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Swagelok Hamburg

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Tipps zur richtigen Auswahl von Sicherheitsventilen

Darstellung eines Sicherheitsventils

Dampfunfällen vorbeugen

Methoden für die Auswahl und Installation von Sicherheitsventilen

Das Sicherheitsventil ist eine der wichtigsten automatischen Sicherheitsvorrichtungen in einem Dampfsystem.

Es dient dem Schutz von Personen und Geräten vor möglicherweise gefährlichen Temperaturen und Kräften, die durch übermäßigen Dampfdruck entstehen. Sicherheitsventile sind gesetzlich und von Versicherern vorgeschrieben. Es ist daher wichtig, eine gute und aktuelle Dokumentation aller Sicherheitsventile in einem Dampfsystem zu haben.

Mit der heute verfügbaren Technologie sollte eine Datenbank erstellt werden, die alle Informationen zu den Sicherheitsventilen in einem Werk enthält. Sie sollte in regelmäßigen Abständen – anhängig von den Standards des jeweiligen Unternehmens, den Empfehlungen der Versicherung sowie den geltenden Vorschriften – überprüft werden. Dies rät Kelly Paffel, Experte für Dampf- und Kondensationssysteme bei der Swagelok Company.

Die American Society of Mechanical Enhineers (ASME) veröffentlichte die Boiler and Pressure Vessel Codes für Sicherheitsventile, eine Reihe von Vorschriften, die ständig aktualisiert werden. Das Anlagenpersonal, insbesondere die Mitarbeiter, die mit Dampfsystemen zu tun haben, sind dafür verantwortlich, zu wissen, welche Vorschriften auf die verschiedenen Teile des Dampfsystems zutreffen. In den Vereinigten Staaten sind die wichtigsten Punkte in Bezug auf Sicherheitsventile dir richtige Größe und die richtige Installation.

Größenwahl

Die Einstellung des Sicherheitsventils sollte einen Unterschied von mindestens 20 Prozent zwischen Arbeitsdruck und eingestelltem Dampfdruck bieten. Bei einem Sicherheitsventil, das einem Dampfdrucksteuerventil nachgestellt ist, muss die Gesamtkapazität des eingestellten Drucks des Sicherheitsventils die maximale Durchflusskapazität des Dampfsteuerventils (größte verfügbare Öffnung), falls sich das Dampfventil nicht öffnet, übersteigen.

Der Eingangsdampfdruck zum Ventil muss mit der maximalen Einstellung des Sicherheitsventils der Dampfquelle berechnet werden, nicht mir dem nominalen Arbeitsdruck.

Es ist wichtig, dass Sicherheitsventile nicht überdimensioniert werden. Größer ist in diesem Fall nicht besser, da ein Ventil das größer als nötig ist, zu Klappern, Leckagen und vorzeitigem Versagen führen könnte. Oft ist es aufgrund hoher Volumen, physikalischer Einschränkungen oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich, nur ein Sicherheitsventil zu nutzen.

Als Alternative können mehrere Sicherheitsventile an einem System verwendet werden. Die Ventile sollten dieselbe Einstellung haben, und die Kapazitäten müssen mindestens den Raten des Systems entsprechen. Außerdem muss die Größe des Entlüftungsrohrs so ausgewählt werden, dass alle Sicherheitsventile gleichzeitig ganz geöffnet sein können.

Die Druckgrenze des Sicherheitsventils sollte auf oder unter dem maximal zulässigen Arbeitsdruck (MAWP = Maximum Allowable Working Pressure) der Komponenten mit der niedrigsten Einstellung im System liegen. Dazu gehören unter anderem Dampfkessel, Druckgeräte und Rohrsysteme. Anders ausgedrückt: wenn zwei Komponenten in einem System unterschiedliche Druckraten haben, muss die Sicherheitsvorrichtung für diese beiden Geräte auf die niedrigere der beiden Druckraten eingestellt werden.

Installation

Das Dampfsystem muss sauber sein und darf keinen Schmutz oder Rückstände enthalten. Das Sicherheitsventil muss vertikal montiert werden, so dass sich die Ventilspindel in vertikaler Stellung befindet. Das Eingangsdampfrohr zum Sicherheitsventil muss mindestens so groß sein wie der Anschluss am Eingang des Sicherheitsventils.

Zwischen dem Sicherheitsventileingang und den Dampfkomponenten sollten sich keine Absperrventile befinden, durch die das Sicherheitsventil vom System isoliert werden könnte. Abflüsse oder Lüftungsöffnungen am Sicherheitsventil dürfen nicht verschlossen sein. Sie gehören aus gutem Grund zum Sicherheitsventil. Sicherheitsventile werden eingestellt, verplombt und zertifiziert, um Missbrauch zu verhindern. Falls die Drahtplombe beschädigt ist, ist das Ventil nicht sicher und sollte nicht verwendet werden. Bei Installationen von mehreren Sicherheitsventilen mit einem Anschluss muss der interne Durchschnitt des Eingangs den kombinieren Eingängen aller Sicherheitsventile entsprechen. Laut Paffel sollten Sicherheitsventile am Ausgang einen Auffangbogen haben. Dieser ändert den Ausgang der Sicherheitsvorrichtung von horizontal in vertikal. Der Auffangbehälter ist nach Anleitung des Herstellers zu montieren. Das Entlüftungsrohr darf nie direkt am Sicherheitsventil angebracht werden. Dies würde den Ventilkörper übermäßig belasten. Das Entlüftungsrohr des Sicherheitsventils darf außerdem den Auffangbogen nicht berühren.

Die Abflüsse an den Auffangbögen dienen zum sicheren Ableiten von kondensiertem Dampf und Regen. Diese Öffnungen dürfen nicht verschlossen werden. Wenn die Entlüftungsleitung richtig dimensioniert wurde, entweicht kein Dampf aus dem Auffangbogen. Der Durchmesser des Entlüftungsrohrs muss mindestens so groß wie der Ausgang des Sicherheitsventils sein. Die Größe des Entlüftungsrohrs sollte so ausgewählt werden, dass kein Rückdruck auf dem Auffangbogen ausgeübt wird. Die Länge des Entlüftungsrohrs ist möglichst kurz zu halten.

Die Ausgangsöffnung des Entlüftungsrohrs sollte unweit entfernt sein, wo der Ablass der Sicherheitsvorrichtung keine Gefahr für Mitarbeiter darstellt. Für einen Dachausgang ist die Entlüftung mindestens zwei Meter über dem Dach anzubringen. Das Ende der Entlüftungsleitung sollte zum Zerstreuen der Ausstoßkraft des Dampfes in einem 45-Grad-Winkle geschnitten sein. Dies vermeidet außerdem ein Abdecken des Rohrs und zeigt an, dass es sich um eine Entlüftungsleitung eines Sicherheitsventils handelt.

Neue Installation des Entlüftungsrohrs

Neue Installation des Entlüftungsrohrs - mit angemessenen Stützen

Die richtige Auswahl, Installation und Verwendung von Sicherheitsventilen erfordert ein umfassendes Verständnis der ASME-Vorschriften sowie der zusätzlichen Anforderungen von Versicherungen oder örtlichen Behörden.

Quelle: Lebensmitteltechnik, Juni 2012