1
WhessoeWhessoeWhessoeWhessoe
Pentair Valves & Controls is een internationale organisatie met een wereldwijd vertakt netwerk, waarin de
fabricage, marketing en verkoop samenkomen van de meest uitgebreide reeks producten voor industriële
stromingsafsluiting, -regeling -veiligheidstoepassingen.
Deze organisatie maakt deel uit van de onderneming Pentair Ltd.
Pentair Valves & Controls brengt technisch geavanceerde afsluiter-, aandrijving-, instrumentatie-, regel- en
beveiligingsystemen op de markt vanuit diverse eigen fabricagecentra.
Pentair Valves & Controls Account Manager: …..
Distribution Nederland …[email protected]
Postbus 3994, Mijkenbroek 20 Telefoon: (076) 54 34 100
4800 DZ Breda www.pentair.com
2
Pentair Valves & Controls: PMG (Pressure Management Group)
Deze afdeling ontwerpt, selekteert, fabriceert en levert het meest complete gamma aan Procesbeveiligingen met het doel
de winst, groei en continuïteit van andermans kernactiviteiten te waarborgen. Speciaal voor verschillende industrietakken
heeft Pentair gekozen voor deze aparte PMG afdeling die zich uitsluitend bezig houdt met procesbeveilingen.
Een aantal specialisten op dit vakgebied verzorgen ondermeer de juiste selektie veiligheden voor de meest uiteenlopende
toepassingen.
Veiligheidskleppen gebruikt men als drukbeveiliging ter
bescherming van: personeel, installaties en het milieu.
Aan de hand van de ontwerpgegevens van de te beveiligen
installatie en de medium procescondities berekent en
selekteert onze afdeling PMG de juiste veiligheden.
Onder deze veiligheden verstaan wij: conventionele veer
en hulpgestuurde (piloot) veiligheidskleppen en breekplaten.
Evenzo leveren wij opslagtankbeveiligingen zoals: druk-/
vacuümkleppen, noodontlastingsluiken, meetpuntdeksels,
stikstofsuppletiekleppen (tankblanketing) en vlamdovers.
De volgende fabrikanten vallen onder de Pentair Valves & Controls PMG vlag: Crosby, Anderson Greenwood, Sapag, Sempell,
Kunkle, Marvac, Whessoe, Varec, Marston, Hiter en Penberthy.
Veiligheidskleppen of -toestellen
Deze kleppen past men toe ter beveiliging van installaties werkend onder druk; volgens de Europese PED Richtlijnen een
verplichting vanaf een druk van 0,5 barg.
Een veiligheidsklep is een hersluitbare klep die zich automatisch opent bij een van te voren afgestelde druk.
De volgende meest voorkomende oorzaken van drukoverschrijding:
Een procesfout waarbij per ongeluk een
afsluiter gesloten is of waarbij de wer-
king van de automatisering die een af-
sluiter bedient, faalt. De ontstane over-
druk wordt door een veiligheidsklep ont-
last tot een aanvaardbare druk.
Bij een externe vuurhaard zal de druk
in een gesloten drukvat door expan-
derende gassen of dampen toenemen.
Deze druk zal moeten worden ontlast
zodat de ontwerpdruk van het vat niet
wordt overschreden.
In een door twee afsluiters afgesloten
leiding gevuld met vloeistof kan door
thermische invloeden de druk oplopen.
Ook hierbij kan de opgesloten druk de
ontwerpdruk van de leiding over-
schrijden en moet dus worden ontlast.
Uw kernactiviteiten gewaarborgd met Pentair veiligheidskleppen
3
Werking van een conventioneel veerbelaste veiligheidsklep. Boven de maximum operationele werdruk wordt de veiligheidsklep afgesteld, doorgaans ligt de werkdruk op maximaal
ca. 85 tot 90 procent onder de afsteldruk van een veerbelaste veiligheidsklep.
