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Sicherheitsventile mit Berstscheiben schützen

Zwei Druckentlastungseinrichtungen – eine deutliche Ersparnis
Sicherheitsventile mit Berstscheiben schützen

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Ein unschlagbares Team: Sicherheitsventil und Berstscheibe Bild: Rembe
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Spricht eine Druckentlastungseinrichtung zu früh an, verliert man unnötig Produktionszeit und Material. Entlastet sie zu spät, sind Schäden an der Anlage oder am Personal die unvermeidliche Folge. Abhilfe schafft die sinnvolle Kombination von Sicherheitsarmaturen. Damit lassen sich Kosten reduzieren und die Anlagenverfügbarkeit erhöhen.

Anspruchsvolle Prozessbedingungen führen zu einer dauerhaft hohen Beanspruchung des Sicherheitsventils. Regelmäßige und kostenintensive Wartungen sind notwendig, um Undichtigkeiten oder Korrosionsschäden bereits im Ansatz zu erkennen. Produktionsausfallzeiten und Wartungskosten der gegebenenfalls notwendigen Reparatur sind unausweichlich.

Neuentwicklungen im Bereich der Sicherheitsventile erreichen durch den Einsatz hochwertiger Materialien und veränderte konstruktive Merkmale tatsächlich niedrigere Emissionsniveaus. Das Ziel Zero Emission kann aber gerade bei Anlagen mit sehr aggressiven und leicht flüchtigen Medien selbst mit Sicherheitsventilen modernster Bauart kaum dauerhaft realisiert werden. Dazu kommt, dass man zwar bei der Auslegung einer Neuanlage mit diesen Ventilen die für die Zertifizierungen und Zulassungen notwendigen niedrigeren Emissionsniveaus erreicht, dafür jedoch mit deutlich höheren Investitionskosten rechnen muss.

Die Lösung: Berstscheibe und Sicherheitsventil

Mit Berstscheiben und Sicherheitsventilen sind die zwei beliebtesten und gängigsten Konzepte der mechanischen Druckentlastung genannt. Kombiniert man die beiden, so lassen sich vielfältige Vorteile erzielen. Darüber hinaus sind solche Lösungen vor allem betriebswirtschaftlich sehr attraktiv und bieten nicht nur eine praktikable Option zur Erhöhung der Dichtigkeit von Neuanlagen, sondern auch für die Nachrüstung bestehender Anlagen. Die Berstscheibe wird dazu vor dem Sicherheitsventil installiert. Dieses Konzept erfüllt zum einen die Anforderungen an dauerhafte Dichtigkeit, zum anderen erreicht man damit eine höchstmögliche Anlagenverfügbarkeit aufgrund von langen Wartungsintervallen. Die Dichtigkeit einer hochwertigen Berstscheibe ist immer höher als die eines Sicherheitsventils. Das liegt an diversen Unterschieden, beispielsweise in der Konstruktion und bei der Druckbeständigkeit. Neben den Kostenersparnissen bei der Anschaffung der Armaturen bieten geeignete Berstscheiben also auch die gewünschte Dichtigkeit und, sofern die entsprechenden Materialien (z. B. Nickel oder Tantal) genutzt werden, auch die so elementare, dauerhafte Korrosionsbeständigkeit.

Der Austritt des Prozessmediums und ein Kontakt mit dem Sicherheitsventil werden im Normalbetrieb verhindert. So kann eine Funktionseinschränkung infolge von gebrochenen oder gerissenen Federn, korrodierten und gerissenen Faltenbälgen oder sogar ein kompletter Funktionsausfall durch eine beeinträchtigte Funktions-fähigkeit des Sicherheitsventils sicher ausgeschlossen werden. Der Anlagenbetreiber kann ein Standardsicherheitsventil verbauen, damit die Aufwendungen beispielsweise für besonders beschichtete Sicherheitsventile, um die erforderliche Korrosionsbeständigkeit
sicherzustellen, reduzieren und zugleich alle Dichtigkeitsanforderungen erfüllen. Die vorgeschaltete Berstscheibe schützt das Sicherheitsventil vor aggressiven Medien, senkt somit die Betriebskosten, erhöht die Betriebszeiten bzw. reduziert die Stillstandzeiten einer Anlage.

Die zweite Möglichkeit

Eine weitere sinnvolle Möglichkeit, ein Sicherheitsventil mit einer Berstscheibe in einer Anlage zu kombinieren, findet sich auf der Abblaseseite der Sicherheitsventile. Der Auslass ist in vielen Fällen nicht an eine separate Abblaseeinrichtung angeschlossen, sondern an ein Sammelrohr. Durch das Sammelrohr können Prozessgase oder -dämpfe in den Auslass des Sicherheitsventils eindringen. Beeinträchtigungen und Beschädigungen des Sicherheitsventils sind möglich. Diese Gefahr lässt sich durch eine nachgeschaltete Berstscheibe eliminieren, die jegliche Prozessgase daran hindert, von der Abblaseseite in das Sicherheitsventil zu gelangen.

Berstscheiben und zugehörige Halter verursachen in Summe deutlich geringere Kosten als hochwertige, korrosionsbeständige Sicherheitsventile. Die Wartungskosten reduzieren sich auf ein Minimum bei gleichzeitig höherer Betriebszeit und geringeren Stillstandzeiten. Auch dem Ziel “Zero-Emission“ kommt man mit dieser günstigen und einfach umsetzbaren Lösung näher.

Spezial-Berstscheiben für Sicherheitsventile

Rembe Safety + Control hat Berstscheiben mit darauf abgestimmten Haltern entwickelt, die speziell auf den Schutz hochbelasteter
Sicherheitsventile ausgelegt sind. Die Kombination einer solchen Berstscheibe mit einem Sicherheitsventil ist im Normalbetrieb in der Lage, über einen langen Zeitraum höchste Dichtigkeit sicher zu gewährleisten.

Die regelmäßige Durchführung einer Sichtprüfung ist bei Verwendung der Berstscheibe Rembe KUB V durch den Betreiber selbst vor Ort möglich. Zudem besteht die Möglichkeit, die Funktion der Sicherheitsventile in eingebautem Zustand durch einen In-situ-Test zu überprüfen. Nach der Inspektion können die Berstscheiben – vorausgesetzt ihr Zustand ist einwandfrei – problemlos erneut eingebaut werden. Ein Austausch ist, solange keine Entlastung aufgrund unzulässigen Überdruckes stattgefunden hat, nicht nötig.

Werden zusätzlich zu den Berstscheiben Berstsignalisierungen installiert, ist sogar eine komfortable Fernüberwachung über das Prozessleitsystem möglich. Für Anlagen mit rauen Betriebsbedingungen hat Rembe beispielsweise den Signalgeber Nimu im Programm. Das wiederverwendbare Überwachungssystem wurde explizit für die schnelle Benachrichtigung einer Druckentlastung entwickelt. Der Nimu-Sensor kommt nicht in Kontakt mit dem Prozess, sodass er weder durch harsche Prozessbedingungen noch korrosive Medien beeinträchtigt wird und selbst unter den rauesten chemischen Betriebsbedingungen höchste Prozessdichtigkeit sicherstellt. Die Montage erfolgt in einer Sacklochbohrung im Auslassteil des Berstscheibenhalters. Somit ist der Signalgeber vollständig vom Prozess isoliert und eine potenzielle Leckage nach dem Ansprechen der Berstscheibe wird verhindert.

Rembe GmbH Safety & Control, Brilon


Autor: Michael Hüske

Vertriebsleiter, Team DACH Process Safety,
Rembe Safety + Control



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