Puffer- und Sperrflüssigkeiten

Was ist die Pufferflüssigkeit

Pufferflüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die in Doppeldichtungssystemen zur Schmierung und Kühlung der äußeren Dichtung verwendet wird. Ihr Druck wird normalerweise unter dem der Prozessflüssigkeit gehalten und dient als Reservebarriere im Falle eines Ausfalls der Primärdichtung.

Was ist die Sperrflüssigkeit

Sperrflüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die in Doppeldichtungsanordnungen verwendet wird, um eine physikalische Barriere zwischen der Prozessflüssigkeit und der Atmosphäre zu bilden. Sie wird unter einem höheren Druck als die Prozessflüssigkeit gehalten, um Leckagen und Verunreinigungen zu verhindern.

Ideale Flüssigkeitseigenschaften

• Chemische Verträglichkeit mit Prozessflüssigkeit und Dichtungsmaterialien
• Ausreichende Schmiereigenschaften für die Gleitflächenschmierung
• Angemessene Viskosität für optimale Leistung
• Hohe spezifische Wärme- und Wärmeleitfähigkeit für effiziente Wärmeübertragung
• Geringe Flüchtigkeit, um Verdunstung und häufiges Nachfüllen zu minimieren
• Minimale Gaslöslichkeit zur Vermeidung von Blasenbildung
• Langzeitstabilität und Abbaubeständigkeit
• Sichere Verwendung, Handhabung und Lagerung
• Gute Fließeigenschaften bei sehr niedrigen Temperaturen
• Nicht brennbar
• Schaumfrei unter Druck

Arten von Sperr- und Pufferflüssigkeiten

Wasser

Wasser wird häufig als Sperr- und Pufferflüssigkeit bei Anwendungen mit moderaten Temperaturen und Drücken verwendet. Es ist leicht verfügbar, wirtschaftlich und verfügt über ausgezeichnete Wärmeübertragungseigenschaften. Für Anwendungen mit extremen Betriebsbedingungen oder wenn Verunreinigungen zu befürchten sind, ist Wasser jedoch möglicherweise nicht geeignet.

Glykollösungen

Glykollösungen wie Ethylenglykol und Propylenglykol werden häufig als Sperr- und Pufferflüssigkeiten verwendet. Sie bieten einen breiten Betriebstemperaturbereich, gute Schmiereigenschaften und Korrosionsschutz. Ethylenglykol wird aufgrund seiner geringeren Toxizität und Umweltbelastung durch Propylenglykol ersetzt.

Alkohol

Alkohole wie Methanol und Ethanol werden als Sperr- und Pufferflüssigkeiten bei Niedertemperaturanwendungen eingesetzt. Sie haben eine niedrige Viskosität und gute Wärmeübertragungseigenschaften, wodurch sie für Anwendungen mit hohen Wellengeschwindigkeiten und niedrigen Temperaturen geeignet sind.

Kerosin oder Dieselkraftstoff

Kerosin und Dieselkraftstoffe werden aufgrund ihrer Verfügbarkeit und niedrigen Kosten in einigen Anwendungen als Sperr- und Pufferflüssigkeiten verwendet. Sie weisen jedoch Einschränkungen hinsichtlich Viskosität, Schmiereigenschaften und Kompatibilität mit bestimmten Dichtungsmaterialien auf.

Hydraulik-, konventionelle Getriebe- und Lagerschmieröle auf Mineralölbasis

Öle auf Mineralölbasis sind aufgrund ihrer Verfügbarkeit, Kompatibilität mit Dichtungsmaterialien und guten Schmiereigenschaften eine beliebte Option für Sperr- und Pufferflüssigkeiten. Sie eignen sich für einen weiten Temperatur- und Druckbereich, sind jedoch möglicherweise nicht ideal für Anwendungen mit extremen Betriebsbedingungen.

Synthetische Öle, die speziell für den Einsatz als Barriere oder Puffer formuliert sind

Synthetische Öle, die speziell für Sperr- und Pufferflüssigkeitsanwendungen entwickelt wurden, bieten im Vergleich zu herkömmlichen Ölen eine bessere Leistung. Sie haben einen größeren Betriebstemperaturbereich, bessere Schmiereigenschaften und sind widerstandsfähiger gegen Zersetzung. Synthetische Öle sind die bevorzugte Wahl für kritische Anwendungen und extreme Betriebsbedingungen.

Wärmeträgerflüssigkeiten

Wärmeträgerflüssigkeiten wie synthetische Wärmeträgerflüssigkeiten und Wärmeträgerflüssigkeiten der organischen Klasse werden als Sperr- und Pufferflüssigkeiten bei Anwendungen mit hohen Temperaturen eingesetzt. Sie verfügen über ausgezeichnete Wärmeübertragungseigenschaften, thermische Stabilität und Kompatibilität mit Dichtungsmaterialien.

