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Aufbau_Funktion_251102_Boy
Aufbau und Funktion eines Sicherheitsventils
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Inhalt
• Aufbau
• Funktion
• Zusammenfassung
Aufbau_Funktion_251102_Boy
1 Eckgehäuse5 Sitz7 Teller mit Hubglocke8 Führungsscheibe9 Federhaube12 Spindel16 Federteller18 Druckschraube40 Anlüftung bzw. Kappe54 Feder55 Stiftschrauben56 Muttern60 Dichtung
Bestandteile(Beispiel Type 441/442)
Aufbau Flansch-Feder-Sicherheitsventil
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Sitz/Sitzbuchse
Eingeschraubte Sitzbuchse
1
5
7
8
60
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1 Eintrittskörper2 Austrittsgehäuse7 Teller mit Hubglocke8 Führungsscheibe9 Federhaube12 Spindel16 Federteller18 Druckschraube22 Hubbegrenzung40 Anlüftung bzw. Kappe54 Feder60 Dichtung
Aufbau Gewinde-Feder-SicherheitsventilBestandteile (Beispiel Type 459/462)
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Inhalt
• Aufbau
• Funktion
• Zusammenfassung
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Grundsatz
Sicherheitsventile müssen so bemessen und eingestellt sein, dass eine Überschreitung des zulässigen Betriebsdruckes um mehr als 10% verhindert wird.
Sinngemäß aus:TRD 421, Abs. 2.2AD 2000-A2, Abs. 2.2SVTI-602
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Klassifikation der Sicherheitsventilenach Öffnungscharakteristik
Öffnungs-charakteristik
Vollhub-SV Normal-SV Proportional-SV
Type
• 441/442• 455 - 458• 459• 462
Type
• 431• 433• 437/438
Type
• 427• 429
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Funktionscharakteristik: Vollhub D/G
p = Ansprechdruck pc = Öffnungsdruckpp = schlagartiges Öffnen ps = Schließdruck
100
80
60
40
20
080 90 100 105 110 120
p pp
pc
ps
Hub [%]
Druck [%]
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Vollhub-Sicherheitsventil Type 441/442
Hubglocke (vergrößerteDarstellung)
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Funktionscharakteristik: Normal D/G
p = Ansprechdruck pc = Öffnungsdruckpp = schlagartiges Öffnen ps = Schließdruck
Hub [%]
Druck [%]
100
80
60
40
20
080 90 100 105 110 120
p pp
pc
ps
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Normal-Sicherheitsventil Type 431/433
Hubglocke (vergrößerteDarstellung)
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Funktionscharakteristik: Proportional D/G
p = Ansprechdruck pc = Öffnungsdruckps = Schließdruck
Hub [%]
Druck [%]
100
80
60
40
20
090 100 110
p
pc
ps
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Proportional-Sicherheitsventil Type 427/429
Teller (vergrößerteDarstellung)
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Sitz
Die Form des Sitzes beeinflusst maßgeblichdie Funktion und die Leistung (Hubverhalten) des Sicherheitsventils.
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Sitz – vergrößerte Darstellung
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Mit der Feder lässt sich der gewünschte Ansprechdruck realisieren.
Die Feder muss maßlich für den Einbau in der Federhaube des Sicherheitsventils geeignet sein.
Die Federrate für den vorgesehenen Ansprechdruck muss einer gültigenFedertabelle entsprechen.
