur Montage verschlossen verpackt.

Drucksensor

Für das Steuerungssignal wird ein Druckmessumformer mit verschweißter Edelstahlmesszelle und einem Messbereich von 0 bis 60 bar eingesetzt. Die ausgewählte Bestellvariante muss ausdrücklich öl- und fettfrei sowie für Sauerstoff bei mindestens 42 bar und der vorhandenen Temperatur bestätigt sein.

Manometerventil

Zwischen Prozessleitung und Messgeräten wird eine Instrumentenarmatur verwendet, die eine kontrollierte langsame Druckbeaufschlagung ermöglicht. Ventilkörper, Sitz, Spindelabdichtung, Verschlussschrauben und alle Dichtelemente werden als vollständige Sauerstoffausführung festgelegt.

Montage

Die gereinigten Bauteile werden erst unmittelbar vor der Montage ausgepackt. Es werden keine üblichen Gewindepasten oder Montagefette eingesetzt. Nach der Montage wird das Ventil langsam geöffnet, während Manometer und elektronisches Signal beobachtet werden.

Entscheidend ist nicht, dass jedes Einzelteil lediglich aus Edelstahl besteht. Erst die bestätigte Kombination aus Sauerstoffeignung, Reinigung, Dichtungen, Messbereich, Armatur und sauberer Montage ergibt eine geeignete Messstelle.

Typische Fehler bei Sauerstoffmessstellen

Fehler	Mögliche Folge	Geeignete Maßnahme
Standardmanometer ohne Sauerstoffausführung verwendet	Unbekannte Rückstände und nicht bestätigte Werkstoffe	Ausdrücklich gereinigte und freigegebene Ausführung bestellen
„Edelstahl“ mit „sauerstoffgeeignet“ gleichgesetzt	Dichtungen und Konstruktion bleiben unbewertet	Gesamte Geräteausführung prüfen
Nur öl- und fettfreie Reinigung betrachtet	Werkstoff- oder Druckgrenzen werden übersehen	Reinigung und Sauerstoffverträglichkeit getrennt bestätigen
Ventil sehr schnell geöffnet	Adiabatische Erwärmung und Druckstoß	Druck kontrolliert und langsam aufbauen
Ungeeignete Gewindepaste verwendet	Brennbarer Rückstand im Sauerstoffsystem	Nur ausdrücklich freigegebene Dichtmittel verwenden
Schutzkappe frühzeitig entfernt	Partikel- und Kohlenwasserstoffkontamination	Verpackung erst unmittelbar vor Montage öffnen
Gereinigtes Gerät mit ölhaltigem Werkzeug montiert	Erneute Kontamination des Anschlusses	Sauberes, geeignetes Werkzeug bereitstellen
Beliebiger Stoßminderer nachgerüstet	Zusätzliches ungeprüftes Bauteil im Sauerstoffstrom	Nur sauerstoffgeeignete gereinigte Komponenten einsetzen
Messbereich ohne Druckspitzenreserve gewählt	Überlastung oder dauerhafte Messabweichung	Maximal mögliche Betriebszustände berücksichtigen
Ausgebautes Gerät für Öl verwendet und wieder eingebaut	Sauerstoffreinheit ist nicht mehr gegeben	Gerät fachgerecht reinigen und erneut qualifizieren oder ersetzen

Checkliste für die Geräteauswahl

• Ist der Sauerstoff gasförmig oder flüssig?
• Welche Sauerstoffkonzentration liegt vor?
• Wie hoch sind Betriebs-, Maximal- und Prüfdruck?
• Welche minimalen und maximalen Temperaturen treten auf?
• Sind schnelle Druckänderungen oder Druckstöße möglich?
• Welcher Messbereich und welche Genauigkeit werden benötigt?
• Welche medienberührten Werkstoffe sind vorgesehen?
• Sind alle Dichtungen für die Betriebsbedingungen bestätigt?
• Ist das Gerät ausdrücklich öl- und fettfrei gereinigt?
• Nach welcher Spezifikation wurde die Reinigung durchgeführt?
• Ist ein Reinigungs- oder Abnahmeprüfzeugnis erforderlich?
• Ist die vollständige Bestellvariante für Sauerstoff freigegeben?
• Sind Ventil, Verschraubungen und Dichtmittel ebenfalls geeignet?
• Wie wird die saubere Verpackung bis zur Montage erhalten?
• Wie wird der Druck während der Inbetriebnahme langsam aufgebaut?

Welche Produkte und Lösungen eignen sich?

