Sicherheitseinrichtungen

Ein wichtiger und zentraler Aspekt bei der Planung und Auslegung von verfahrenstechnischen Anlagen ist die Absicherung des Systems gegen unzulässige Über- und Unterdrücke aufgrund von Betriebsstörungen und Fehlfunktion im System. Üblicherweise erfolgt dies über mechanische Überdrucksicherungen, wie beispielsweise Sicherheitsventile oder Berstscheiben oder einer Kombination aus Berstscheibe und Sicherheitsventil. Diese fungieren in der Regel als letztes Glied in der Sicherheitskette und erhalten somit eine besondere Relevanz. Die Auslegung erfordert daher besondere Sorgfalt. Wir bieten Ihnen eine sorgfältige Analyse Ihres Systems, eine ausführliche und nachvollziehbare Dokumentation, eine kritische Prüfung von Angeboten/Bestandsystemen und eine Auswahl der optimalen Sicherheitseinrichtung für Ihr Überdruckszenario,

Die Entracon Planungsgesellschaft mbH verfügt über umfangreiche Erfahrungen und Kenntnisse im Bereich der Auslegung und Berechnung von Überdrucksicherungen nach den gängigen Normen, wie die DIN EN ISO 4126 oder der AD2000 A1/A2. Eine Betrachtung nach ASME Section VIII, der API 520/521 oder einschlägigen Werksnormen ist ebenfalls möglich. Dabei spielt es keine Rolle, ob eine Auslegung für ein komplexes System (z.B. nach DIN EN ISO 4126) oder beispielsweise ein kryogenisches System nach DIN EN 13136 erfolgen soll. Aufgrund der Gewichtigkeit der Sicherheitsthematik werden unsere Mitarbeiter stetig anhand von Workshops und Seminaren weitergebildet.

Bei der Absicherung von atmosphärischen und Niederdruck – Lagertanks werden anstelle von Sicherheitsventilen oder Berstscheiben überwiegend Über- und Unterdruckventile (Be- und Entlüftungsventile, Beatmungsventile, Tankatmung, Protegos) oder „Open Vents“ (offene Rohrleitung zur Atmosphäre, Entlüftung) eingesetzt. Die „Open Vents“ werden ausschließlich bei (der Umwelt und dem Menschen gegenüber) unbedenklichen Medien verwendet. In explosionsgefährdeten Bereichen oder mit Inertgas überdeckten Tanks kommen Be- und Entlüftungsventile zum Einsatz. Durch den Einsatz der Ventile wird der Eintritt von Sauerstoff minimiert/verhindert oder der Verbrauch von Inertgas minimiert. Die Emission von kritischen Stoffen wird in Abluftreinigungs- oder Rückgewinnungsanlagen, Fackeln oder über Gaspendelsysteme reduziert.

Das Leistungsspektrum zur Auslegung von Sicherheitsventilen, Berstscheiben oder Über- und Unterdrucksicherungen umfasst folgende Punkte:

• Durchsicht und Prüfung der vorhandenen Dokumente (R&I-Fließschema, Anlagendokumentationen, Prozessbeschreibungen, usw.)
• Prüfung und Bereitstellung notwendiger Stoffdaten (Flüssig- und Dampfbereich)
• Ist-Aufnahme des Systems vor Ort
• Erstellung von schematischen Skizzen zur besseren Beurteilung hochkomplexer Systeme
• Ermittlung aller Über- und Unterdruckszenarien und Identifizierung des Hauptszenarios
• Rechnerischer Nachweis der Über- und Unterdruckszenarien
• Berechnung der vorhandenen Druckverluste in der Zu- und Ableitung der Sicherheitseinrichtung
• Planung ggf. erforderlicher Umbauarbeiten zur Einhaltung der Normen
• Erarbeitung von Optimierungskonzepten und von kostengünstigen Möglichkeiten der erforderlichen Umbauten (inkl. Berücksichtigung der entstehenden Kräfte beim Ausblasen von Sicherheitsventilen)
• Beurteilung der Stofffreisetzung im Ausblasefall und Planung des sicheren Abführens der vorhandenen Stoffe (z.B. sicheres Ableiten über Auffangsysteme)
• Das Einholen und Prüfen notwendiger Angebote und eine herstellerunabhängige Beratung der Produkte

Der übliche Prozess zur Auslegung von Sicherheitseinrichtungen verläuft in unserem Hause wie folgt.

Auf Basis der Prozessunterlagen und der gesammelten Informationen werden die erforderlichen Prozessdaten zusammengestellt und anhand einer schematischen Skizze zur Beurteilung des Systems übersichtlich dargestellt. Ein wichtiger Schritt für eine sichere Auslegung des Sicherheitsventils ist die Prüfung der erforderlichen Stoffdaten. Durch die uns zur Verfügung stehenden Stoffdatenbanken sind wir in der Lage jegliche existierenden Stoffdaten für unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche zu bestimmen. Mit dieser Grundlage werden alle relevanten Überdruckszenarien ermittelt und das primäre Hauptszenario für die Auslegung des Sicherheitsventils identifiziert. Die Auslegung und Berechnung der Sicherheitseinrichtungen beinhaltet bei uns einen rechnerischen Nachweis aller vorhandenen Über- und Unterdruckszenarien und die Berechnung der zulässigen Druckverluste in der Zu- und Ableitung des Sicherheitsventils zur Einhaltung der gängigen Normen. Bei einem Verstoß gegen die Druckverlustregeln übernehmen wir ebenfalls die Planung der Umbauarbeiten in der Zu- und Ableitung des Sicherheitsventils unter Berücksichtigung der entstehenden Reaktionskräfte am Sicherheitsventil und am zugehörigen Rohrleitungssystem. Weiterhin beurteilen wir die jeweilige Stofffreisetzung im Ausblasefall in Bezug auf ein sicheres Ableiten. Wir übernehmen, falls erforderlich, ebenfalls die Planung von Auffangbehältern oder weiteren Systemen, um ein sicheres Abführen der freigesetzten Stoffe zu gewährleisten. 

Die Berechnung und Auslegung der Sicherheitsventile führen wir hauptsächlich mit den Softwares „Conval“ und „MathCAD“ durch. Bei Bedarf kann auf weitere Softwarepakete zurückgegriffen werden. Eine Betrachtung von Zweiphasenströmungen ist ebenfalls möglich. Dabei bieten wir einen detaillierten Berechnungsanhang an, damit die Ergebnisse der Auslegung jederzeit nachvollzogen werden können.Aufgrund unserer langjährigen Erfahrung und Zusammenarbeit mit den gängigsten Sicherheitsventilherstellern und -lieferanten deutschland- und europaweit übernehmen wir ebenfalls den Kontakt mit den Sicherheitsventilherstellern für das Einholen und Prüfen von Vergleichsangeboten. Die Dokumentation von Bestandsystemen in enger Zusammenarbeit mit den Herstellern gehört ebenfalls zu unseren Schlüsselaufgaben.