Sicherheitsventilberechnungen

Nach der "Kältenorm" EN 378-2 muss die rechnerische Bemessung von Druckentlastungseinrichtungen, von zu- und abführenden Rohrleitungen und Wechselventilen nach EN 13136 erfolgen. (Juni 2008-alt: 6.2.6.6; März 2017-neu: 6.2.6.6.2)

Für Altanlagen (vor Veröffentlichung der Norm errichtet) gilt die Norm nur in sofern, als dass an den Anlagen Erweiterungen oder Modifizierungen vorgenommen werden/wurden. (Spätestens) dann ist dem Stand der Sicherheitstechnik Folge zu leisten.

Die DIN EN 13136 wurde zuletzt im Dezember 2020 modifiziert.

Entscheidende Veränderung: zuvor mussten die Sicherheitsventile und Abblaseleitungen zum Behälter passen, nun muss die Abblaseleitung auch zum Sicherheitsventil passend dimensioniert werden.

Die alte Norm führte dazu, dass häufig viel zu große Ventile eingesetzt wurden.

Dadurch können unter Umständen die Leitungen (und Wechselventile) die mögliche Abblaseleistung der Ventile aber nicht innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte der Druckverlustverhältnisse ableiten.

Nach neuer Norm muss die Leitung mindestens 80% der möglichen (oder die tatsächlich erforderliche) Abblaseleistung des Ventils innerhalb der Grenzwerte ableiten können (je nach dem, welcher Wert der Größere ist).

In Anlehnung an die DIN EN 13136 haben wir ein Berechnungstool erstellt, mit dem wir die Druckverlustverhältnisse in verzweigten Abblasesystemen berechnen, um diese Systeme auf ein vergleichbares Schutzniveau zu bringen, wie die DIN EN das für einzeln abblasende Sicherheitsventile vorsieht.

Wir berücksichtigen in der Berechnung für jeden Behälter ein Ansprechen mit der gegebenenfalls durch das Sicherheitsventil vorgegebenen Abblaseleistung (Qmd'), während alle weiteren Ventile des gleichen Brandabschnitts gleichzeitig nur den zur Auslegung zugrunde gelegten Massenstrom (Qmd) liefern.

Da wir die Druckverluste für jeden Teilabschnitt vom Ausblasepunkt zurück berechnen, ist auch das Ansprechen bei unterschiedlichem Auslösedruck erfasst/berücksichtigt.

Für jeden Leitungsabschnitt überprüfen wir das Erreichen der Schallgeschwindigkeit und für jedes Sicherheitsventil die Einlauf- und Auslaufdruckverlustverhältnisse vom Behälter zum Ventil bzw. vom Ventil bis zum Ausblasepunkt.

Zusätzlich überprüfen wir, ob ein abblasendes Sicherheitsventil ein zusätzlich hinzukommendes Überströmventil, das kurzzeitig mit durch das Ventil vorgegebenem Massenstrom dazu kommt, abfangen kann.

Überströmleitungen betrachten wir im Betriebsfall (Gegendruck = Behälterbetriebsdruck) und im Ereignisfall (Gegendruck = Behälterabblasedruck).

Wir sind gerade in Hinblick auf die nach TRAS110 geforderte Ausbreitungsberechnung (und die dahinter stehende Belastung der Umwelt) der Auffassung, dass Sicherheitsventile so groß wie nötig und so klein wie möglich gewählt werden sollten.

Sollten Änderungen erforderlich sein, ist es ratsam, vor der Umbaumaßnahme eine Entwurfs-Prüfung durch eine ZÜS durchführen zu lassen.