DE19949733B4

DE19949733B4 - Vorrichtung zur Prüfung des Ansprechdrucks eines Sicherheitsventils

Info

Publication number: DE19949733B4
Application number: DE19949733A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Metz; Roland Osswald
Original assignee: Gok & Co KG GmbH; GOK Regler und Armaturen GmbH and Co KG
Current assignee: GOK Regler und Armaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2019-10-16
Also published as: DE19949733A1

Abstract

Vorrichtung zur Prüfung des Ansprechdrucks eines einen Ventilteller (3) aufweisenden Sicherheitsventils (1) mit folgenden Bestandteilen:
a) ein Hubzylinder (6) mit einem darin verschiebbar aufgenommenen Hubkolben (7),
b) eine vom Hubkolben (7) sich erstreckende Kopplungseinrichtung (11, 12) zum Verbinden des Hubkolbens (7) mit dem Ventilteller (3),
c) eine Einrichtung (10) zum Messen eines auf den Hubkolben (7) ausgeübten Drucks,
d) ein entgegen einer Rückstellkraft von der Offen- in die Schließstellung betätigbares erstes Ventil (13) zum zeitweisen Beaufschlagen des Hubzylinders (6) mit einem Druckmittel und
e) ein stromaufwärts des ersten Ventils (13) angeordnetes zweites Ventil (15), wobei das erste Ventil (13) im vollständig geöffneten Zustand einen größeren Durchtrittsquerschnitt als das zweite Ventil (15) aufweist und wobei das erste Ventil (13) so ausgeführt ist, daß in seinem nicht betätigten Zustand der Hubzylinder im wesentlichen drucklos ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung des Ansprechdrucks eines einen Ventilteller aufweisenden Sicherheitsventils.
Druckbehälter werden gegen das Überschreiten eines maximalen Betriebsdrucks in der Regel mit einem Sicherheitsventil ausgerüstet. Ein solches Sicherheitsventil öffnet bei Erreichen eines vorgegebenen Ansprechdrucks. Aus Sicherheitsgründen muß die Funktionstüchtigkeit und insbesondere der Ansprechdruck solcher Sicherheitsventile von Zeit zu Zeit geprüft werden.

Zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit ist nach dem Stand der Technik eine Anlüftvorrichtung bekannt. Ein Halterungsteil einer solchen Anlüftvorrichtung weist eine Klaue auf, die in den Ventilteller eingehängt wird. Das Halterungsteil wird auf das Sicherheitsventil aufgeschraubt. Mittels einer Schraube kann die Klaue in Öffnungsrichtung des Ventiltellers gezogen werden, bis der Ventilteller abhebt und das unter Druck stehende Medium aus dem Druckbehälter entweicht. – Mit der bekannten Vorrichtung ist es nachteiligerweise nicht möglich, den Ansprechdruck zu ermitteln.

Um diesem Nachteil entgegenzuwirken ist nach dem Stand der Technik, z. B. aus der EP 0 007 769 , eine weitere Anlüftvorrichtung bekannt. Dabei ist ein Hubzylinder mit einem Kopplungselement zur Verbindung mit dem Ventilteller vorgesehen. Zum Abheben des Ventiltellers wird der Hubzylinder mit einem stetig steigenden Gasdruck beaufschlagt. Im Augenblick des Auftretens einer ersten Undichtigkeit am Ventilteller wird

der auf den Hubzylinder wirkende Gasdruck gemessen. Daraus kann auf den Ansprechdruck geschlossen werden.

Um die Druckzufuhr beim Auftretender ersten Undichtigkeit zu unterbrechen, muß durch eine Bedienperson möglichst schnell ein Regulierventil geschlossen werden. Es hängt hier von der Bedienperson ab, wie weit das Regulierventil geöffnet und wann es geschlossen wird. Die Bedienung des Regulierventils verlangt viel Übung und birgt subjektive Einflüsse. Es besteht weiter das Risiko, daß bei einer Fehlbedienung oder bei einem verklebten Ventilteller größere Mengen an unter Druck stehenden Medium aus dem Druckbehälter mit hoher Geschwindigkeit ausströmen. Außerdem besteht die Gefahr, daß das Sicherheitsventil bei nicht rechtzeitigem Schließen in Offenstellung gehalten wird.

