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Wie Sie industrielle Emissionen in Ihrer Anlage reduzieren

Reduzierung von Fluidsystemleckagen

Wie Sie kostenintensive Fluidsystemleckagen und Emissionen vermeiden

Sean Hunsicker, Business Development Manager – Global Sales

Bestimmte Geräusche, Beobachtungen und andere Umgebungsbedingungen in Chemie-, Öl- und Gas- oder anderen industriellen Anlage können schnell zur Gewohnheit werden. Bei der Anlagenbegehung hört man vielleicht das entfernte Zischen einer Druckluftleitung, bemerkt ein paar Tropfen unterhalb einer Dampfleitung oder riecht das verwendete Prozessgas.

Das mag zwar auf den ersten Blick nicht ungewöhnlich erscheinen, aber tatsächlich sind all diese Beobachtungen Anzeichen für unterschiedliche Arten von Fluidsystemleckagen. Zwar haben nicht alle Leckagen denselben Schweregrad, aber sie führen dennoch unweigerlich zu ineffizienten Prozessen und stellen möglicherweise sogar eine Gefahr für Mitarbeiter und die Umwelt dar.

Echte Leckagen: Hierbei handelt es sich um Leckagen, die aufgrund des Versagens einer Druckbarriere entstehen, durch die ein Systemfluid von der Umgebung abgeschirmt bzw. isoliert wird. Zu den Ursachen zählen Risse im Material oder Lücken zwischen den Dichtflächen. Virtuelle Leckagen: Bei einer virtuellen Leckage kommt es durch Ausgasung, ab- oder adsorbierten Flüssigkeiten oder Ansammlungen in Ritzen und Toträumen zu internen Fluidrückständen. Permeation: Bei diesem Vorgang tritt ein Fluid in, durch und aus Löchern in einer Druckbarriere heraus, die aufgrund ihrer Größe nicht mehr als einen kleinen Anteil an Molekülen durchlassen.

Unentdeckte Leckagen können in unterschiedlichen Formen in nahezu jeder industriellen Anlage auftreten. Häufig befinden sie sich an Verbindungsstellen in Ihren Fluidsystemen. Eine Leckage ist in vielen Fällen einfach nur ärgerlich, kann aber auch kostenintensiv und potenziell sogar gefährlich sein. Aufgrund immer strengerer Umweltschutzrichtlinien und des zunehmenden Drucks seitens Investoren weltweit sind Anlagenbetreiber immer mehr darauf bedacht, ihre Emissionen zu reduzieren und selbst kleine Leckagen bestmöglich zu vermeiden.

In diesem Beitrag beschäftigen wir uns mit einigen der gängigsten Ursachen für Fluidsystemleckagen in industriellen Anlagen und wie man sie vermeiden kann.

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Umweltemissionen

Umweltemissionen sind eine Art unkontrollierte Leckage, bei der Gas freigesetzt wird. Benzol, Methan und Ethanol stellen hierbei ein großes Problem dar, da sich diese Gase negativ auf die Luftqualität auswirken und zur Bildung von Ozon beitragen.

Ein gutes Beispiel für den Umgang mit Emissionen seitens von Regierungen und Unternehmen ist die Definition von Scope 1-, Scope 2- und Scope 3-Emissionen nach dem Treibhausgasprotokoll..

  • Scope 1-Emissionen sind direkte Emissionen aus den betrieblichen Aktivitäten eines Unternehmens. Dazu zählen Emissionen, die durch die Verbrennung von Brennstoffen entstehen, sowie die direkte Freisetzung von Treibhausgasen in die Umgebung – wozu es in industriellen Anlagen schnell kommen kann.
  • Scope 2-Emissionen umfassen die Emissionen, die durch die Beschaffung von Strom, Dampf, Heizung und Kühlung entstehen.
  • Scope 3-Emissionen beinhalten alle Emissionen, die nicht durch Scope 2 abgedeckt sind und die im Zusammenhang mit den vor- und nachgelagerten Aktivitäten des Unternehmens stehen.

Das GHG-Protocol (Greenhouse Gas Protocol) kommt zu dem Schluss, dass Unternehmen durch die aktive Reduzierung von Emissionen ihre Gewinne verbessern, Risiken vermeiden und neue Wettbewerbsvorteile verschaffen können. Im Corporate Value Chain Accounting and Reporting Standard wird beispielsweise festgelegt, dass Regierungen neue Gesetze einführen und zusätzliche marktbasierte Anreize schaffen sollten, um die Reduzierung von Emissionen voranzutreiben. In verfahrenstechnischen Anlagen kann es erhebliche betriebliche Vorteile mit sich bringen, sämtliche leckagebedingten CO2-Emissionen zu ermitteln und zu vermeiden.