WIKA Typen 232.30 und 233.30

Die WIKA Rohrfedermanometer 232.30 und 233.30 sind Edelstahlmanometer in Sicherheitsausführung. Die bruchsichere Trennwand und die rückseitige Druckentlastung bieten einen erhöhten Personenschutz bei einem Versagen des Messglieds.

Für Sauerstoff darf nicht die beliebige Standardausführung verwendet werden. Messbereich, Messsystem, Prozessanschluss, Gehäusefüllung und Reinigungsoption müssen als vollständige Sauerstoffausführung bestellt und bestätigt werden.

WIKA Typen 232.50 und 233.50

Die WIKA Rohrfedermanometer 232.50 und 233.50 bestehen aus Edelstahl und decken zahlreiche industrielle Messbereiche ab. Sie können als konstruktive Basis für projektspezifische Messstellen dienen.

Für Sauerstoffanwendungen ist auch hier eine ausdrücklich gereinigte und für den konkreten Druck bestätigte Variante erforderlich. Bei höheren Sicherheitsanforderungen sollte geprüft werden, ob eine Sicherheitsausführung mit bruchsicherer Trennwand vorzuziehen ist.

IDCT541 Drucksensor

Der IDCT541 ist ein Edelstahl-Drucksensor mit RS485- und Modbus-RTU-Schnittstelle. Er wird in einer öl- und fettfreien Ausführung auf Basis definierter Reinigungsanforderungen angeboten und ist unter anderem für technische Gase wie Sauerstoff vorgesehen.

Vor der Auswahl müssen Messbereich, Prozessanschluss, Temperatur und maximaler Sauerstoffdruck mit der konkreten Bestellvariante abgeglichen werden.

IMP335 Druckmessumformer

Der IMP335 besitzt einen verschweißten Edelstahlsensor ohne interne Druckübertragungsflüssigkeit. Er eignet sich für industrielle Druckmessungen und ist in einer für Sauerstoffanwendungen vorgesehenen Ausführung verfügbar.

Die Sauerstoffoption muss ausdrücklich bestellt werden. Prozessanschluss, Messbereich und mögliche Dichtung sind dabei gemeinsam zu prüfen.

IMP336 Druckmessumformer

Der IMP336 verwendet medienberührte Komponenten aus Sonderedelstahl und wird öl- und fettfrei angeboten. Neben Wasserstoffanwendungen kann die entsprechende Ausführung auch für technische Gase wie Sauerstoff eingesetzt werden.

Die konkrete Eignung muss entsprechend Druck, Temperatur, Anschluss und Reinigungsanforderung bestätigt werden.

IMP17.600 G und IMP26.600 G

Beim IMP17.600 G stehen eine Sauerstoffausführung sowie eine öl- und fettfreie Sonderausführung zur Verfügung. Auch der IMP26.600 G kann je nach Konfiguration mit einer entsprechenden Sonderausführung geliefert werden.

Die Optionen „Sauerstoffausführung“ und „öl- und fettfrei“ dürfen nicht automatisch als identisch betrachtet werden. Für die Bestellung ist festzulegen, welche Kombination für die Anwendung benötigt wird.

WIKA CPG1500 Präzisions-Digitalmanometer

Das WIKA CPG1500 eignet sich für präzise Druckprüfungen und Kalibrieraufgaben. Für Sauerstoffanwendungen ist herstellerseitig eine spezielle öl- und fettfreie Sauerstoffoption mit zusätzlicher Prüfung der medienberührten Bereiche verfügbar.

Auch ein Sauerstoff-Kalibriergerät darf nicht an ölhaltigen Druckerzeugern, Schläuchen oder Adaptern betrieben werden. Die vollständige Prüfausrüstung muss sauber und für Sauerstoff geeignet sein.

AS-Schneider Manometerventile Typ GS und GA

Die Manometerventile Typ GS und die Manometerventile Typ GA dienen zur Absperrung von Manometern, Druckmessumformern und Druckschaltern. Die GA-Ausführung besitzt zusätzlich einen Entlüftungs- beziehungsweise Prüfanschluss.

Die auf den Produktseiten dargestellte Standardausführung ist nicht automatisch eine Sauerstoffausführung. Für Sauerstoff müssen Werkstoffe, Sitz, Packung, Reinigung, Schmierstoffe und maximaler Betriebsdruck projektspezifisch bestätigt werden.

ICS Schneider Messtechnik unterstützt bei der Auswahl von Manometer, Drucksensor, Manometerventil, Prozessanschluss und Dichtung sowie bei der Festlegung von Messbereich, Sauerstoffausführung, Reinigungsanforderung und erforderlichen Prüfzeugnissen.