Aus der GB 2 062 812 A ist ebenfalls eine Anlüftvorrichtung für ein Sicherheitsventil bekannt. Dabei kann das Schließen des Sicherheitsventils mittels eines hydraulischen Druckzylinders erzwungen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zur Prüfung des Ansprechdrucks eines einen Ventilteller aufweisenden Sicherheitsventils angegeben werden, die einfach bedienbar ist und mit der das Risiko eines unkontrollierten Ausströmens von unter Druck stehendem Medium verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 11.

Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Prüfung des Ansprechdrucks eines einen Ventilteller aufweisenden Sicherheitsventils mit folgenden Bestandteilen vorgesehen:

a) ein Hubzylinder mit einem darin verschiebbar aufgenommenen Hubkolben,
b) eine vom Hubkolben sich erstreckende Kopplungseinrichtung zum Verbinden des Hubkolbens mit dem Ventilteller,
c) eine Einrichtung zum Messen eines auf den Hubkolben ausgeübten Drucks,
d) ein entgegen einer Rückstellkraft betätigbares erstes Ventil zum zeitweisen Beaufschlagen des Hubzylinders mit einem Druckmittel und
e) ein stromaufwärts des ersten Ventils angeordnetes zweites Ventil, wobei das erste Ventil im vollständig geöffneten Zustand einen größeren Durchtrittsquerschnitt als das zweite Ventil aufweist und wobei das erste Ventil so ausgeführt ist, daß im nicht betätigten Zustand der Hubzylinder im wesentlichen drucklos ist.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ist einfach bedienbar. Sie kann durch Nichtbetätigung außer Betrieb gesetzt werden. In diesem Fall wird der Hubzylinder sofort wieder drucklos gesetzt und das prüfende Sicherheitsventil schließt. Das Risiko des Austretens einer wesentlichen Menge von unter Druck stehendem Medium aus dem Druckbehälter ist verringert. Dadurch daß das erste Ventil im vollständig geöffneten Zustand einen größeren Durchtrittsquerschnitt als das zweite Ventil aufweist, wird vermieden, daß sich im Hubzylinder unkontrolliert ein Druck aufbaut. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist besonders sicher.

Das zweite Ventil kann ein Regulierventil sein, mit dem der Druck des Druckmittels einstellbar ist. Bei dem Druckmittel kann es sich um unter Druck stehendes in einem Druckbehälter aufgenommenes Gas handeln. Solche Druckbehälter sind ohne weiteres verfügbar. Sie sind leicht transportierbar.

Nach einer Ausgestaltung kann das erste Ventil in eine den Druckbehälter mit einem Druckraum des Hubzylinders verbindende Leitung bzw. Zuströmleitung eingeschaltet sein. In diesem Fall weist das erste Ventil zweckmäßigerweise einen Druckknopf zum Öffnen eines den Druckbehälter mit dem Druckraum verbindenden Durchgangs auf. Das erste Ventil weist eine Abströmöffnung zur Atmosphäre auf. Durch die Abströmöffnung kann z.B. bei geschlossenem ersten Ventil, d.h. bei nicht gedrücktem Druckknopf, das Druckmittel in die Atmosphäre abströmen.

Nach einer weiteren Variante kann das erste Ventil in eine von einem Entspannungsraum des Hubzylinders wegführerde Abströmleitung eingeschaltet sein. In diesem Fall weist das erste Ventil vorzugsweise einen Druckknopf zum Schließen eines den Entspannungsraum mit der Atmosphäre verbindenden Durchgangs auf. Das zweite Ventil kann in diesem Fall stromaufwärts des ersten Ventils in die zwischen dem Druckbehälter und dem Hubzylinder vorgesehene Leitung eingeschaltet sein.

Das erste und das zweite Ventil bilden zweckmäßigerweise eine Baueinheit.

Die Einrichtung zum Messen des auf den Hubkolben wirkenden Drucks kann ein, vorzugsweise mit einem Schleppzeiger versehenes, Manometer sein. Eine solche Einrichtung ist billig. Sie ermöglicht auf einfache Weise eine Messung. Die Umrechnung in den entsprechenden Ansprechdruck kann mittels geeigneter Eichung des Manometers oder mittels Umrechnungstabellen einfach erfolgen.