Voor gassen en dampen zal een hooglichtende klep bij 110% van de afsteldruk direct (pop action) en volledig geopend zijn en
een van te voren berekende afblaascapaciteit garanderen. Na het ontlasten van de druk zal de klep in de dichtstand terug
schakelen. Deze hersluitwaarde (blow down) wordt evenzo in een percentage van de afsteldruk uitgedrukt.
. *
Nozzle
Nozzle Ring
Klephouder
klep
Veerspanning
geleiding
werkdruk
onder normale bedrijfsomstandigheden *
werkdruk
Tijdens opengaan *
Veerspanning
werkdruk
Terug in dichtstand
Onder normale omstandigheden drukt de
veer de klep tegen de zitting als onder-
deel van het spruitstuk (nozzle). In deze
gesloten stand zijn alleen de klep en de
nozzle de mediumroerende delen. De
nozzle ring verzorgt de mate van opening
en het hersluiten (blow down) van de
veiligheidsklep.
Als de werkdruk hoger is dan de veer-
druk zal de klep tegen de ingestelde
veerdruk opwaarts gelicht worden waar-
door de klep zich opent. Vlak na dit open
gaan ziet de mediumdruk een groter
oppervlakte van de klephouder zodat de
klep een extra opwaartse kracht krijgt
nodig om de klep binnen afzienbare tijd
volledig (hooglichtend) te openen
Nadat de overmatige druk is afgeblazen
zal de veerdruk de verlaagde medium-
druk weer overwinnen waardoor de
veiligheidsklep zich hersluit.
N.b. De hersluitdruk (blow down) is
instelbaar dankzij het verplaatsen van de
nozzle ring die standaard door de
fabrikant is afgesteld.
Opmerking: Bij tegendrukken (aan afblaaszijde) kunnen de veiligheidskleppen worden voorzien van een drukbalan-
cerende balg (bellows) en/of een speciaal zuigertype (balanced piston).
4
AGCrosby
Veerbelaste veiligheidskleppen Type JOS-E, JLT-E en JBS-E
Toepassing
Veiligheidskleppen volgens de standard API526
en goedgekeurd volgens de ASME VIII Code
en de PED Richtlijnen voor alle industriële
proces toepassingen.
Afmetingen & Materialen Geflensd: 1”x 2” t/m 8”x 10”
Drukklasse: ANSI 150# - 2500# (t/m API 15K)
Materialen: behuizing van gegoten of gesmeed
Staal, Roestvaststaal, Hastelloy, Monel, Inconel
Duplex, Titanium en andere exotische materialen,
Temperatuurbereik:
-268°C tot +538°C standaard (beschikbaar tot 815°C)
Maximum druk
Standaard 414 Barg (beschikbaar tot 700 Barg)
Thermal Relief Valves Type OMNI 800 en 900, type BP Omni (gebalanceerd)
Toepassing
Veiligheidskleppen om vloeistoffen, onder druk
door thermische expansie, op de afsteldruk af te laten.
Afmetingen & Materialen
Geflensd en geschroefd: ANSI / NPT ½” – 2½”
Materialen: behuizing van gegoten Staal,
Roestvaststaal of van exotische materialen
Temperatuurbereik:
-268°C tot +399°C standaard
Maximum druk: 344 Barg
_____________________________________________________________________________________________
Veerbelaste en Thermal Relief veiligheidskleppen Types; Afhankelijk van fabrikant
Toepassing
Veiligheidskleppen volgens de API526 standaard
en goedgekeurd volgens de ASME VIII Code en de
PED Richtlijnen voor alle industriële toepassingen.
Afmetingen & Materialen
Geschroefd: vanaf ½” NPT
Geflensd: DN25 – DN300
Drukklasse: DIN PN6 - PN400 en ANSI 150# - 2500#
Materialen: Staal, Roestvaststaal, Hastelloy, Monel, Inconel
Duplex, andere materialen op aanvraag.
