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Nanometer gegen Kubikmeter

Sicherheitsventile mit erhöhter Gasdichtheit
Nanometer gegen Kubikmeter

Egal ob bei einfachem Stickstoff oder Edelgasen, jede Leckage eines Sicherheitsventils bedeutet zum einen Kosten durch Medienverlust und zum anderen Umweltbelastung durch Emissionen. Vor allem beim Umgang mit wertvollen oder umweltschädlichen Medien zahlt sich eine erhöhte Dichtheit aus.

Die Mindestanforderungen an die funktionale Dichtheit von Sicherheitsventilen sind in der API 527 geregelt, dem einzigen international anerkannten Standard für Dichtheit, Leckrate und Testmethode. Was viele Anwender nicht wissen: Auch bei Einhaltung der API 527 verursacht jedes Sicherheitsventil Medienverluste in der Größenordnung von mehreren Kubikmetern im Jahr. Für metallisch dichtende Sicherheitsventile bei gängigen Drücken und Nennweiten beträgt der erlaubte Medienverlust oft 6 bis 9 m3 und mehr pro Jahr. Multipliziert mit mehreren Hundert Sicherheitsventilen in einer mittelgroßen Chemieanlage entstehen Kosten und Emissionen in beachtlicher Größenordnung.

Deutlich über den Anforderungen der API 527 liegt das Dichtheitsniveau, das der Sicherheistventilhersteller Leser auf der Achema 2015 vorgestellt hat. Das Dichtheitskonzept Nanotightness bewirkt 50 % weniger Medienverlust als herkömmliche, standarddichte Sicherheitsventile und setzt damit technologische Maßstäbe. Der geringere Medienverlust hilft zudem Kosten zu sparen. Bei einem 50 % geringeren Medienverlust ergeben sich pro Jahr beispielhaft folgende Einsparungen: Ein CO2-Kompressor mit 110 bar Betriebsdruck hat mehr als 6 m3/a weniger CO2-Verlust. Das entspricht dem Ausstoß eines Pkw auf mehr als 100 km Fahrtstrecke. Bei Edelgasen werden bei 5 bar Druck pro Ventil mehr als 3 m3/a zurückgehalten – bei 30 Euro/m3 kann sich das schnell lohnen.
Hohe Oberflächenqualität
Um das Dichtheitslevel Nanotightness zu erreichen, hat der Hersteller gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut ein spezielles Fertigungsverfahren und spezielle Konstruktionsprinzipien des Leser-Ventil-Trims entwickelt. Sitzbuchse und Teller verfügen beide über eine hohe Oberflächenqualität und -ebenheit im Nanometerbereich. Im Vergleich dazu hat ein menschliches Haar mit einer Dicke von 50 000 nm eine hohe Oberflächenrauheit. Die hohe Dichtheit von Sitzbuchse und Teller wird durch mehrstufige Bearbeitungsprozesse erreicht. Um die Oberflächenqualität im Nanometerbereich nicht nur herzustellen, sondern auch zu prüfen, wird eine optische Messtechnik eingesetzt. Sie garantiert für die Sicherheitsventile eine funktionale Dichtheit, die die Anforderungen der API 527 um 50 % übertrifft.
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