Sicherheitsventilprüfung nach ASME - · PDF file02.10.2015 Sicherheitsventilprüfung nach ASME - was ist zu beachten Hinweis: Der Inhalt dieses Vortrages bezieht sich auf die Prüfung

02.10.2015

Sicherheitsventilprfung nach ASME

- was ist zu beachten

Hinweis: Der Inhalt dieses Vortrages bezieht sich auf die Prfung

von Sicherheitsventilen mit Gas oder Druckluft als Prfmedium

02.10.2015

Warum ASME ?

ASME American Society of Mechanical Engineers

API Regelwerke American Petroleum Institute

Anlagen der l- und Gas Industrie

werden weltweit nach API gebaut

Zwei wesentliche Unterschiede zur EN ISO

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ASME PTC - Performance Test Code 25 EN ISO 4126 Teil 1

Set Pressure (Auswahl aus):

Start-to-leak pressure

Opening (start to lift) pressure

Popping pressure

Ansprechdruck

Simmer US engl. = "sieden"

Overpressure ffnungsdruckdifferenz

Reliefing pressure Abblasedruck

Cold differential set pressure Kalt-Einstelldruck

1

2

3:1

3 ??

Wir bentigen einen "popping pressure" Prfstand !

"popping pressure" was er NICHT ist

"popp" engl. = Knall

beschreibt sehr trefflich den Vorgang, sofern ein Sicherheitsventil schlagartig

auf dem Prfstand ffnet.

Die Fehlinterpretation "to popp a safety valve" wird flschlicherweise als

allgemeingltiges Synonym fr "das Sicherheitsventil prfen" verwendet. Dabei

spielt das Ansprechverhalten keine Rolle.

Fakt ist:

Jedes Sicherheitsventil hat einen popping pressure

Auch das, welches mit einem Zischen anspricht.

Spricht ein Sicherheitsventil mit einem "Plopp" an, so ist das auch

gleichzeitig der popping pressure Punkt.

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Was ist der "popping pressure" ?

Definition ASME PTC 25:

"Druck, bei dem sich der Ventilteller schneller bewegt, verglichen mit

korrespondierenden Geschwindigkeiten bei hherem oder niedrigerem Druck."

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Vereinfacht ausgedrckt:

"Der Augenblick, in dem sich der Ventilteller mit

der hchsten Geschwindigkeit bewegt."

Das Video einer popping pressure Prfung finden Sie hier:

https://youtu.be/zZ0gP-cUKRA

https://youtu.be/zZ0gP-cUKRAhttps://youtu.be/zZ0gP-cUKRAhttps://youtu.be/zZ0gP-cUKRAhttps://youtu.be/zZ0gP-cUKRAhttps://youtu.be/zZ0gP-cUKRA

Die GRENZEN des Standard Ventilprfstandes

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NICHT auf groe Volumenstrme ausgelegt

Der Ventilteller hebt sich nur minimal

Zischt das Ventil, schafft es der Prfstand NICHT mehr bis zum

popping pressure

Neue physikalische Anforderungen

Ausgleichen der Leckageverluste

Die Leckage am Ansprechpunkt erzeugt einen Medienverlust

Der daraus resultierende Druckverlust muss ausgeglichen werden, damit der Druck weiter bis

zum popping pressure gesteiegert werden kann.

Vergrern des Systemvolumens

Der Druck sinkt am Ansprechpunkt nicht so schnell ab Strmung kann sich ausbilden und

den popping pressure "auslsen".

Nach dem weiten ffnen durch den popping pressure ist noch Druck im System, dass den

Ventilteller in der Schliebewegung abbremst.

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Das geringe Systemvolumens und der Hochdruckverrohrung

begrenzen den Standard Sicherheitsventilprfstand

Zusatzkomponenten eines "popping pressure" Prfstandes

Ausreichend groer Druckspeicher

Ausreichend "Vorrat" um die Abblasmenge durch

Vollhub und den Ausgleich der Leckageverluste

am Ansprechpunkt zu kompensieren

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Rohrleitungssystem und Nadelventile mit

vergrertem Querschnitt

Ermglicht ausreichend Strmung, um Leckagen

am Ansprechdruck auszugleichen.

Akkumulator mit 2" Leitung zur Spannstelle

Vergrert das Systemvolumen des Prfstandes

Verlauf einer "popping pressure" Prfung

PL Leckage Ventil beginnt am Ansprechpunkt zu zischen. Druck sinkt

aufgrund Akkumulator und Leitungssystem nicht zusammen.

PP popping pressure Punkt Druck sinkt aufgrund Akkumulator nicht

komplett ab

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Grenzen der Auslegung

Ein thermodynamisches System mit Zu- und Abfluss lsst sich mathematisch

einwandfrei modellieren.

Der "Spalt" zwischen Ventilteller und Sitz, der sich am Ansprechdruck ergibt,

ist nicht definiert die mathematische Modellierung scheitert.

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Eine gezielte Auslegung des popping pressure Prfstandes fr eine

Ventilgre und Druckstufe ist nicht mglich

Kosten der "popping pressure" Prfung

Zustzliche Investitionskosten

Zustzlicher Akkumulator

2" Kugelhahn

2" HD Leitunge PN300

ggf. Kompressor

Erhhte Prfkosten

Erhhter Verlust an Druckmedium bei jeder Prfung (Ventil ffnet komplett)

Verlust aus dem Akkumulator bei "nchster Prfung" eines Sicherheitsventils mit niedrigerem

Ansprechdruck.

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popping pressure Prfungen sind immer mit

erhhten Prfkosten verbunden.

Erwgungen fr die Praxis

Popping pressure Prfungen sind immer mit erhhten Kosten verbunden

Ein Akkumulator sollte immer vom Spanntisch abzusperren sein.

Jenseits PN300 steigen die Investitionskosten berproportional an

Sind Prfanforderungen komplex (Wasser und Luft), ist es sinnvoll, eine

ausgewiesenen popping pressure Prfstand vorzusehen.

Das Nachrsten eines Akkumulators an eine Standardprfstand ist aufgrund

der Physik nicht nachteilhaft, lst die Aufgabe "popping pressure Prfung" aber

nicht hinreichend.

02.10.2015

Weitere Informationen

METRUS GmbH

J. Junior

Richard-Lucas-Str. 6

DE-41812 Erkelenz

+49 (2431) 945020

www.metrus.de

Infos zum Prfstand:

http://www.metrus.de/de/pruefstaende/ventilpruefstand/sv-20-200-pa

Datenblatt: http://www.metrus.de/phocadownload/flyers/sv20-200-pa-flyer.pdf

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