Kostenintensive Leckagen

Abgesehen von CO2-Emissionen kann es in industriellen Anlagen zu zahlreichen anderen Leckagen kommen. Bei einigen Leckagen sind die Probleme aufgrund des hohen Gefährdungspotenzials oder der hohen Kosten offensichtlich. Andere Leckagen stellen zwar keine Gefährdung für Mitarbeiter und Umwelt dar, können jedoch zu ineffizienten und kostenintensiven Betriebsprozessen führen.

Kostenintensive Leckagen stellen zwar keine unmittelbare Gefährdung für Mitarbeiter und die Umwelt dar, können jedoch zu ineffizienten und kostenintensiven Betriebsprozessen führen.

Zum Beispiel kommt Dampf in vielen industriellen Anlagen für unterschiedliche Produktionszwecke zum Einsatz. Die Generation und Nutzung von Dampf ist mit hohen Kosten und einem großen Energieaufwand verbunden und umfasst die Wasseraufbereitung, Dampferzeugung und die Transportinfrastruktur. Unbeabsichtigte Leckagen in Dampfsystemen wirken sich demnach direkt negativ auf Ihren Gewinn aus.

Auch bei Druckluftanwendungen scheinen Leckagen auf den ersten Blick nicht so schlimm, können sich jedoch zum kostspieligen Problem entwickeln. So muss ein Druckluftsystem, das die Druckanforderungen nicht erfüllt, mit zusätzlichen Kompressoren ausgestattet werden. Leckagen sind häufig die Ursache für diese Druckverluste. Werden sie beseitigt, wird auch kein zusätzlicher Kompressor mehr benötigt und die dadurch entstehenden Kosten entfallen.

Ermittlung und Beseitigung häufiger Leckageursachen

Häufig sind Verschraubungen und Ventilverbindungen für bisher unentdeckte Emissionen und Leckagen verantwortlich.

Bei Verschraubungen ist eine eingeschränkte Leistungsfähigkeit zumeist auf eine unsachgemäße Montage zurückzuführen. Allerdings neigen bestimmte Arten von Verschraubungen eher zu Leckagen als andere. So sind NPT-Gewindefittings – eine weit verbreitete Art von Rohrverbindungen bei kleinen Nennweiten leckageanfälliger als Klemmringverschraubungen, bei denen eine größere Dichtfläche zwischen Klemmringen und der Rohrleitung gegeben ist. Die Auswahl und Spezifikation leistungsfähigerer Rohrverschraubungen für das Fluidsystem kann zu einem leckagefreien Betrieb beitragen.

An Ventilen gibt es noch mehr Faktoren, die zu einer Freisetzung beitragen können. Die Auswahl qualitativ hochwertiger Komponenten ist daher umso wichtiger. Ventile setzen sich aus mehreren Einzelkomponenten wie Ventilkegel, Dichtung und Ventilgriff zusammen. Jedes dieser Teile stellt ein potenzielles Leckagerisiko dar. Das häufige Öffnen und Schließen von Ventilen kann außerdem zu einer Abnutzung der einzelnen Komponenten und so zu einem erhöhten Leckagerisiko führen.

Proaktive Leckageerkennung

Neben leckagefreien Komponenten können manche Anbieter auch Empfehlungen zu einer alternativen Systemauslegung abgeben, um das Leckagerisiko zu verringern. Manche bieten sogar Services zur Leckageerkennung an, um die Effizienz und Zuverlässigkeit Ihres Systems zu steigern sowie den Energieverbrauch und die Emissionen im täglichen Betrieb zu reduzieren.

Grundsätzlich gilt die Regel: Je länger es dauert, bis eine Leckage beseitigt wird, desto größer die potenziellen Auswirkungen auf den Umsatz Ihres Unternehmens. Je früher die Leckage entdeckt und beseitigt wird, desto eher können Sie Ihre Kosten reduzieren und die Sicherheit Ihrer Anlage erhöhen. Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie sich Leckagen mithilfe qualitativ hochwertiger Komponenten proaktiv vermeiden lassen? Wir unterstützen Sie mit Services rund um die Komponentenauswahl, die Leckageerkennung und weiteren Themen und begleiten Sie auf Ihrem Weg hin zum leckagefreien Betrieb Ihrer Anlage.

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