Armaturen müssen in Chemieanlagen selbst bei einem Feuer eine zuverlässige
und sichere Absperrung bieten. Andernfalls drohen Explosionen sowie der Austritt von gefährlichen oder gesundheitsschädlichen Substanzen in die Umwelt. Die Armaturenhersteller bieten deshalb Produkte mit dem Merkmal Fire Safe an. Der Anlagenbetreiber sollte jedoch genau prüfen, auf welcher Basis der Hersteller das macht, denn es gibt Unterschiede. Viele Industriearmaturen sind beispielsweise als „Fire Safe by Design“ beschrieben. Damit sind sie zwar auch für den Betrieb im Brandfall ausgelegt, jedoch in der Regel nicht geprüft. Es werden lediglich Werkstoffe verwendet, die vermuten lassen, dass die Armatur auch im Brandfall dicht ist.
Problematisch bei dieser herstellereigenen Brandschutz-Bestätigung ist nämlich, dass viele Anbieter sich nicht auf Testergebnisse aus der Praxis berufen, sondern allein auf theoretische Kenntnisse. Ein weit verbreiteter Irrglaube ist etwa, dass Absperrventile mit Ventilsitzen aus Metall und Dichtungen aus Graphit automatisch feuerbeständig sind und daher überhaupt nicht getestet werden müssen. Die Brandschutzvorkehrungen beschränken sich in diesem Fall lediglich darauf, auf Komponenten wie PTFE-Dichtungen oder O-Ringe aus Elastomeren zu verzichten, da diese in einem Feuer verbrennen oder schmelzen. Das reicht jedoch als Schutz nicht zwangsläufig aus.
Ventile mit der Bezeichnung „Fire Safe Tested“ sind zwar auf ihre Widerstandsfähigkeit gegen Feuer hin getestet, allerdings nur vom Hersteller selbst und nicht von einer unabhängigen Instanz. Den besten Schutz bieten daher Armaturen, die als „Fire Safe Approved and Certified“ beschrieben sind. In diesem Fall muss die Brandschutzprüfung nicht nur intern durchgeführt, sondern auch von externen Experten wie dem TÜV Süd überwacht werden – und das unter genauer Einhaltung der entsprechenden Normen und Vorgaben.
Hitze beeinflusst die Dichtheit
Verschiedene Metalle haben jeweils andere Wärmeausdehnungskoeffizienten. Deshalb müssen die Einzelteile eines Ventils oder Ventilblocks aus so wenig wie möglich unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Doch auch Bauteile aus ein und demselben Material können sich während eines Feuers verschieden ausdehnen – je nachdem, wie direkt sie den Flammen ausgesetzt sind. Daher müssen auch Armaturen, die komplett aus feuerfesten Materialien gefertigt sind, unter realen Bedingungen getestet werden.
Eine weitere gängige Praxis ist es, eine Armatur einer Baureihe der Fire-Safe-Prüfung zu unterziehen, andere Größen und Ausführungen der gleichen Serie jedoch nicht. Dies ist nach den zuvor genannten Prüfspezifikationen zulässig, aber nur in einem genau definierten Geltungsbereich. Um eine komplette Produktfamilie zu zertifizieren, sind deshalb mehrere Tests mit unterschiedlichen Nennweiten, Nenndrücken und Werkstoffen durchzuführen. Bei manchen Fire-Safe-Bescheinigungen wird ein bestandenes Testergebnis einfach auf die komplette Baureihe übertragen – ohne zu berücksichtigen, dass unterschiedliche Massenverhältnisse der Einzelkomponenten Auswirkungen auf das Verhalten in einem Brandfall haben können. Auch hier kann es durch unterschiedliche Wärmeausdehnung zu Fehlfunktionen kommen. Am sichersten wäre es, wirklich jede Armaturenausführung auf ihre Feuerfestigkeit hin zu überprüfen. Dies ist aber mit sehr hohen Kosten verbunden und macht wirtschaftlich gesehen nur bedingt Sinn. Auf jeden Fall sollte die Armatur in den Geltungsbereich des Prüfzertifikats fallen.
Geprüft und zugelassen
Mit gutem Beispiel voran geht hier der Armaturenhersteller AS-Schneider. Das Unternehmen hat an seinem Hauptsitz in Nordheim bei Heilbronn ein hochmodernes Versuchszentrum eingerichtet. Hier testet der Spezialist seine Produkte standardmäßig auf Feuersicherheit. Die Prüfstände entsprechen sämtlichen aktuellen Normen wie der ISO 10497. Zudem werden die Tests durch unabhängige Prüfer des TÜV Süd überwacht und die Ergebnisse bestätigt. Somit dürfen die Produkte offiziell die Bezeichnung Fire Safe Approved and Certified tragen. Anlagenbetreiber haben damit Gewissheit, dass die Armaturen im Ernstfall die höchstmöglichen Sicherheitsanforderungen erfüllen.
Kompakt und sicher
Als Fire Safe geprüft und zugelassen sind die Kugelhähne der Produktreihe Taurus. Diese bestehen als Double-Block-&-Bleed-Konstruktion aus zwei Absperrventilen sowie einem Entlüftungsventil und sind in Nennweiten von ein bis sechs Zoll erhältlich. Zudem sind sie als zwei- oder dreiteilige Ausführung lieferbar. Je nach Ausführung halten sie einem Maximaldruck von 150 bis 2500 bar stand. Die Taurus-Baureihe ist besonders kompakt und leicht. Die Konstruktion ist nach den gängigen Industriestandards zertifiziert. Durch die Ausführung in verschiedenen Werkstoffen, unter anderem für Gehäuse, Kugelsitze und Wellendurchführungen, lässt sich die Taurus-Baureihe perfekt an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen.
Auch das E-Programm von AS-Schneider hat die begehrte Fire-Safe-Zulassung erhalten. Unter diesem Namen bietet das Unternehmen eine große Vielfalt an Ventilen und Ventilblöcken sowie zahlreiche Zubehörteile an. Die Zulassung gilt sowohl für die Standard-Ventiloberteile des Armaturensortiments wie auch für die OS&Y-Ausführung. Bei dieser kommen zusätzlich Tellerfedern zum Einsatz, die die Längenausdehnung der einzelnen Bauteile ausgleichen und damit für noch mehr Sicherheit bei der Erstabsperrung sorgen.
Suchwort: cav1118asschneider
Halle 3, Stand C65
Autor: Markus Häffner
Leiter Konstruktion und
Entwicklung,
AS-Schneider
Fire Safe: So wird getestet
Die Typprüfung Fire Safe stellt sicher, dass die Ventile auch im Brandfall nur minimale Leckagen aufweisen und sich anschließend noch bedienen lassen. Dafür werden sie zunächst mithilfe von Wasser mit 75 % ihres maximalen Arbeitsdrucks belastet. Anschließend müssen sie für 30 Minuten einem Feuer mit Temperaturen zwischen
750 und 1000 °C standhalten. Danach kühlen die Prüfer die Armaturen innerhalb von zehn Minuten auf unter 100 °C ab. Während des gesamten Tests wird die innere Leckage durch das Absperrorgan und die äußere Leckage am Gehäuse und Spindeldurchführung gemessen. Dabei gelten strenge Grenzwerte. Hinterher muss sich das Ventil noch mindestens einmal komplett öffnen lassen. Die Prüfkriterien sind in verschiedenen internationalen Normen wie der ISO 10497, der amerikanischen API 607 oder 6FA exakt definiert.
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