Kijkglasarmaturen: Chemisch bestendig, onderhoudsvrij en onmisbaar voor de procesbewaking
Kijkglasarmaturen maken het mogelijk processen gedetailleerd te observeren zonder het gebruik van vaak complexe en kostbare sensorsystemen. Dit rapport gaat in op gangbare constructievormen van kijkglasarmaturen en hun respectieve voor- en nadelen en licht enkele belangrijke selectiecriteria toe.
Kerncomponent van deze kijkglasarmatuur is een chemisch en fysisch zeer bestendig glas, meestal van Borosilicaatglas. Als de bedrijfstemperatuur boven de volgens norm toegestane 280 °C ligt, kan het glas bovendien worden beschermd door een ACI Mica-beschermingsschijf. Bij temperaturen boven 320 °C wordt in plaats van gehard Borosilicaatglas vaak Ongehard borosilicaatglas of een glazen schijf op basis van kwarts of saffier gebruikt.
Door een kijkglasarmatuur is een optische observatie van elk proces mogelijk, waarbij noch elektronica noch bewegende mechanica nodig zijn. Daardoor blijft de installatie grotendeels onderhoudsvrij. Indien de chemische en fysische omstandigheden van het proces niet voldoende in acht zijn genomen, kunnen de onderdelen van de kijkglasarmatuur door chemische invloeden of te hoge temperaturen schade oplopen.
De belangrijkste informatie die u aan uw kijkglasleverancier ter beschikking zou moeten stellen, is:
- Procesmedium
- Werktemperatuur
- Werkdruk
- Aansluitingsnorm en -afmetingen
Gebruikelijke bouwvormen voor kijkglasarmaturen en hun toepassingsgebieden
Kijkglasarmaturen kunnen grofweg in drie categorieën worden ingedeeld, met verschillende voor- en nadelen. Deze categorieën zijn kijkglazen voor vaten, Doorstromkijkglazen en Niveau-indicatoren.
Tankkijkglazen
Bij kijkglazen voor vaten gaat het om platte stalen flenzen, die afhankelijk van de constructievorm in een wand van het vat worden ingelast of op draagflenzen worden vastgeschroefd. De twee meest gebruikelijke constructievormen om in te lassen of vast te schroeven zijn rechts in de afbeelding weergegeven.
Deze kijkglasfittingen kunnen door installatiebouwers volgens behoefte aan Pijpleidingen en vaten worden aangebracht. Kijkglazen voor vaten zijn beschreven in de normen DIN 28120 en DIN 28121. Andere varianten, gebaseerd op de in de normen beschreven basisvormen, hebben zich inmiddels op de markt gevestigd.
De ACI Type 320 volgens DIN 28120 definieert kijkglasfittingen voor het inlasproces in vatenwanden. De glasplaat wordt daarbij met de aan de mediakant zijnde Pakking in een verzinking van de Basisflens gelegd en aan de buitenzijde door de tegenflens met een gedefinieerde vlakdruk bevestigd. Deze constructie maakt het mogelijk beschadigde glazen met minimale inspanning te vervangen. Bij agressieve procesmedia of hoge temperaturen (boven 280 °C) kan bij dergelijke kijkglazen voor vaten een Borosilicaatglas-plaat door een mica-laag tegen chemische invloeden worden beschermd, waardoor de mogelijke Werktemperatuur tot 300 °C wordt verhoogd.
Kijkglasbehuizingen van het Type 321 volgens DIN 28121 zijn ontworpen voor montage op een flens.