Temperatuurbereik: -270°C tot +815°C
Drukbereik: 0,5 tot 414 Barg
5
Werking van een piloot gestuurde veiligheidsklep
Anders dan bij conventioneel veerbelaste veiligheidskleppen bestaat de piloot gestuurde veiligheidsklep (POPRV) uit een
hoofdklep en een stuurklep (pilot valve).
Het medium aan de klepinlaat wordt via een voelpijp (sense tube) door gevoerd naar de stuurklep. De stuurklep activeert de
hoofdklep en zorgt er voor dat de hoofdklep bij een van te voren afgestelde druk zich opent en bij drukafname weer sluit.
De eigenschap van zo’n hulpgestuurde veiligheidsklep is dat, tbv gas- en damptoepassingen, de hoofdklep zich direct 100%
opent (pop action) op nagenoeg de afgestelde druk.
Het grote voordeel hiervan is dat de maximum werkdruk de klep tot nagenoeg de afsteldruk zonder lekkage mag belasten
m.a.w de operationele werkdruk bij gebruik van een POPRV mag veel hoger oplopen dan bij een veerbelaste klep.
Evenzo zal deze veiligheidsklep weer sluiten (blow down) op nagenoeg dezelfde waarde als de afsteldruk waardoor
productverlies en emissie zoveel mogelijk worden beperkt. Een ander voordeel is dat een POPRV qua afmetingen kleiner en
in gewicht veel lager is dan veerbelaste kleppen terwijl een grotere afblaascapaciteit is gegarandeerd.
Ook ten behoeve van vloeistoffen en twee-fasen stromen kunnen POPRV’s worden geselekteerd waarbij de opening van de
hoofdklep zich niet direct 100% opent maar een modulerend verloop heeft.
Kenmerken/ eigenschappen Voordelen
- hoge toelaatbare werkdruk zonder lekkage minder verlies door hogere productiecapaciteit
- door zachte afdichtingen lekdicht tot de afsteldruk minder productverlies, emissie/ vervuiling en onderhoud
- grotere inwendige doorlaat, hogere afblaascapaciteit kostenbesparend door selektie kleinere veiligheidsklep
- kleine hersluitdruk (blow down) minder emissie/ vervuiling en productverlies
- hooglichtende (pop action) uitvoering; kleine doorlaat voordelige aanschaf tbv grote capaciteit gassen/dampen
- modulerende uitvoering minder productverlies door geregelde klepopening
- keuze uit vele accessoires veel gemak tijdens controles (field test) en bediening
- Failsafe werking veiligheid verzekert ook bij eventueel falen
- kleiner in afmeting en lager in gewicht besparing op ondersteuning en installatie (offshore)
- geen tot weinig reserve onderdelen nodig kostenbesparend en gebruikersvriendelijk
6
Normale dichtstand
Onder normale procescondities is de hoofdklep gesloten
omdat de stuurklep de werkdruk boven de zuiger toelaat.
Aangezien het oppervlakte van de zuiger ca 30% groter is
dan de oppervlakte van de klepinlaat zal de druk boven de
zuiger de zitting van de hoofdklep positief afdichten.
normale dichtstand
stuurklep
hoofdklep
procesdruk
procesdrukboven de zuiger
zuiger
In open afblaasstand
Als de werkdruk de afsteldruk overschrijdt zorgt de
stuurklep er voor dat de druk boven de zuiger geventileerd
wordt. Hierdoor valt de druk boven de zuiger weg en wordt
de zuiger door de werkdruk volledig gelicht waarna
de overdruk en de capaciteit worden afgeblazen.