Das Sicherheitsventil ist üblicherweise an einem unter Druck stehenden Behälter angebracht und es ist ein Mittel zum Anzeigen einer beim Abheben des Ventiltellers bewirkten Undichtigkeit vorgesehen. Dabei kann es sich um ein herkömmliches Lecksuchmittel handeln. So kann sofort das Auftreten einer Undichtigkeit am Ventilteller erkannt werden. Vorteilhafterweise weist dazu ein vom Hubzylinder sich erstreckendes, vorzugsweise zylindrisches, Ansatzstück einen Durchbruch auf.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen
1. eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels und
2. eine schematische Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels.
In den 1 und 2 ist ein Sicherheitsventil 1 mittels einer Schraubverbindung an einem Druckbehälter 2 angebracht. Das Sicherheitsventil 1 weist einen federbelasteten Ventilteller 3 auf. Der Ventilteller 3 ist von der Wand eines rohrartigen Fortsatzes 4 umgeben. Eine Anlüftvorrichtung ist auf das Sicherheitsventil 1 aufgesetzt. Die Verbindung zwischen der Anlüftvorrichtung und dem Sicherheitsventil 1 kann beispielsweise durch eine Schraub-, Rast- oder Klemmverbindung erfolgen.
Die Anlüftvorrichtung weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 5 mit einem Hubzylinder 6 auf. Im Hubzylinder 6 ist ein Hubkolben 7 verschiebbar geführt. Mit 8 ist ein Druck- und mit 9 ein Entspannungsraum bezeichnet.
Der Druckraum 8 steht mit einem Manometer 10 in Verbindung, das einen (hier nicht gezeigten) Schleppzeiger aufweist. Eine Stange 11 führt den Hubkolben 7 und verbindet ihn mit einem Haken 12 zum Eingriff in den Ventilteller 3.
Bei dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist ein erstes mit einem Druckknopf versehenes Ventil 13 in eine vom Entspannungsraum 9 wegführende Abluftleitung 14 eingeschaltet. Ein zweites Ventil 15, bei dem es sich vorzugsweise um ein Drosselventil handelt, ist in eine ein Druckreservoir (hier nicht gezeigt) mit dem Druckraum 8 verbindende Druckleitung 16 eingeschaltet.
Bei dem in 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind das erste 13 und das zweite Ventil 15 in die Druckleitung 16 eingeschaltet. Das erste Ventil 13 ist dabei zwischen dem Hubzylinder 6 und dem zweiten Ventil 15 vorgesehen. Das erste Ventil 13 weist eine Abströmöffnung 17 auf.
Die Funktion der Vorrichtung gemäß 1 ist folgende: Zum Prüfen des Sicherheitsventils 1 wird die Anlüftvorrichtung z.B. mittels einer Schraubverbindung auf das Sicherheitsventil 1 aufgesetzt, wobei der Haken 12 in Eingriff mit dem Ventilteller 3 gebracht wird. Das erste Ventil 13 ist bei nicht gedrücktem Druckknopf geöffnet. Der Druck- 8 und der Entspannungsraum 9 sind drucklos. Durch das zweite Ventil 15 strömt vom (hier nicht gezeigt) Druckreservoir Druckmittel durch den Hubzylinder 6.
Durch Drücken des Druckknopfs des ersten Ventils 13 wird die Abluftleitung 14 geschlossen. Es baut sich nun ein stetig steigender Druck im Druckraum 8 auf, dessen Höhe am Manometer 10 abgelesen werden kann Ab einer bestimmten Druckhöhe wird der Ventilteller 3 durch den Haken 12 vom Ventilsitz abgehoben. Aus dem Druckbehälter 1 entweicht unter Druck stehendes Medium bzw. Gas. Das Entweichen des Gases wird z.B. durch im Bereich des Ventiltellers 3 befindliches Lecksuchmittel 18 angezeigt. Das Aufschäumen des Lecksuchmittels 18 kann durch einen im Gehäuse 5 vorgesehenen Durchbruch 19 beobachtet werden.
Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sperrt das erste Ventil 13 bei nicht niedergedrücktem Druckknopf den vom Druckbehälter kommenden Zweig der Druckleitung 16. Der Druckraum 8 steht über eine Entlüftungsöffnung 17 mit der Atmosphäre in Verbindung. Es kann auch sein, daß bei nicht niedergedrücktem Druckknopf Druckmittel durch die Entlüftungsöffnung 17 abströmt. Beim Niederdrücken des Druckknopfs wird die Entlüftungsöffnung 17 geschlossen und ein Durchgang zwischen dem Druckreservoir und dem Druckraum 8 wird geöffnet. Es wird ein stetig steigender Druck im Druckraum 8 aufgebaut. Die Höhe des Drucks kann am Manometer 10 abgelesen werden. Sobald der Ventilteller 3 abhebt und Gas aus dem Druckbehälter 2 ausströmt, schäumt das Lecksuchmittel 18 auf. Das kann durch den Durchbruch 19 beobachtet werden. In diesem Moment wird der Druckknopf am ersten Ventil 13 losgelassen und der Druck am (hier nicht gezeigten) Schleppzeiger des Manometers 10 abgelesen. Der abgelesene Druck ist zusammen mit dem im Druckbehälter herrschenden Druck ein Maß für den Ansprechdruck des Sicherheitsventils 1.
Beide Ausführungsformen haben insbesondere den Vorteil, daß bei einer durch zu starken oder unkontrollierten Austritt des unter Druck stehenden Mediums bzw. Gases bedingten Flucht der Bedienperson der Druckknopf des ersten Ventils 13 losgelassen wird. Bei losgelassenem Druckknopf wird der Druckraum 8 automatisch drucklos gesetzt. Das Sicherheitsventil 1 schließt selbsttätig. Ein weiterer unkontrollierter Austritt des Gases wird damit automatisch unterbunden.