De afdichting gebeurt hier, anders dan bij Type 320, door een PTFE-omhulde Weichstoff-Pakking in de Kracht shunt. De flenzen worden met voorspanschroeven aan elkaar vastgeschroefd totdat de metalen vlakken volledig tegen elkaar liggen. Dit proces zorgt voor een gedefinieerde samenpersing van de Weichstoff-Pakking en daarmee voor een betrouwbare Pakking van de kijkglasbehuizing. Daardoor ontstaat een vrijwel volledig gesloten behuizing voor het glas. De kijkglasarmaturen volgens DIN 28121 hoeven voor montage niet te worden gedemonteerd en kunnen met relatief weinig inspanning volledig worden vervangen. Het vervangen van afzonderlijke onderdelen is hier niet voorzien en dient alleen door de fabrikant te worden uitgevoerd.
Op basis van de specificaties van DIN 28121 heeft die ACI Industriearmaturen GmbH kijkglazen voor vaten ontwikkeld die zijn ontworpen voor temperaturen boven 200 °C en drukken boven 100 bar.
Doorstromkijkglazen
Doorstromkijkglazen zijn standaard uitgerust met Anschlussflanschen en kunnen net als conventionele armaturen in pijpleidingen worden gemonteerd. De meeste uitvoeringen zijn naar keuze verkrijgbaar met schroefverbindingen, Laseinden of flenzen.
De basisuitvoering bestaat uit een recht huis met twee tegenoverliggende zichtöffnungen. Op deze basis zijn ook drieweg- of vierweg-kijkglasarmaturen evenals varianten met meerdere zichtöffnungen beschikbaar.
Bij een passende constructieve uitvoering en materiaalkeuze voor het huis, glas, schroeven en pakkingen is deze kijkglasarmatuur-variant geschikt voor toepassingen tot 400 °C en/of 400 bar.
Voor een geoptimaliseerde proces- en media-observatie in de leidingen kunnen buisvormige kijkglazen worden ingezet.
Deze kijkglasarmatuur-bouwvorm maakt een 360°-rondomzicht mogelijk en kenmerkt zich door een vrijwel dode-ruimtevrije constructie. Deze eigenschappen maken haar bij uitstek geschikt voor hygiënisch veeleisende toepassingen bij matige drukken (tot 16 bar). De dode-ruimtearme binnenruimte vermindert bovendien de stromingsweerstand aanzienlijk. Vanwege het grotere open glasoppervlak wordt vaak een aanvullende stootbescherming van Plexiglas geïnstalleerd.
Constructief gezien neemt de maximaal toelaatbare werkdruk vooral bij grote nominale maten duidelijk af in vergelijking met andere Doorstromkijkglazen.
Voor hoge temperaturen en drukken bestaan er ook buisvormige kijkglasarmaturen in tussenflens-bouwvorm, die als uitvoering in Kwartsglas verkrijgbaar zijn.
Niveau-indicator
Niveau-indicator zijn een speciale vorm van kijkglazen voor vaten. De doorkijkopening is hier, zoals op de eerste afbeelding te zien, smal en lang gehouden. Wanneer een dergelijk kijkglas in een vat wordt aangebracht, biedt het de mogelijkheid het niveau eenvoudig van buiten af af te lezen. Hiervoor zijn noch vlotters noch andere extra onderdelen nodig. Bij heldere, kleurloze vloeistoffen zoals water kan de afleesbaarheid verbeterd worden door het gebruik van een zogenaamd Reflex glas. Bij deze glazen zijn aan de binnenzijde groeven aangebracht die door het verschil in lichtbreking tussen lucht en vloeistoffen het oppervlak van het procesmedium duidelijker zichtbaar maken.
Voor sommige toepassingen kan het wenselijk zijn de Niveau-indicator als bypass-armatuur uit te voeren. In dergelijke gevallen wordt in plaats van de oppervlakkig ingelaste Basisflens een aan de achterzijde gesloten behuizing gebruikt, die naar keuze met Laseinden, Draadaansluitingen of flensverbindingen wordt uitgevoerd en geschikt is voor relatief hoge drukken van 35 bar en meer en temperaturen tot 243 °C.
