Sicherheitsarmaturen von LORCH - absolut variabel

Wissenswertes

ASME-Code
Kurzform für »ASME Boiler & Pressure Vessel Code«
Umfassendes Regelwerk für Herstellung und Prüfung von Druckgeräten wie z.B. Dampfkessel, Durckbehälter, Nuklear-Komponenten. Wird von ASME herausgegeben und ständig aktualisiert. Alle 3 Jahre erscheint eine neue Ausgabe. Zwischendurch werden Änderungen/Ergänzungen (Addenda) herausgegeben. Beim Kauf werden die Änderungen und die Interpretatiions automatisch zugesandt. Der ASME Code ist modulmäßig aufgebaut, so daß auch einzelne Teile(Sections) gekauft werden können. Für »Stamp holder« ist es jedoch erforderlich, daß jeweils zutreffende Set aktuell zur Verfügung zu haben (siehe Akkreditierungsprogramme)

ATEX
ATEX ist ein weit verbreitetes Synonym für die ATEX-Leitlinien der Europäischen Union. Die Bezeichnung ATEX leitet sich aus der französischen Abkürzung für ATmosphère EXplosive ab. Die Direktive umfasst aktuell zwei Richtlinien auf dem Gebiet des Explosionsschutzes, nämlich die ATEX-Produktrichtlinie 94/9/EG und die ATEX-Betriebsrichtlinie 1999/92/EG.

CE-Kennzeichen
Alle Produkte , die entsprechend der Richtlinien nach dem neuen Konzept hergestellt werden und in der Gemeinschaft in Verkehr gebracht werden, müssen in der Regel mit einer CE-Kennzeichnung versehen sein. Darunter fallen auch die Druckgeräte. Sie ist ein rechtsgültiges Konformitätszeichen und nicht etwa ein Qualitätskennzeichen oder ein Ursprungskennzeichen.
Mit der CE-Kennzeichnung erklärt der Hersteller oder Bevollmächtigte, daß das Druckgerät allen Anforderungen der Druckgeräterichtlinie entspricht und das entsprechende Konformitätsbewertungsverfahren durchgeführt wurde.

Drucktoleranzen - Ansprech-, Öffnungs- und Schliessdrucktoleranz
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EG-Baumusterprüfung
Die EG-Baumusterprüfung ist das Verfahren (Modul B), in dem eine benannte Stelle prüft und bestätigt, daß das für die betreffende Produktion repräsentative Muster den einschlägigen Vorschriften der Druckgeräte-Richtlinie entspricht.

Kategorie
Einstufung (I , II, III, oder IV) der Druckgeräte nach dem Gefahrenpotentional;
Sie ist abhängig von der Fluidgruppe, Aggregatzustand (gasförmig, flüssig) , max. zul. Druck PS, Volumen oder Nennweite;
Die Kategorie bestimmt, welche Konformitätsbewertungsverfahren vom Hersteller ausgewählt werden können.

Konformitätsbewertung
Der Hersteller von Druckgeräten muss jedes Gerät vor dem Inverkehrbringen nach Massgabe dieses Artikels einem der in Anhang III beschriebenen Konformitätsbewertungsverfahren unterziehen.
Die im Hinblick auf die Anbringung der CE-Kennzeichnung auf einem Druckgerät anzuwendenden Konformitätsbewertungsverfahren richten sich nach der Kategorie, in die das Gerät gemäss Artikel 9 eingestuft ist.
Auf die verschiedenen Kategorien sind die folgenden Konformitätsbewertungsverfahren anzuwenden:
Kategorie I
Modul A;

Kategorie II
Modul A 1
Modul D 1
Modul E 1

Kategorie III
Module B1 + D
Module B1 + F
Module B + E
Module B + C1
Modul H;

Kategorie IV
Module B + D
Module B + F
Modul G
Modul H1.

