Berstscheiben – eine Einführung

Wofür Berstscheiben?

Berstscheiben sind neben Sicherheitsventilen, die am häufigsten verwendeten Druckabsicherungen in Industrieanlagen. Sie schützen Behälter und Rohrleitungen vor Verformungen und weiteren Beschädigungen. Oberstes Ziel ist es, die Anlage optimal zu schützen und zeitgleich die Stillstandszeiten der Anlage so gering wie möglich zu halten.

Was ist eine Berstscheibe?

Berstscheiben sind Sicherheits­einrichtungen mit definierten Sollbruchstellen, die auf ent­sprech­enden Druck reagieren und in den verschiedensten Anwendungen zur Druckentlastung eingesetzt werden. Sie dienen dem Schutz vor Überdruck oder Vakuum innerhalb eines Prozesses und dem Schutz von Mensch, Umwelt und Maschine. Ursprünglich eine sehr einfache Lösung, wurden Berstscheiben durch wachsende Anforderungen wie Wechseldrücke oder höhere Prozesstemperaturen und die zunehmende Technologisierung von Prozessen in den letzten Jahren enorm weiterentwickelt. Der größte Vorteil gegenüber elektronischen, pneumatischen oder federbelastet betriebenen Sicherheitssystemen ist die Ausfallsicherheit von Berstscheiben – das macht sie zur wirtschaftlichsten und wichtigsten Sicherheitseinrichtung in industriellen Betrieben. Eine möglichst hohe Ausfallsicherheit ist wichtig, um unnötige Stillstände der Anlage zu verhindern. Wie ausfallsicher eine Berstscheibe ist, hängt allerdings maßgeblich von der Verarbeitung und dem eingesetzten Material ab.

Aufbau von Berstscheiben

Berstscheiben zur Druckentlastung sind rund oder eckig, bestehen aus einer oder mehreren Lagen und sind entweder flach oder gewölbt.

REMBE Zugbelastete Berstscheibe DODOD F         REMBE Umkehrberstscheibe KUB<sup>®</sup>

 

 

Viele Berstscheiben werden, z.B. mittels Laser, mit Sollbruchstellen versehen. Das können einfache Einschnitte oder auch besondere Geometrien sein. Dieser Teil der Berstscheibe wird als Berstelement bezeichnet.

REMBE Umkehrberstscheibe KUB<sup>®</sup>

 

Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Ausführungen von Berstscheiben. Sie bestehen aus Metallen oder Kunststoffen, aus einer oder mehreren Lagen und sind gewölbt oder flach. Gewölbte Berstscheiben haben die Wölbung entweder dem Prozess zugewandt (Umkehrberstscheiben), oder dem Prozess abgewandt (zugbelastete Berstscheiben). Innerhalb der genannten Varianten gibt es verschiedenste Kombinationen.

Beispielsweise werden für Dreiteil-Berstscheiben Kunststoff-Folien zwischen Metalllagen integriert, um niedrigste Berstdrücke zu realisieren. Die verwendeten Materialien reichen von verschiedenen Edelstählen über hochwertigere Materialien wie Inconel, Hastelloy oder Tantal bis hin zu diversen Beschichtungen oder Kunsstofflinern wie PTFE oder FEP.

 

Berstscheiben werden entweder direkt zwischen Flansche installiert, oder in einen passenden Berstscheibenhalter eingelegt, der dann zwischen Flansche montiert wird. In einigen Fällen wird die Berstscheibe vom Hersteller bereits in einen Halter eingeschweißt oder –gelötet. Diese Halter sind dann mit den benötigten Anschlüssen versehen, z.B. Gewinde (NPT- , G-, oder kundenspezifische Gewinde , Verbindungssysteme  (z.B. VCR) oder diverse Flansche (KF, ISO-K, ISO-F, CF)).

 

REMBE Maßgeschneiderte Kompaktberstscheibe UKB-LS                         REMBE Stopfenberstscheiben

 

 

In Industrieanlagen werden eine Vielzahl von Berstscheiben und anderen Sicherheitseinrichtungen verbaut. Um sofort über das Ansprechen (Öffnen) einer Berstscheibe informiert zu werden, gibt es verschiedene Möglichkeiten der Signalisierung. Die einfachste Art ist ein Reißdraht, der auf der Berstscheibe fixiert ist und mit dem Prozessleitsystem verbunden wird. Mit dem Öffnen der Berstscheibe reißt der Draht, der anliegende Ruhestromkreis wird unterbrochen und das Ansprechen der Berstscheibe wird dem Prozessleitsystem übermittelt. Wenn besonders hohe Anforderungen an die Dichtigkeit bestehen, werden nicht-invasive Signalisierungen (z.B. Magnet-Näherungssensor NIMU) verwendet.

REMBE Signalgeber NIMU

 

Typisierung von gewölbten Berstscheiben

Umkehr-Berstscheiben
Die Wölbung der Berstscheibe zeigt zum Prozess und erlaubt sehr hohe Betriebsdrücke (siehe auch: technische Kennzahlen von Berstscheiben) und ein sehr hohes Betriebsdruckverhältnis. 

Zugbelastete Berstscheiben
Die Wölbung der Berstscheibe ist vom Prozess abgewandt.

Kompaktberstscheiben
Meist sehr kleine Nennweiten von Umkehr- oder zugbelasteten Berstscheiben, die häufig mit dem Gehäuse / