- Berstscheibe
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unterschiedliche Druckbelastung auf eine Berstscheibe
Berstscheiben sind effektive Drucksicherungen, die einen Behälter oder ein System vor schädigendem Über- oder Unterdruck schützen, indem eine Einmal-Membran zerbirst. Daher sind Berstscheiben eine Art Sollbruchstelle. Die Membran ist in der Regel eine dünne Metallfolie, bestehend aus Stahl, Edelstahl oder Graphit; es können auch andere Materialien verwendet werden, um die Berstscheibe an eine bestimmte Anwendung anzupassen.
Berstscheiben bieten eine schnelle Reaktion auf eine Veränderung des System-Druckes. Ist die Membran einmal zerstört, kann diese nicht wieder geschlossen werden.
Berstscheiben werden üblicherweise in der Luft- und Raumfahrt, als Drucksicherung bei chemischen und verfahrenstechnischen Prozessen, in der medizinischen Technik, in der Atom- und Petroindustrie, sowie auf Ölfeldern eingesetzt. Dabei können Berstscheiben als einzelne Schutzeinrichtungen oder als Backup-Gerät für ein konventionelles Sicherheitsventil verwendet werden, wenn eine Druckveränderung vorliegt und die eigentlichen Sicherheitsventile nicht funktionieren. Sie sind auch geeignet zum tertiären Explosionsschutz, wo vor allem die bei diesen Bauteilen möglichen großen Druckentlastungsflächen z. B. das Bersten eines Druckbehälters sicher verhindern.
Hauptsächlich werden Berstscheiben in Kreisform hergestellt, jedoch gibt es auch Systeme, die eine rechteckige Berstplatte benötigen. Die Größe variiert dabei je nach Anwendungszweck, ebenso wie der Berstdruck, also der Druck, der aufgebracht werden muss, um die Membran zu zerstören. Dieser Druck liegt meist bei 80% des Systemdruckes, zur richtigen Auslegung müssen jedoch ggf. nationale und europäische Richtlinien und Normen für Druckbehälter herangezogen werden.
Außerdem unterscheidet man in zugbelastete und Umkehr-Berstscheiben.
Zugbelastete Berstscheiben sind mit der konkaven Seite der Berstscheibe zum Prozessmediumsdruck ausgerichtet. Sobald der Prozessdruck über den erlaubten Betriebsdruck steigt, wird die Zugfestigkeit des Materials erreicht und das Bersten tritt ein. Umkehr-Berstscheiben werden mit der konvexen Seite zum Systemdruck ausgerichtet und besitzen durch spezielle Fertigungsprozesse einen engen Toleranzbereich, in dem sie reagieren. Die unterschiedlichen Berstscheiben werden den entsprechenden Druckverhältnissen und Anforderungen angepasst.
Oft werden Berstscheiben mit Alarmsystemen gekoppelt, wie z.B. dem B.D.I.-Alarmsystem (burst-disc-indicator), welches speziell für Berstscheiben entwickelt wurden. Beim Bersten der Scheibe wird ein Signalkabel beschädigt und der elektrische Stromfluss wird unterbrochen, wodurch dann das zugehörige Warngerät eine Warnung übermittelt und/oder ein entsprechendes Equipment aktiviert wird.Berstscheiben finden heute eine breite Anwendung in der Industrie und gehören zur Standardausrüstung druckbelasteter Systeme. Berstscheiben können verwendet werden, um bestimmte Anlagen gegen extrem hohe Drücke zu schützen, oder so gestaltet werden, um als Einmal-Ventil mit hoher Zuverlässigkeit zu funktionieren und so industrielle Anlagen zu schützen.
Inhaltsverzeichnis
Siehe auch
Literatur
Quellen
- Case studies in superconducting magnets: design and operational issues
- Handbook of compressed gas
- VDI-Z:Zeitschrift für Entwicklung, Konstruktion, Produktion
- Dokumentation der Kälte- und Klimatechnik
- Untersuchungen zu einem Schadensfall mit Stofffreisetzung in der chemischen Prozessindustrie, Technische Überwachung, Ausgabe Juli/August 2009
Weblinks
Commons: Berstscheiben – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien- Infos über Berstscheiben
- Infos über Berstscheiben in englischer Sprache
- Implosion eines Kesselwagens
- Berstscheiben
- Umkehrberstscheiben
- Berstscheiben als Explosionsschutz
- US Patent 2,630,939
- low pressure rupture device, US Patent 4,119,236
- safety pressure relief device, US Patent 3,445,032
- scored reverse buckling rupture disc assembly, US Patent 4,072,160
- rupture disc system, US Patent 4,759,460
- englischer Artikel über Berstscheiben
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