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Berstscheiben und Fragmentierung

Wir beschreiben, was Fragmentierung ist, was ASME dazu sagt und was Betriebs- und Wartungsingenieure tun können, um die Risiken zu mindern.

Dienstag, März 15, 2022

Was ist Fragmentierung?

Fragmentierung tritt auf, wenn eine Berstscheibe beim Bersten in mehrere Fragmente zerbricht. Ältere Designs von Berstscheibe waren traditionell alle zersplitternd. Ungekerbte, vorwärts wirkende (auch als "zugbelastet" bezeichnete) Berstscheiben aus jeder Art von Metall können zur Zersplitterung neigen. Graphit-Berstscheiben werden immer zersplittern, da Graphit ein sehr sprödes Material ist.

Dieses Hochgeschwindigkeitsvideo zeigt, was passiert, wenn drei Arten von Berstscheibe platzen:

  • Graphit
  • Flache Metallverbundscheibe
  • Umgekehrt wirkende Metallscheibe

Wie Sie sehen können, zerbricht die Graphitscheibe sofort in winzige Stücke. Die flache Metall-Verbundscheibe zerbricht jedoch nicht. Die Einkerbung am Rand der Scheibe trägt dazu bei, den Berstvorgang zu kontrollieren und eine Fragmentierung zu verhindern. Das umgekehrt wirkende Design und die Randkerbe der dritten Scheibe verhindern eine Fragmentierung. Die gesamte Scheibe hebt sich vom oberen "Scharnier" ab, gibt aber keine Bruchstücke in die nachgeschalteten Rohrleitungen ab. 

Warum ist die Fragmentierung ein Problem?

Wenn ein Berstscheibe mit fragmentierendem Design platzt, gelangen die Bruchstücke der Scheibe zusammen mit dem Inhalt des Behälters oder der Rohrleitung in die nachgeschalteten Rohrleitungen. Im günstigsten Fall verunreinigen diese Bruchstücke das Produkt und können schwer zu entfernen sein; im schlimmsten Fall können sie die nachgeschalteten Rohre und Ventile verstopfen, verschmutzen oder beschädigen, was zu Sicherheitsproblemen führt und eine Abschaltung zur Reparatur, Reinigung und Wartung erforderlich macht. Um diese Probleme zu vermeiden, schreibt ASME vor, dass alle Scheiben, die unterhalb eines Überdruckventils oder Sicherheitsventils verwendet werden, eine nicht fragmentierende Konstruktion aufweisen müssen.  

 Was können Sie tun, um das Problem zu entschärfen?

 Wenn die Fragmentierung in Ihrer Anlage oder Ihrem Prozess ein Problem darstellt, können Sie verschiedene Maßnahmen ergreifen, um das Problem zu entschärfen:

  • Rüsten Sie Graphitberstscheiben gegen Metallberstscheibenauf
    Das Video zeigt deutlich den Unterschied in der Fragmentierung zwischen Graphit- und Metallberstscheiben. Wenn im Prozess korrosive Stoffe vorhanden sind, können die meisten Metallberstscheiben aus korrosionsbeständigen Materialien wie Hastelloy oder Inconel hergestellt werden. Wenn dies nicht ausreicht oder der Preis eine besondere Rolle spielt, können die Scheiben zum Schutz mit einer Fluorpolymerauskleidung versehen werden. OsecoElfabDie FAS- und Safe-Gard-Berstscheiben sind beide aus korrosionsbeständigen Metallen erhältlich und können bei Bedarf ausgekleidet werden.
  • Wählen Sie das richtige Scheibendesign
    Die sicherste Option zur Verringerung oder Beseitigung des Fragmentierungsrisikos ist die Verwendung einer Scheibe, die speziell so konzipiert ist, dass sie nicht fragmentiert. Beispiele hierfür sind kreuzgerillte, vorwärts wirkende Scheiben, wie die oben erwähnten FAS und Safe-Gard, und peripher gerillte, rückwärts wirkende Scheiben. Viele umgekehrt wirkende Scheiben, wie die PRO+KRGL oder Opti-Gard, sind ebenfalls so konstruiert, dass sie sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Druck nicht fragmentieren.
  • Vergewissern Sie sich, dass in den Spezifikationen aller Scheiben, die Sie unterhalb eines Überdruckventils oder Sicherheitsventils verwenden, angegeben ist, dass es sich um eine nicht fragmentierende Konstruktion handelt
    ASME schreibt vor, dass alle Scheiben, die unterhalb eines Überdruckventils oder Sicherheitsventils verwendet werden, nicht fragmentierend sein müssen. Zu den Formulierungen, die in der Produktinformation verwendet werden könnten, gehören: "nicht fragmentierendes Design", "geeignet für die Isolierung von Überdruckventilen", "ausgezeichnet für die Isolierung von Sicherheitsventilen", "entwickelt für den Schutz von Überdruckventilen". Beispiele für nicht fragmentierende Konstruktionen, die sich hervorragend zur Isolierung von Überdruckventilen eignen, sind OsecoElfab's PRO+KRGL oder das Mehrzweckprodukt Opti-Gard.
Wenn Sie mehr über die Verringerung der Fragmentierung unter Einhaltung der Vorschriften erfahren möchten, stehen Ihnen unsere Konstruktionsingenieure mit einer kostenlosen und unverbindlichen Beratung oder einer Standortbesichtigung zur Verfügung. Während einer Besichtigung wird unser Ingenieur alle Berstscheibe Installationspunkte in Ihrer Anlage oder Anwendung(en) überprüfen. Der daraus resultierende Bericht kann dazu verwendet werden, die Einhaltung der ASME Section XIII nachzuweisen und Möglichkeiten zur Bestandskonsolidierung und Kostenreduzierung aufzuzeigen.

Nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf, um eine Beratung oder eine Standortbesichtigung anzufordern.
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