Nennweite DN
DN ist eine numerische Grössenbezeichnung, welche für alle Bauteile eines Rohrsystems benutzt wird, für die nicht der Aussendurchmesser oder die Gewindegrösse angegeben werden. Es handelt sich um eine gerundete Zahl, die als Nenngrösse dient und nur näherungsweise mit den Fertigungsmassen in Beziehung steht. Die Nennweite wird durch DN, gefolgt von einer Zahl, ausgedrückt;

Prüfbescheinigung nach EN10204
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Sicherheitsventil
Sicherheitsventile schützen druckbeaufschlagte Räume oder Druckbehälter (z. B. Dampfkessel, Druckbehälter, Rohrleitungen, Transportbehälter) vor einem unzulässigen Druckanstieg, der zu einer Schädigung des angeschlossenen Druckgerätes führen kann. Sicherheitsventile leiten bei Überschreiten des Ansprechdruckes Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten in die Atmosphäre oder in Sammelrohrleitungen ab.
Das Sicherheitsventil spricht an, wenn der Druck in einem Druckbehälter den zulässigen Betriebsdruck bei vorhersehbaren Störungen um mehr als 10 % übersteigt. Bei richtiger Dimensionierung des Sicherheitsventils bleibt der Druckaufbau beherrschbar. Nach dem Ansprechen des Sicherheitsventils und Abbau des zu hohen Druckes durch Abblasen in die Umgebung oder über eine Rohrleitung schließt das Ventil wieder und die Anlage kann weiter betrieben werden.
Ferner werden Sicherheitsventile nach der Art der Gegenkraft zum abzusichernden Druck unterschieden:

federbelastete Sicherheitsventile,
gewichtsbelastete Sicherheitsventile,
mediumbelastete Sicherheitsventile.

Sicherheitsventil - Anlüftung
Sicherheitsventile für ungiftige Stoffe müssen anlüftbar sein. Mit Hilfe eines Hebels oder einer Kappe, die gelockert werden kann, und entgegen der Federkraft wirkt, muss das Ventil spätestens bei Erreichen eines Drucks von 85 % des Ansprechwertes zum Öffnen gebracht werden. Sicherheitsventile sollen angelüftet werden, um einem Verkleben oder Festkorrodieren des Ventiltellers entgegenzuwirken. Bei dem Einsatz gefährlicher oder umweltgefährdender Fluide wird auf die Anlüftbarkeit verzichtet. Stattdessen werden 2 Sicherheitsventile auf die beiden Ausgangsseiten eines Wechselventiles angeschlossen und die Eingangsseite ist mit dem abzusichernden Druckraum verbunden. Diese Anordnung erlaubt den Ausbau und das Prüfen eines Sicherheitsventils, wenn das andere Ventil im Einsatz ist. Der Weiterbetrieb des angeschlossenen Druckraums ist somit möglich. Für größere Flüssiggaslagerbehälter, Ammoniakbehälter, Behälter für tiefkalte Gase oder Behälter in Kälteanlagen, die nur aufwändig entleert werden können, ist diese Anordnung in den Normen vorgeschrieben.

Sicherheitsventil - Normen
Vor Umsetzung der Druckgeräterichtlinie 2002 wurden Sicherheitsventile nach dem AD-Merkblatt A2 (Arbeitsgemeinschaft Druckbehälter, Ausrüstung) ausgelegt. Die Sicherheitsventile mussten bauteilgeprüft sein. Die Prüfungen wurden vom TÜV oder ähnlichen Institutionen durchgeführt. Verfahren und Umfang der Bauteilprüfung waren in dem VdTÜV-Merkblatt „Sicherheitsventil 100“ aufgeführt
Nach Einführung der Druckgeräterichtlinie 97/23/EG kann das AD-2000-Merkblatt A2 als Prüfgrundlage angewendet werden. Alternativ dürfen auch andere Vorschriften, z. B. die harmonisierte europäische Normenreihe EN 4126 zur Anwendung kommen.
Sicherheitsventile gelten nach der Druckgeräterichtlinie als Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion. Sie sind der höchsten Kategorie IV zugeordnet und müssen nach den vorgegebenen Herstellungs- und Prüfanforderungen unter Einschalten einer benannten Stelle hergestellt werden.