Temperaturbereich der Puffer- und Sperrflüssigkeit

Hier ist die aktualisierte Tabelle mit der neuen Spalte für den typischen Lebensdauerbereich der einzelnen Puffer- und Sperrflüssigkeiten:

Flüssigkeitstyp	Temperaturbereich (°C)	Viskosität bei 40°C (cSt)	Spezifisches Gewicht	Flammpunkt (°C)	Lebensdauer (Stunden)
Wasser	0 bis 100	1.0	1.0	Keiner	500 bis 2.000
Glykollösungen (50% in Wasser)	-40 bis 120	5,0 bis 10,0	1,05 bis 1,10	Keiner	1.000 bis 3.000
Alkohol (Methanol)	-40 bis 50	0.6	0.79	11	500 bis 1.500
Kerosin	-20 bis 150	1,0 bis 3,0	0,78 bis 0,82	38 bis 66	1.000 bis 2.500
Dieselkraftstoff	-7 bis 150	2,0 bis 5,0	0,82 bis 0,86	52 bis 96	1.000 bis 2.500
Hydrauliköle auf Mineralölbasis	-20 bis 150	20 bis 100	0,86 bis 0,90	150 bis 250	2.000 bis 4.000
Konventionelle Getriebe- und Lagerschmieröle	-20 bis 150	100 bis 1000	0,88 bis 0,92	200 bis 300	2.000 bis 5.000
Synthetische Öle (PAO, Ester)	-40 bis 200	20 bis 100	0,82 bis 0,86	200 bis 300	4.000 bis 8.000
Wärmeträgerflüssigkeiten (synthetisch)	-50 bis 400	10 bis 50	0,80 bis 0,90	200 bis 350	8.000 bis 12.000
Wärmeträgerflüssigkeiten (organisch)	-50 bis 350	10 bis 50	0,85 bis 0,95	200 bis 350	4.000 bis 8.000

So pflegen Sie Puffer- und Barriereflüssigkeiten

Um die Integrität der Flüssigkeit aufrechtzuerhalten, befolgen Sie die vom Hersteller empfohlenen Wartungsintervalle für Flüssigkeitswechsel. Die Häufigkeit der Flüssigkeitswechsel hängt von Faktoren wie Betriebstemperatur, Verschmutzungsgrad und der spezifischen Art der verwendeten Flüssigkeit ab. Beispielsweise müssen Glykollösungen möglicherweise häufiger gewechselt werden als synthetische Öle, die speziell für den Einsatz als Barriere oder Puffer entwickelt wurden.

Neben dem regelmäßigen Flüssigkeitswechsel ist es wichtig, die Sauberkeit der Flüssigkeit durch den Einsatz geeigneter Filter- und Konditionierungssysteme aufrechtzuerhalten. Verunreinigungen durch Prozessflüssigkeiten, Partikel oder Feuchtigkeit können die Leistung der Puffer- oder Sperrflüssigkeit beeinträchtigen und zu einem vorzeitigen Dichtungsausfall führen. Die regelmäßige Überprüfung und der Austausch von Filtern sowie die Verwendung von Trockenmittelentlüftern oder Stickstoffdecken an Behältern können dazu beitragen, die Sauberkeit der Flüssigkeit aufrechtzuerhalten und Verunreinigungen vorzubeugen.

Weitere Überlegungen zur Zuverlässigkeit

• Geeignete Rohrleitungen: Die Rohrleitungen sollten mit der Flüssigkeit kompatibel und so ausgelegt sein, dass sie den Betriebsdrücken und -temperaturen standhalten.
• Angemessene Größe: Zu kleine Systeme können zu unzureichender Schmierung und Kühlung führen, während zu große Systeme zu übermäßiger Wärmeentwicklung und Flüssigkeitszersetzung führen können.
• Reservoirauswahl: Der Behälter für die Puffer- und Sperrflüssigkeit sollte auf Grundlage der Flüssigkeitsart, der Systemanforderungen und der Betriebsbedingungen ausgewählt werden.
• Alarmsysteme: Es sollten Alarmsysteme vorhanden sein, die die Bediener auf anormale Zustände wie niedrige Flüssigkeitsstände, hohe Temperaturen oder übermäßigen Druck aufmerksam machen.
• Entlüftung: Eine ordnungsgemäße Entlüftung des Puffer- und Sperrflüssigkeitssystems ist wichtig, um die Ansammlung von Gasen zu verhindern und einen stabilen Flüssigkeitsdruck aufrechtzuerhalten. Unzureichende Entlüftung kann zu Dichtungsfehlern führen und die Integrität des Systems beeinträchtigen.

FAQs

Maximal zulässiger Temperaturanstieg für Puffer- und Sperrflüssigkeit

Als Faustregel gilt, dass der Temperaturanstieg bei den meisten Flüssigkeiten auf 10-15 °C über der Einlasstemperatur begrenzt werden sollte. Ein übermäßiger Temperaturanstieg kann zu einer Verschlechterung der Flüssigkeit und einem vorzeitigen Dichtungsversagen führen.

Empfohlenes Intervall zwischen Flüssigkeitswechseln basierend auf der Temperatur

Das empfohlene Intervall zwischen Flüssigkeitswechseln variiert je nach Temperatur und Flüssigkeitstyp und Betriebstemperaturbereich. Beispielsweise kann für eine Flüssigkeit auf Mineralölbasis bei 60 °C ein empfohlenes Wechselintervall von 6 Monaten gelten, während für dieselbe Flüssigkeit bei 80 °C alle 3 Monate ein Wechsel erforderlich sein kann. Synthetische Flüssigkeiten können ihre Leistungsmerkmale bei erhöhten Temperaturen über längere Zeiträume beibehalten, wodurch sich die Wechselintervalle verlängern.