1: Sicherheitsventil
2: Druckbehälter
3: Ventilteller
4: rohrartiger Fortsatz
5: Gehäuse
6: Hubzylinder
7: Hubkolben
8: Druckraum
9: Entspannungsraum
10: Manometer
11: Stange
12: Haken
13: erstes Ventil
14: Abluftleitung
15: zweites Ventil
16: Druckleitung
17: Abströmöffnung
18: Lecksuchmittel
19: Durchbruch

Claims

Vorrichtung zur Prüfung des Ansprechdrucks eines einen Ventilteller (3) aufweisenden Sicherheitsventils (1) mit folgenden Bestandteilen: a) ein Hubzylinder (6) mit einem darin verschiebbar aufgenommenen Hubkolben (7), b) eine vom Hubkolben (7) sich erstreckende Kopplungseinrichtung (11, 12) zum Verbinden des Hubkolbens (7) mit dem Ventilteller (3), c) eine Einrichtung (10) zum Messen eines auf den Hubkolben (7) ausgeübten Drucks, d) ein entgegen einer Rückstellkraft von der Offen- in die Schließstellung betätigbares erstes Ventil (13) zum zeitweisen Beaufschlagen des Hubzylinders (6) mit einem Druckmittel und e) ein stromaufwärts des ersten Ventils (13) angeordnetes zweites Ventil (15), wobei das erste Ventil (13) im vollständig geöffneten Zustand einen größeren Durchtrittsquerschnitt als das zweite Ventil (15) aufweist und wobei das erste Ventil (13) so ausgeführt ist, daß in seinem nicht betätigten Zustand der Hubzylinder im wesentlichen drucklos ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Druckmittel ein unter Druck stehendes in einem Druckbehälter aufgenommenes Gas ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Ventil (13) in eine den Druckbehälter mit einem Druckraum (8) des Hubzylinders (6) verbindende Leitung (16) eingeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Ventil (13) einen Druckknopf zum Öffnen eines den Druckbehälter mit dem Druckraum (8) verbindenden Durchgangs aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das erste Ventil (13) eine Abströmöffnung (17) zur Atmosphäre aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, wobei das erste Ventil (13) in eine von einem Entspannungsraum (9) des Hubzylinders (6) wegführende Abströmleitung (14) eingeschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das erste Ventil (13) einen Druckknopf zum Schließen eines den Entspannungsraum (9) mit der Atmosphäre verbindenden Durchgangs aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste (13) und das zweite Ventil (15) eine Baueinheit bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (10) zum Messen der auf den Hubkolben (7) wirkenden Kraft ein, vorzugsweise mit einem Schleppzeiger versehenes, Manometer ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherheitsventil (1) an einem unter Druck stehenden Behälter (2) angebracht und ein Mittel (18) zum Anzeigen einer beim Abheben des Ventiltellers (3) bewirkten Undichtigkeit vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein vom Hubzylinder (6) sich ersteckendes, vorzugsweise zylindrisches, Aufsatzstück (5) einen Durchbruch (19) aufweist.