On-line provning av säkerhetsventiler i anläggning

LESER med säte i Hamburg är Europas största tillverkare av säkerhetsventiler. Företaget tillverkar en rad olika säkerhetsventiler – för pannor, för kemi och hygieniska applikationer, API-ventiler samt små ventiler för termisk expansion. Dessutom har de ett väletablerat program av tillsatsbelastade säkerhetsventiler, främst för pannor med krav på mycket låg nedblåsning.

Funktion
En fjäderbelastad säkerhetsventil är konstruerad så att om kraften från fluidtrycket är större än fjäderkraften öppnar ventilen. Omvänt gäller då fjäderkraften är större än fluidkraften så är ventilen stängd.

On-line provning
Säkerhetsventilen provas på plats i anläggningen utan att plockas ned. För att utföra denna kontroll erfordras:
• Konstaterat tät säkerhetsventil.
• Noggranna dimensioner för kägla och säte måste vara kända så att den effektiva tätningsarean kan fastställas.
• Noggrant uppmätt aktuellt tryck i den tryckbärande anordningen (normalt tryckkärlet eller rörledningen).
• Erforderlig kraft för att lyfta käglan.

Olika fabrikat
Det finns ett stort antal utrustningar av olika fabrikat som alla har den avgörande funktionen att mäta kraften i spindeln då ventilen öppnar. Är denna dragkraft och ventilens tätningsarea kända kan därefter ventilens öppningstryck beräknas.

Begränsningar
Det finns ett antal förhållanden och svårigheter som uppstår vid On-line provning.
– Tätningsarean mellan säte och kägla måste fastställas och beräknas från tillverkarens uppgifter eller, om detta inte är tillgängligt, genom uppmätning. Uppmätning måste alltid ske om sätet någon gång har bearbetats.
LESER har utfört ett stort antal kontroller av den effektiva tätningsarean beroende på sätesdimensionen. Det har visat sig att små ventiler har mycket stora variationer vid beräkning av den effektiva tätningsarean.
Om ett toleranskrav om +/- 10 procent ansätts ger LESER’s undersökningar vid handen att ventiler DN 80 eller större ger acceptabelt resultat.
– Öppningstrycket måste definieras, olika tillverkare har olika definitioner. De flesta europeiska tillverkare, däribland LESER, definierar öppningstrycket för kompressibla fluider som ”första hörbara avblåsning”. Många amerikanska tillverkare definierar detta öppningstryck som ”poppning” dvs då den höglyftande säkerhetsventilen når sitt läge vid fullt lyft.

Sammanfattning
En ventil där öppningstrycket definieras som ”första hörbara avblåsning” har ett lägre öppningstryck, cirka 2–3 procent än vid definitionen” poppning”. On-line provning är en bra metod för att fastställa en stor säkerhetsventils öppningstryck och kan vara mycket användbart för säkerhetsventiler som är svåra att demontera. Provningsresultaten från On-line provningen ger bara en begränsad del av det fullständiga resultatet från en bänkprovning.
De flesta av Armatec’s säkerhetsventiler har spindel med hål eller gänga lämpliga för On-line provning. Frekvensen av möjligt antal On-line provningar måste överenskommas med ackrediterat organ.

Bänkprovning
Säkerhetsventilen kan också monteras ner och provas i bänk. De vanliga kontrollmomenten är:
• Visuell kontroll utvändigt för att fastställa eventuella skador.
• Demontering/rengöring, alla delar kontrolleras med avseende på skador, funktion och korrosion.
• Kontroll av öppningstrycket för att fastställa att öppningstrycket fortfarande är enligt specifikation. Öppningstrycket justeras eventuellt för att möta specifikationen.
• För t ex överhettad ånga skall i stället ett ökat öppningstryck användas som tar hänsyn till den höga temperaturen. Detta tryck benämns kallt differenstryck eller CDTP (Cold Differential Test Pressure).
• Funktionskontroll, alla rörliga delar kontrolleras.
• Kontroll av täthet mellan kägla och säte utförs med såpbubbla eller bubbeltest. Tätheten kontrolleras vid 10 procent nedblåsning.

On-line provning av säkerhetsventiler.pdf (PDF-dokument, 414 kB)

Denna artikel är en bearbetning och översättning av ett föredrag av Stefan Lange, LESER GmbH Tyskland. Föredraget hölls den 5 november 2009 vid Inspectas seminarie Kraftvärme i Skövde.