Belangrijke aanwijzingen voor het gebruik van kijkglasarmaturen
1. Onderhoudsintervallen
De onderhoudsvereisten van kijkglasarmaturen zijn sterk afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden. Bij agressieve media, met name loog, wordt een regelmatige vervanging van het glas aanbevolen, ongeacht zichtbare aantasting. Als de invloeden van de bedrijfsomstandigheden op het glas niet bekend zijn, moet het glas regelmatig grondig worden geïnspecteerd. Vertroebelingen, vervormingen, tekenen van corrosie of oppervlakkige scheuren beïnvloeden de veiligheid van het kijkglas. Als dergelijke tekenen worden vastgesteld, moet de glasplaat onmiddellijk worden vervangen. Een vervanging van de glasplaat vereist tegelijkertijd een vervanging van de Pakking aan de mediakant.
2. Grootte van de Doorkijk opening
In principe vereist een grotere Doorkijk opening een dikker glas om dezelfde druk te weerstaan als een kleinere Doorkijk opening. Het is aan te raden de afmetingen volgens DIN 7080 aan te houden, omdat de daarin vastgelegde maten gewoonlijk met kortere levertijden en lagere kosten kunnen worden verkregen, wat vooral relevant is voor reserveonderdelen.
3. Pakkingmaterialen
Het materiaal van de Pakking moet worden gekozen overeenkomstig de te verwachten bedrijfsomstandigheden. Als de Pakking niet geschikt is voor druk, temperatuur of medium, moet tijdens het bedrijf rekening worden gehouden met lekkages. Gangbare Pakkingmaterialen zijn bijvoorbeeld gebonden aramidevezels, grafiet en PTFE.
4. Glasmateriaal
Het meest gebruikte materiaal voor kijkglasarmaturen is Borosilicaatglas. Deze glassoort kenmerkt zich door een zeer goede bestendigheid tegen de meeste chemische invloeden, met name zuren, en kan ongetemperd tot 450 °C worden toegepast; volgens DIN 7080 gehard tot 280 °C en met Mica-bescherming tot 300/320 °C. Voor hogere temperaturen hebben Kwartsglas (tot 1000 °C) en Saffierglas (tot 2000 °C) zich gevestigd. Saffierglas heeft daarnaast een uitstekende oppervlakhardheid.
5. Behuizingsmateriaal
Net als pakkingen en glas moet de metalen behuizing van de kijkglasarmatuur worden geselecteerd op basis van druk, temperatuur en medium. Gewoonlijk valt dit binnen de verantwoordelijkheid van de fabrikant van de kijkglasarmaturen.
6. Aansluitingssoort en -maat
Om de kijkglasarmatuur in de installatie te monteren, moet uiteraard de juiste aansluitingssoort en -maat worden gebruikt. Het is daarom zeer belangrijk dat de fabrikant van de kijkglasarmaturen deze informatie al bij de aanvraag ontvangt.
7. Bijzondere eisen aan het ontwerp
Sommige toepassingen kunnen bijzondere eisen aan de kijkglasarmatuur stellen. Daartoe behoren constructieve bijzonderheden zoals extra aansluitingen voor meetpunten, dode-ruimte-arme binnenruimtes of afgeronde randen om aanhechtende vloeistoffen te laten weglopen. Daarnaast zijn coatings van de binnenruimte mogelijk, bijvoorbeeld een PTFE-coating om de zuurbestendigheid van de armatuur te verbeteren.
8. Aanvullende uitrusting
De meeste kijkglasarmaturen kunnen naar behoefte met speciale uitrustingen geleverd worden. Daartoe behoren bijvoorbeeld houders voor lampen in halogeen- of LED-uitvoering, evenals kijkglaswissermechanismen en sproeiers voor het reinigen van de zichtvensters. Ook verwarmingssystemen voor de kijkglasschijven evenals behuizingen met verwarmingsmantel zijn op aanvraag beschikbaar.
Een project in gedachten?
Wij kunnen u helpen!
Neem gerust contact met ons op en we bespreken samen hoe we u kunnen helpen!