In open afblaasstand
drukloosboven de zuiger
afsteldruk
Terug in dichtstand
Na het afblazen van de overdruk zal de ruimte boven de
zuiger weer door de stuurklep op (werk)druk worden
gezet. Hierdoor beweegt de zuiger zich naar beneden en
verkrijgt de hoofdklep een positieve afdichting dankzij
o.a. een zachte zitting.
terug in dichtstand
hersluit druk(blow down)
Ontluchting boven de zuiger
Ontluchting stuurklep
Piloot gestuurde veiligheidskleppen
Types: 200 en 700 (stoom tot 538°C)
Toepassing: gassen/dampen en 2-fasen stroming
Hooglichtende veiligheidskleppen,
goedgekeurd volgens de ASME VIII Code en de PED
Richtlijnen voor industriële gas- en damptoepassingen.
Afmetingen & Materialen
Geflensd: 1”x 2” t/m 10”x14”
Drukklasse: ANSI 150# - 2500#
Materialen: gegoten en gesmeed Staal, Roestvaststaal,
Hastelloy, Monel, Inconel, Duplex, Titanium en andere
exotische materialen.
Voorzien van zachte zitting en afdichtingen.
Temperatuurbereik: -252°C tot +315°C
Drukbereik: Vanaf 1,72 tot 413 Barg standaard
7
Piloot gestuurde veiligheidskleppen
Types: 400, 500 (stoom) en 800
Toepassing: gassen/dampen, vloeistoffen en 2-fasen stroom
Modulerend werkende veiligheidskleppen goedgekeurd
volgens de ASME VIII Code en de PED Richtlijnen voor
alle industriële toepassingen.
Afmetingen & Materialen
Geflensd: 1”x 2” t/m 10”x 14”
Drukklasse: ANSI 150# - 2500# (t/m API 10K)
Materialen: behuizing gegoten en gesmeed
Staal, Roestvaststaal, Hastelloy, Monel, Inconel
Duplex, Titanium en andere exotische materialen.
Voorzien van zachte zitting en afdichtingen.
Temperatuurbereik:
vanaf -54°C tot +315°C (afhankelijk van type)
Drukbereik:
vanaf 1,03 tot 425 Barg standaard
________________________________________________________________________________________________
Tankbeveiligingen
Afhankelijk van het product (medium) dat wordt opgeslagen in een atmosferische (tot 1,06 bara) of lage druk opslagtank
zal deze lekdichte tank tegen een ontoelaatbare over- en/of onderdruk moeten worden beveiligd met een veiligheidsklep.
Op tanks met vluchtige (brandbare) vloeistoffen moeten druk-/vacuümkleppen toegepast worden. Een goed gekozen
klep zorgt er voor dat de maximum en minimum tankontwerpdruk niet wordt overschreden. Ontoelaatbare drukken
kunnen dan voorkomen tijdens het vullen of legen van een tank en/of bij thermische invloeden zoals temperatuurswis-
selingen bij regen, schemering, zonneschijn of brand.
Noodontlastingsluik monstername deksel
Tankblanketing klep druk-/vacuümklep piloot gestuurde ontlastklep
Vlamdover
8
Druk-/ vacuümkleppen
Hieronder een aantal illustraties van toepassingen waarbij men tank-veiligheidskleppen kan overwegen.
drukverhoging tijdens vullen van de tank klep opent, afblazen van overdruk
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Werking van een gecombineerde druk-/vacuümklep:
Drukverlaging bij legen of afkoeling van de tank; Drukverhoging bij vullen of opwarming van de tank;
klep opent (onderdruk), invoer omgevingslucht klep opent (overdruk), afvoer naar de atmosfeer
9
Gecombineerde druk-/vacuümkleppen
Meestal selekteert men een klep met een gecombineerde werking voor druk en vacuüm in een geïntegreerde klep-
behuizing zoals is afgebeeld. De klep heeft verschillende afstelwaardes voor druk en vacuüm en deze zijn direct
gerelateerd aan de ontwerpcondities van de tank.
In plaats van een regenkap kan aan de overdrukzijde een uitlaatflens worden voorzien voor afvoeren van eventuele
schadelijke dampen naar bijvoorbeeld een dampretour-, filter- of een verbrandingsinstallatie.
Afhankelijk van de afsteldruk zijn gewichtbelaste veiligheidskleppen tot een druk van ca 65 mbarg van toepassing.