Fazit

Eine sichere Sauerstoffdruckmessung entsteht nicht allein durch die Auswahl eines Manometers oder Sensors aus Edelstahl. Entscheidend ist die bestätigte Eignung der vollständigen Messstelle für Sauerstoffkonzentration, Druck, Temperatur und Betriebsweise.

Öl- und fettfreie Reinigung reduziert das Risiko durch brennbare Rückstände. Sie ersetzt jedoch nicht die Bewertung von Werkstoffen, Dichtungen, Ventilgeometrie, Prozessanschluss und möglichen Druckstößen.

Manometer sollten bei gasförmigem Sauerstoff und erhöhtem Druck möglichst in einer geeigneten Sicherheitsausführung eingesetzt werden. Bei elektronischen Sensoren bieten verschweißte Messzellen ohne interne Druckübertragungsflüssigkeit konstruktive Vorteile, sofern die konkrete Ausführung für Sauerstoff bestätigt ist.

Ventile, Verschraubungen, Dichtungen und Kalibrierzubehör sind Teil derselben Messkette. Ein einziges ungeeignetes oder verschmutztes Bauteil kann die Reinheit der gesamten Messstelle aufheben.

Die Schutzverpackung darf erst unmittelbar vor der Montage geöffnet werden. Saubere Werkzeuge, freigegebene Dichtelemente und eine langsame kontrollierte Druckbeaufschlagung sind wesentliche Bestandteile der Inbetriebnahme.

Häufige Fragen zur Sauerstoffdruckmessung

Ist Sauerstoff selbst brennbar?

Nein. Sauerstoff ist selbst kein Brennstoff, fördert Verbrennungsreaktionen jedoch stark. Materialien können in konzentriertem Sauerstoff leichter entzündet werden und wesentlich heftiger brennen als in normaler Luft.

Reicht die Angabe „öl- und fettfrei“ aus?

Nein. Zusätzlich müssen Werkstoffe, Dichtungen, Konstruktion, Druck, Temperatur und Betriebsbedingungen für Sauerstoff geeignet sein. Auch Partikel und andere Fremdstoffe müssen berücksichtigt werden.

Kann jedes Edelstahlmanometer für Sauerstoff verwendet werden?

Nein. Edelstahl allein bestätigt weder die Sauerstoffeignung der vollständigen Konstruktion noch den erforderlichen Reinigungszustand. Das Gerät muss ausdrücklich als geeignete Sauerstoffausführung geliefert werden.

Darf ein mit Glyzerin gefülltes Manometer verwendet werden?

Nur wenn die konkrete gefüllte Ausführung vom Hersteller für die Sauerstoffanwendung bestätigt wurde. Die Gehäusefüllung ist zwar normalerweise vom Prozess getrennt, dennoch müssen Konstruktion und mögliche Fehlerfälle bewertet sein.

Warum müssen Sauerstoffventile langsam geöffnet werden?

Eine schnelle Druckbeaufschlagung kann in kleinen Toträumen eine starke adiabatische Erwärmung erzeugen. Zusätzlich können Partikel durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit beschleunigt werden.

Kann PTFE-Band zum Abdichten verwendet werden?

Nur wenn das konkrete Dichtmaterial und das Montageverfahren für die Sauerstoffanwendung ausdrücklich freigegeben sind. Überstehendes oder zerschnittenes Band darf nicht in den Gasweg gelangen.

Kann ein bereits verwendeter Drucksensor nachträglich für Sauerstoff gereinigt werden?

Das hängt von der Konstruktion, dem bisherigen Medium und dem verfügbaren qualifizierten Reinigungsverfahren ab. Bei unbekannter Kontamination oder nicht zugänglichen Toträumen kann ein Austausch erforderlich sein.

Muss auch das Manometerventil öl- und fettfrei sein?

Ja. Alle medienberührten Komponenten der Messstelle, einschließlich Ventil, Adapter, Verschlussschrauben und Dichtungen, müssen die festgelegten Sauerstoff- und Sauberkeitsanforderungen erfüllen.

Gilt ISO 15001 für jede industrielle Sauerstoffanlage?

Nein. ISO 15001 bezieht sich auf Anästhesie- und Beatmungsgeräte. Einzelne Industrieprodukte verwenden Anforderungen daraus als Grundlage für ihre Reinigung. Die anlagenspezifischen industriellen Anforderungen müssen trotzdem separat geprüft werden.

Wie muss ein gereinigtes Sauerstoffmessgerät gelagert werden?

Der Prozessanschluss sollte verschlossen und das Gerät in seiner sauberen Schutzverpackung gelagert werden. Die Verpackung wird erst unmittelbar vor der Montage in einer geeigneten sauberen Umgebung geöffnet.