Sicherheitsventil - Überströmventil
Überströmventile entlasten Druckräume beim Auftreten unzulässiger Drücke in geschlossene Räume mit niedrigeren Drücken. Somit wird erreicht, dass kein Medium in die Atmosphäre dringen und somit auch keine Gefährdung auftreten kann.
Sicherheitsventile können im Prinzip auch als Überströmventile eingesetzt werden. Dies setzt voraus, dass das Oberteil des Sicherheitsventils, das Federgehäuse und die Haube, ausreichend dicht zur Erdatmosphäre ausgeführt sind. Die Ventilspindeldurchführung zum Federgehäuse ist nicht dicht, so dass im Oberteil der Druck der Abströmseite herrscht und somit diese als Gegenkraft auf den Ventilteller wirkt. Dies hat zur Folge, dass der Ansprechdruck vom Gegendruck abhängig wird.
Durch den Einbau eines Faltenbalgs (siehe Bild) kann der Gegendruck kompensiert werden. Auf den Ventilteller wird ein Faltenbalg verschweißt, dessen innere Wellen genau den Durchmesser der Ventilöffnung d0 aufweisen. Der Faltenbalg umschließt die Spindeldurchführung und ist gasdicht mit dem Gehäuse verbunden. Auf diese Weise lastet auf dem Ventilteller von oben auf dem Querschnitt A0 wirkend der Umgebungsdruck. Somit ist der Ansprechdruck des Überströmventils unabhängig vom Druck auf der Abströmseite. Das Überströmventil ist gegendruckunabhängig bzw. gegendruckkompensiert.
Es ist allerdings zu beachten, dass mit steigendem Gegendruck der Impuls der Strömung geringer wird. Dies hat zur Folge, dass der Ventilteller nicht mehr um den vollständigen Hub h angehoben wird. Die Ausflussziffer erreicht nicht mehr den Wert, der bei drucklosem Abströmraum ermittelt wurde. Der abführbare Massenstrom wird entsprechend geringer.

Prüfung der (Sitz-)Dichtheit auf dem Produktionsprüfstand während der Funktionsprüfung und Endeinstellung von Sicherheitsventilen
Auf den Prüfständen für Sicherheitsventile werden bei LORCH der Ansprechdruck und die Sitzdichtheit der Ventile durch Detektion von Ultraschall (US) geprüft.
Ultraschall entsteht, wenn eine Strömung an einer undichten Stelle durch einen minimalen Spalt auftritt. Dieser Ultraschall wird mit einem speziellen Mikrofon im Frequenzbereich von 15kHz – 40 kHz aufgenommen, als Spannungswert an die Steuerung des Prüfstands übermittelt und mittels eines Messwertverstärkers als dimensionsloser Wert auf dem Display angezeigt.
Undichtheiten werden per US ab Leckageraten von 1* 10-3 mbar*l*sec-1 erfasst.

Bei der Endeinstellung und Prüfung auf den LORCH-Produktionsprüfständen wird der Druck langsam am Ventil auf den Einstelldruck hochgefahren. Solange das Ventil dicht ist, wird der Wert „0“ angezeigt, es gibt keine Strömung aufgrund von Undichtheiten.
Sobald ein Ultraschallwert >0 angezeigt wird, ist eine Strömung vorhanden und  das Ventil beginnt undicht zu werden. Die Leckrate ist dann > oder = 1* 10-3 mbar*l*sec-1.
 Der Druck, bei dem diese Undichtheit auftritt, muss bei der Prüfung > 90 % des einzustellenden Ansprechdruckes sein, dann sind die Anforderungen wie bei einer Dichtheitsprüfung nach API 527 erfüllt.

Gemäß API 527 (Bläschentest) dürfen bei elastischen Dichtungen während der Prüfzeit keine Blasen am Austritt der Sicherheitsventile auftreten. Eine Blase entspricht gemäß der Definition in der API527 einer Leckrate von ca. 4,7*10-3 mbar*l*sec-1

Eine genaue quantitative Erfassung der Leckage ist mit der US-Prüfung nicht möglich.

Auf Wunsch kann bei LORCH zusätzlich eine Dichtheitsprüfung nach API 527 auf einem separaten Prüfstand (für eine quantitative Leckage-Ermittlung durch Zählen von Bläschen) durchgeführt werden.
Für eine genaue quantitative Leckage-Ermittlung muss z.B. ein Heliumlecktest durchgeführt werden.