Feder
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Federrate
Nachteile bei zu geringer Federrate
• Der erlaubte Schließdruckwird überschritten
Sicherheitsrisiko bei zu großer Federrate
• Der benötigte Hub für die erforderliche Ausflussziffer wird nicht erreicht
• Dies kann ein echtes Sicherheitsrisiko darstellen
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Inhalt
• Aufbau
• Funktion
• Zusammenfassung
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Zusammenfassung
• Ein Sicherheitsventil besteht aus exakt aufeinander abgestimmten Einzelteilen
• Teller komplett, Sitz und Druckfeder sind entscheidend für die Funktion, Leistung und Dichtheit des Sicherheitsventils
• Nur bei sorgfältiger Behandlung des Sicherheits-ventils können die Anforderungen an dessen Funktion und Dichtheit unter allen Betriebs-bedingungen erfüllt werden
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Chemie-ventileChemie-ventile
Sicherheits-ventile fürkritischeBetriebs-bedingun-gen
Type 447, 546,449
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1
5
7
8
60
56
55
54
12
9
16
18
40
bH
DNAu
stri
tt
do
a
DN Eintritt
NPS Inlet
NPS
Outl
et
Einsatzbereiche Type 546
Einsatzbereiche
• Chemische Industrie• Nur für gelegentliches
ÖffnenDicht-platte
Stütz-ring
Sitz-buchse
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Dicht-platte
Stützring
Sitz-buchse
Konstruktionsmerkmale Type 546
Konstruktionsmerkmale• Eckgehäuse• Eintritt: durch Stützring
stabilisierte Sitzbuchse aus PTFE-Kohle wegen hoher mechanischer Belastbarkeit
• Austritt: Permacor-Anstrich• Tellerdichtplatte aus Boro-
float-Glas• Preiswerter als Edelstahl-
ventile• Temperatureinsatzgren-
zen: -60 ... +200 °C• Druckbereiche:
0,5 ... 16 bar (DN 25-100)
Permacor-Anstrich
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Konstruktionsmerkmale/Einsatzbereiche Type 546 Faltenbalgausführung
• Chemische Industrie• Nur für gelegentliches
Öffnen• Gewährleistung der
Funktionsfähigkeit bis 50 % Gegendruck
• Schweizer Normventil
Einsatzbereiche
• Edelstahl-Faltenbalg• Permacor-Anstrich• Sitzbuchse
Konstruktionsmerkmale
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Einsatzbereiche Type 546F
Einsatzbereiche
• Chemische Industrie/gelegentliches Ansprechen
PTFE-FaltenbalgPermacor-AnstrichSitzbuchse
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PTFE-Faltenbalg
Gehäuseeintritt: PTFE-Auskleidung
Sitzbuchse: schutzgas-gesintert aus PTFE/Glas p < 10 barg
Gehäuseaustritt: PTFE-Auskleidung
Einsatzbereiche Type 447
Einsatzbereiche
• Anwendung dann, wenn die Korrosionsbeständig-keit von austenistischenmetallischen Werkstoffen nicht ausreichend ist
• Chemische Industrie• Hochkorrosive und
aggressive Flüssigkeiten• Häufiges Öffnen• Universeller Einsatz• Viskose Flüssigkeiten
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PTFE-Faltenbalg
Dichtelement
Teller
Sitzbuchse
Lüftungshilfe
Konstruktionsmerkmale Type 447 PN 16
Konstruktionsmerkmale
• Eckgehäuse Stahlguss• Vakuumfeste, Auskleidung
des Eintritts mit PTFE > 3 mm
• Sitzbuchse: schutzgas-gesintert aus PTFE/Glas, druckfest
• Sitzbuchse und Eintritts-gehäuse sind getrennt ersetzbar
• Spezialwerkstoffe für die Auskleidung (z. B. leit-fähiges PTFE-Compound)
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[bar]
p
t[░C]200180160140120100806040
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2000
Anwendungsgrenzen Type 447 (546)
Einschränkungenbei
• Ansprechdruck
• Temperatur
aber:
• Resistent gegen die meisten Chemikalien
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Einsatzbereiche/Konstruktionsmerkmale Type 459M
Einsatzbereich/Merkmale
• Anwendung, wenn – Leistung kleiner als
bei Type 447– Anwendungsgrenzen
(Druck und Tempe-ratur) überschrittenwerden
• Merkmale:– Flansch- und
Gewindeausführung– Werkstoffe: alle zer-
spanbaren und be-schaffbaren Werk-stoffe möglich
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Einsatzbereiche Type 449
