Der Einsatz von Wasserstoff als Alternative zu fossilen Brennstoffen in der Industrie nimmt zu. Sein Transport erfolgt – wie bei herkömmlichem Erdgas auch – in Rohrleitungen und Pipelines. Nicht zuletzt aufgrund der Explosionsgefahr von Wasserstoff müssen Sicherheit und Zuverlässigkeit entlang des Transportweges stets sichergestellt sein. Ein besonderer Knackpunkt sind dabei die Ventile an den Rohrleitungen. Ist ein Ventil fälschlicherweise offen oder geschlossen, kann dies fatale Folgen haben. Um dies zu verhindern, bietet Pepperl+Fuchs eine ganze Reihe von Lösungen an, die die Ventilstellungen an Transportrohrleitungen für Wasserstoff zuverlässig überwachen und rückmelden. Doch welche Lösung ist für welche Anwendung am besten geeignet? Wir stellen Ihnen verschiedene Lösungen für die zuverlässige Überwachung der Ventile an Wasserstoffrohrleitungen vor, die sich für die Anwendung im Innen- und Außenbereich sowie Gefahrenbereichen eignen.

Überwachung der Ventilstellung in rauen Industrieumgebungen und explosionsgefährdeten Bereichen

Induktive Doppelsensoren basieren auf einem einfachen Wirkprinzip: Zwei übereinanderliegende induktive Sensorelemente erfassen die Stellung eines Betätigers und damit die Position eines Ventils. Direkt auf einen Schwenkantrieb montiert geben sie die aktuelle Ventilstellung an eine Steuerung bzw. die Leitwarte weiter und stellen so zuverlässige Prozessabläufe sicher.
Da sich Transportrohrleitungen für Wasserstoff in weiten Industrieanlagen in aller Regel im Außenbereich befinden, sind die besonders robusten induktiven Doppelsensoren der Serie F31K2 hier ideal geeignet. Ihr „House-in-Housing“-Design aus glasfaserverstärktem Kunststoff und beschichtetem Aluminium bietet doppelten mechanischen Schutz und höchste Dichtigkeit, sodass sie jedem Wetter und widrigen Umgebungsbedingungen standhalten. Temperaturen von -40 bis +75 °C können den robusten Doppelsensoren ebenso wenig anhaben wie Salzwasser und UV-Strahlung. Für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich eignen sich die Varianten mit Zulassungen bis Zone 2/22 oder Zone 0/20. Die sichtbar integrierte Ventilstellungsanzeige und das transluzente Gehäuse der F31K2-Doppelsensoren ermöglichen außerdem jederzeit eine Statusabfrage der aktuellen Ventilstellung – selbst aus weiter Entfernung und bei schlechten Sichtverhältnissen.

Exakte Positionserfassung der Ventilstellung an pneumatisch betätigten Membranventilen und linearen Stellventilen

Induktive Positioniersysteme basieren auf der Kombination aus einem induktiven Sensor sowie einem Bedämpfungselement. Die berührungslosen induktiven Positionsmesssysteme PMI der Serie F90 sind die ideale Lösung für die präzise Ventilstellungserfassung an pneumatisch betriebenen Membranventilen oder linearen Stellventilen und lassen sich leicht montieren. Bei der berührungslosen Erfassung ist kein spezielles Target notwendig – einfache Stahlbetätiger oder sogar Ventilteile können als Betätiger dienen. Das spart nicht nur Aufwand und Zeit, sondern macht sie zu einer besonders flexiblen und kostengünstigen Lösung.
Der Analogausgang der Serie PMI*F90 stellt eine kontinuierliche Übertragung der erfassten Ventilstellung sicher. Anwender können dabei zwischen verschiedenen einstellbaren Ausgangssignalen wählen: 4…20 mA oder 0 VDC bis 10 VDC. Die IO-Link-Schnittstelle erlaubt außerdem die individuelle Anpassung des Systems an die jeweilige Anwendung. Das induktive Positioniersystem PMI F90 ist in den Baulängen 40 mm, 80 mm und 120 mm erhältlich und außerdem als ATEX-Version für den sicheren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bis Zone 2/22 verfügbar.

Eine Komplettlösung mit Kabelschutzsystem für die Ventilsteuerung an Wasserstoffrohrleitungen

Neben Standardprodukten für die Überwachung der Ventilstellung an Wasserstofftransportleitungen in der Industrie bietet Pepperl+Fuchs auch spezielle Gesamtlösungen für die Ventilsteuerung an. Für den Einsatz an Wasserstoffrohrleitungen ist etwa die Kombination aus einem Standard induktivem Sensor und einem Kabelschutzsystem geeignet. Mit einem solchen System lassen sich vier einzelne Positionen eines Steuerventils erkennen. Das Kabelschutzsystem umfasst einen extrem langlebigen und flexiblen Schutzschlauch, der das Sensorkabel vor Quetschungen, Kerben oder Schnitten schützt sowie die Anbindung an den Klemmkasten, in dem die Verdrahtung erfolgt. Ein beschädigtes Kabel verhindert nicht nur die Übertragung von Signalen vom Sensor, schlimmer noch, ein Kabel mit freiliegender Verdrahtung kann in einem Bereich mit explosiven Gasen fatale Folgen haben.
Dank der besonders robusten Bauweise aus Edelstahl und des erweiterten Temperaturbereichs von –40 bis +100 °C ist es eine ideale Lösung für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen. Mit der Zulassung für explosionsgefährdete Bereiche bis Zone 2/22 ist das gesamte System bestehend aus induktivem Sensor und Kabelschutzsystem auch für Wasserstoffrohrleitungen geeignet, die in Bereichen verlaufen, in denen explosive Atmosphären vorherrschen. Die Lösung lässt sich individuell an die gängigen Ventiltypen anpassen und erlaubt die zuverlässige Ventilsteuerung an Rohrleitungen und Pipelines für Wasserstoff.

Weitere Informationen

• Induktive Doppelsensoren der Serie F31K2
• Induktives Positioniersystem PMI F90
• Sensorlösungen für Process Equipment