Funktionsweise von Sicherheits- und Überströmventilen

Sicherheitsventile funktionieren ohne Unterstützung durch eine andere Energie als dem Medium selbst und schützen druckbeaufschlagte Räume, Druckbehälter oder Rohrleitungen vor einem unzulässigen Druckanstieg, der zu einer Schädigung des angeschlossenen Druckgerätes führen könnte. Sicherheitsventile leiten bei Überschreiten eines Ansprechdrucks Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten in die Atmosphäre ab. Nach dem Ansprechen des Sicherheitsventils und Abbau des zu hohen Druckes durch Abblasen in die Umgebung oder in eine Rohrleitung schließt das Ventil wieder und die Anlage kann weiter betrieben werden.

Sicherheitsventile werden in Bezug auf ihr Ansprechverhalten eingeteilt:

• Proportionalventile: Das Öffnungsverhalten zwischen dem Ansprechdruck bis zum vollständigen Öffnen nach 10% Druckanstieg verläuft proportional zum Druck.
• Vollhubsicherheitsventile: Sie öffnen nach dem Ansprechen innerhalb von 5% schlagartig mit vollem Hub.
• Normalsicherheitsventile: Sie erreichen nach dem Ansprechen innerhalb eines Druckanstiegs von max. 10% den für den abzuführenden Massenstrom (die Abblaseleistung) erforderlichen Hub. An die Öffnungscharakteristik werden keine weiteren Anforderungen gestellt.

Sicherheitsventile gelten nach Druckgeräterichtlinie 97/23/EG als Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion. Sie sind der höchsten Kategorie IV zugeordnet und müssen nach den vorgegebenen Herstellungs- und Prüfanforderungen unter Einschalten einer benannten Stelle hergestellt werden.
Im Gegensatz dazu ist ein Überströmventil eine Armatur mit proportionaler Regelcharakteristik zur Druckhaltung, Druckregelung und zum Schutz vor zu hohen Drücken. Überströmventile sind nicht bauteilgeprüft.

Funktionsweise Sicherheitsventile Beim direkt belasteten Normalsicherheitsventil wirkt dem Mediumdruck unter dem Ventilteller eine Federkraft entgegen und hält so das Ventil geschlossen. Wird der Ansprechdruck erreicht, beginnt das Ventil zu öffnen. Wird der Ansprechdruck um max. 10% überschritten, öffnet das Ventil fast schlagartig, so dass die gesamte Abblaseleistung abgeführt werden kann. Wird der Ansprechdruck unterschritten, beginnt das Ventil wieder zu schließen, bis der Schließdruck erreicht ist (Ansprechdruck -10% bei Gasen, -20% bei Flüssigkeiten). Bei Bestellung ist daher neben der Anschlussgröße am Eintritt unbedingt der gewünschte Einstelldruck anzugeben. Der Ansprechdruck ist der Überdruck unter Betriebsbedingungen. Vom Einstelldruck spricht man dagegen unter Prüfstandsbedingungen.

Überströmventile Beim proportional arbeitenden Überströmventil wirkt dem Mediumdruck ebenfalls eine Feder entgegen, um das Ventil geschlossen zu halten. Wird der Ansprechdruck erreicht, beginnt das Ventil proportional zur Druckerhöhung zu öffnen, bis der notwendige Hub erreicht ist und der Systemdruck sinken kann. Sofort beginnt das Ventil wieder proportional zur Druckminderung zu schließen. Knapp unterhalb des Ansprechdrucks ist das Ventil wieder komplett geschlossen.

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