Einsatzbereiche
• MDI-Anlagen (Methyldiisocyanat)
• Phosgen-Anlagen• TDI-Anlagen
(Toluoldiisocyanat)• Bei allen anderen
extrem toxischen Medien
Haube
Geschraub-ter Austritt
Block-gehäuse
Schleppgas-nut
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Konstruktionsmerkmale Type 449
Konstruktionsmerkmale
• Blockgehäuse:• Werkstoff
1.4404/1.4571• Sonderwerkstoffe wie
Hastelloy möglich• Ausstattung mit einem
Bohrungssystem zur Beschleierung desSicherheitsventils
Bohrungs-system
Blockgehäuse
Giftiges Medium
Flansch Austritt
FlanschEintritt
Schleppgas-kanäle*
* Funktionsweise: gezielte Aufnahme von evtl. Leckagen im Schleppgassystem mögliche Detektion des Mediums im Schleppgassystem
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API SerieAPI SerieType 526
Sicherheitsventilenach API Orifice D...T
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Inhalt
• Allgemeine Angaben
• Werkstoffe
• Zusammenfassung
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Die API 526 beinhaltet standardisierte Anforderun-gen an:• Leistung (Sitzkennbuchstaben D...T)• Eintritts- und Austrittsschenkellängen• Eintritts- und Austrittsflanschnennweiten (1‘‘...10“)• Maximal zulässigen Ansprechdruck• Druck- und Temperatureinsatzgrenzen Ein-/Austritt• Gehäuse-, Feder- und Federhaubenwerkstoffe
(WCB, WC6, CF8M)• Ansprechdruck und zulässigen Gegendruck mit
bzw. ohne Faltenbalg
Konstruktionsanforderungen gemäß API 526
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1Strömungsquerschnitte
5 Flanschdruckstufen
Konstruktionsanforderungen gemäß API 526
6 Schenkellängen
6
4 Nennweiten
4
4
3 Federwerkstoffe
35
5
2 Gehäuse- und Haubenwerkstoffe
2
1
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ASME VIII, ASME II,API 526:Gehäuse, Feder-haube, Feder
ASME B 16.34Wanddicke ASME
B 16.5Flansch-abmessun-gen
API 527Dichtheit
Überblick API-Standards und ASME-Code
API 520, ASME VIII:Auslegung, Auswahl und Einbau von Sicherheitseinrich-tungen gegen Druck-überschreitung
– Anforderungen –
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“Jedes Sicherheitsventil, das demAPI-Standard entspricht, kann beiidentischer Auslegung unabhängigvom Hersteller ausgetauscht werden.“
Zitat aus der API 526
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Inhalt
• Allgemeine Angaben
• Werkstoffe
• Zusammenfassung
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Type 526 – Werkstoffe
Bauteil
Gehäuse
Sitzbuchse
Teller
Spindel
Federhaube
Arretier-schraubeund Stellring
⇒ LESER Type 526 ist in drei Gehäuse-werkstoffen (WCB, WC6, CF8M) lieferbar
Feder
StahlgussWCB
Hochwarm-fester Stahl-guss, WC6
Edelstahlguss,CF8M
WCB/1.0619 WC6/1.7357 CF8M/1.4408;316 Ti
420/1.4021 420/1.4021
1.8159(Hochtemp.)
1.4310 (Niedrig-temp.)316L/1.4404stellitiert
MT440/1.4122gehärtet
316L/1.4404316L/1.4404stellitiert
316L/1.4404
CF8M/1.4408WC6/1.7357WCB/1.0619
316L/1.4404
420/1.4021
1.8159(Hochtemp.)
316L/1.4404 316L/1.4404
MT440/1.4122gehärtet
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Type 526 – Weitere Anfragen
Weitere Anfragen, z.B.• Werkstoffe (Monel®,
Hastelloy®, Inconel®, ...)• Niedrig-Temp.-
Anwendungen• Korrosive Anwendungen
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Inhalt
• Allgemeine Angaben
• Werkstoffe
• Zusammenfassung
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Die API 526 ist eine Bestellspezifikation, in der für das Sicherheitsventil • Nennweiten• Flanschdruckstufen• Schenkellängen• Strömungsquerschnitte• Gehäusewerkstoffe• Federwerkstoffe • Einsatzgrenzenfestgelegt sind.API-Sicherheitsventile werden weltweit in der petrochemischen Industrie sowohl onshore als auchoffshore eingesetzt.
Type 526 – Zusammenfassung
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Inhalt
Spezifikation einesSicherheitsventils
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Aufbau_Funktion_251102_Boy
Ende
RAMSEYER
01/29/02
The final curtain