Het Kiezen En Dimensioneren Van Veiligheidsventielen

Veiligheidsventielen en overdrukventielen zorgen voor de veilige werking van druksystemen. Beide typen kleppen werken als overdrukventielen en beschermen leidingsystemen, apparatuur en ketels tegen overdruk. Aangezien overdruk kan leiden tot schade en zelfs explosies, is het belangrijk deze kleppen op de juiste wijze te dimensioneren en te selecteren. In dit artikel bespreken we de criteria waarmee rekening moet worden gehouden bij de dimensionering en selectie van overdrukventielen en veiligheidsventielen:

• Aanspreekdruk
• Tegendruk
• Afblaas capaciteit
• Temperatuur
• Klep- en afdichtingsmateriaal

Inhoudsopgave

• Aanspreekdruk
• Tegendruk
• Capaciteit (afblaascapaciteit)
• Temperatuur
• Klep- en afdichtingsmateriaal
• FAQs

Aanspreekdruk

De aanspreekdruk of reactiedruk van een overdruk- of veiligheidsventiel is de druk waarbij de klep opent. De aanspreekdruk mag de maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) van het systeem niet overschrijden. De MAWP van het systeem moet ten minste 10% hoger zijn dan de hoogste verwachte bedrijfsdruk onder normale omstandigheden.

Figuur 2 illustreert de verschillen in drukprofiel tussen overdrukventielen en veiligheidsventielen. Lees ons artikel over veiligheidsventiel vs. overdrukventiel voor een gedetailleerde vergelijking tussen beide typen kleppen.

Tegendruk

Tegendruk is de druk aan de uitlaatzijde van de veiligheids- of overdrukklep. Deze kan constant of variabel zijn en kan de stroomafwaartse druk van de klep beïnvloeden en chatter (snel openen en sluiten) veroorzaken. De reden hiervoor is dat een verhoogde tegendruk de ingestelde druk kan verlagen, waardoor de klep herhaaldelijk open springt. Klapperen kan de klep beschadigen. Als het systeem een variabele tegendruk heeft, zorg er dan voor dat de tegendruk niet hoger is dan 10% van de ingestelde druk van de klep.

Afblaas capaciteit

Overdruk- en veiligheidskleppen moeten bij een bepaalde afblaascapaciteit de druk aflaten. Verschillende factoren bepalen de afblaas- of ontluchtcapaciteit van een veiligheidsklep, zoals de geometrie van de klep, de temperatuur van het medium en het oppervlak. De afblaascapaciteit wordt uitgedrukt in kubieke meter per uur (m³/h), gallons per minuut (gpm), of pounds per uur (lbs/hr).

Een overdrukklep moet een zodanige hoeveelheid vloeistof aflaten dat de systeemdruk nooit de gespecificeerde overdruk overschrijdt. Daarom is het van belang dat alle mogelijke oorzaken en bronnen die tot een overdruk in het systeem leiden, worden geëvalueerd. Enkele voorbeelden van deze oorzaken zijn het niet sluiten van een afsluiter, het falen van een regelsysteem of pomp, brand, ongecontroleerde chemische reacties en isolatie van een vat. Een analyse van deze factoren bepaalt het vereiste afblaasvermogen van de veiligheids-/overdrukklep. De bruto nominale overdrukcapaciteit van een veiligheidsventiel (of -kleppen) moet groter zijn dan de vereiste capaciteit die is bepaald op basis van de tests voor de analyse van de slechtst denkbare systeemfouten.

Temperatuur

De temperatuur van de media beïnvloedt de viscositeit (de viscositeit van de media neemt af bij stijgende temperatuur) en dus de stroming van de media. Dit beïnvloedt dan weer de noodzakelijke afblaascapaciteit. Voorts moet bij de keuze van de klep en het afdichtingsmateriaal rekening worden gehouden met de temperatuur.

Klep- en afdichtingsmateriaal

Het materiaal moet compatibel zijn met de media en de bedrijfstemperatuur van het systeem. Overdrukkleppen van RVS zijn bijvoorbeeld geschikt voor corrosieve media en hoge bedrijfstemperaturen. Overdrukkleppen en veiligheidskleppen van messing zijn meer geschikt voor neutrale en niet-corrosieve media. Lees ons artikel over de chemische weerstand van materialen voor meer details over de geschiktheid van verschillende materialen voor verschillende media.

Zachte zitting vs. harde zitting veiligheidsklep

Een veiligheidsklep met harde zitting is een klep met een metalen zitting. Deze kleppen hebben een metalen schijf of kogel als inwendig afdichtingsvlak tegen de opening. Een veiligheidsklep met harde zitting is een uitstekende keuze voor toepassingen bij hoge temperaturen en corrosieve omgevingen. Een veiligheidsklep met zachte zitting maakt gebruik van een elastomeer zoals Teflon, FKM, PTFE of Nitril. Veiligheidskleppen met zachte zitting zijn niet geschikt voor toepassingen met extreem hoge temperaturen, maar zij bieden een hogere graad van afdichting dan veiligheidskleppen met harde zitting.

FAQs

Hoe wordt de grootte van een veiligheidsventiel of overdrukventiel bepaald?

Houd rekening met de ingestelde druk, de tegendruk, de afblaascapaciteit, de temperatuur en het materiaal van de klep bij het selecteren en dimensioneren van overdruk- of veiligheidskleppen. De maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP) van het systeem moet ten minste 10% hoger zijn dan de hoogste verwachte werkdruk onder normale omstandigheden.

Kan een overdrukventiel overgedimensioneerd zijn?

Overdimensionering van een overdrukklep is een gebruikelijke praktijk. Overdimensionering kan echter leiden tot een hoge inlaatdruk of tegendruk. In de klep kan verstikking optreden, waardoor deze beschadigd kan raken.