Bij afsteldrukken boven deze waarde selekteert men een veerconstructie zodat gewichtbelaste (loden) ringen boven
de deksels minder belemmeringen geven met betrekking tot de lichthoogte en daarmee de capaciteit.
Toepassing Volgens de API2000, ISO 28300, EN14015 en de PGS 29
Richtlijn voor bovengrondse opslag van brandbare vloei-
stoffen in verticale cilindrische tanks
Afmetingen en materialen Model: modulair, vele uitvoeringen zijn beschikbaar
Inlaatflenzen: 2” tm 12” (DN50 tm DN300)
Drukklasse: volgens ANSI 150# of DIN PN10/16
Afsteldruk: vanaf 2,5 mbarg tot 3500 mbarg
Huis material: staal, rvs 316, aluminium of polypropyleen
Binnenwerk: ongeacht behuizing standaard rvs 316 met PTFE afdichtingsmembraan
Opmerking: Whessoe levert ook piloot gestuurde kleppen,
noodontlastluiken, meetpuntdeksels en vlamdovers
____________________________________________
Noodontlastluiken
Bij een externe vuurhaard zal extra dampvorming
plaatsvinden en moeten de expanderende dampen
afgevoerd worden via een noodontlastluik dat tevens
dienst kan doen als mangatdeksel.
Doorlaat: 10”tm 36” (250 tm 900 mm)
Afsteldruk: vanaf 4,5 tot 140 mbarg
Huismateriaal: staal, rvs 316 of aluminium
Zitting: Rvs of aluminium incl. PTFE membraan
Tankblanketing
Tankblanketing is het injecteren van een (inert)gas, zoals stikstof, in de vrije dampruimte van een vloeistof gevulde
lekdichte opslagtank. Het doel hiervan is om luchtconcentratie in de tank te beperken, het gas dient als isolatiemedium.
Lucht (21% zuurstof), vocht en andere vuile bestandelen kunnen de tank en het opgeslagen product aantasten (oxydatie,
contaminatie). Evenzo zal het isolatiegas de explosiegrens van vluchtige en brandbare vloeistofdampen terug dringen.
De locale authoriteit kan opslaan onder stikstof verplicht stellen. Met een tankblanketingklep wordt de inertgasdruk in
de tank automatisch op druk gehouden. Dit gebeurt ook tijdens het legen van de tank en bij thermische invloeden zoals
tijdens een regenbui of bij schemering.
Een tankblanketing klep wordt meestal toegepast in combinative met een druk-/vacuümklep.
De Anderson Greenwood Tankblanketing kleppen zijn van staal met een roestvaststaal binnenwerk of van compleet
roestvaststaal 316 en altijd voorzien van lekdichte kunststof afdichtingen en zittingen. Voor zwavelhoudende media zijn
uitvoeringen volgens de laatste NACE MR-01-75 editie beschikbaar.
Deze kleppen hebben een afstelling, gelijk aan de gewenste druk in de tank,vanaf 1,2 tot 410 mbarg terwijl de capaciteit
direct afhankelijk is van de voordruk van het te suppleren (inert)gas, de voordruk kan variëren tussen de 1 en 14 barg.
Model: RA, ½”NPT geschroefd Model: BV-1, 1” geflensd
Model: Y1, 1” of 2” geflensd
Hieronder een tabel ter bepaling van de gewenste toe te voeren (inert) gascapaciteit. Afhankelijk van de voordruk (zie
linkerkolom) en het model zal een maximum capaciteit in Nm3/hr in de tank worden gesuppleerd. Deze af te lezen max-
mum capaciteit kan men reduceren door een restrictie in te bouwen in de binnendoorlaat (nozzle) van de klep.
De klep (rood) heeft een stuurleiding die
direct gemonteerd is tussen de tank en de
stuurklep (pilot valve). De stuurklep
activeert (opent of sluit) de hoofdklep.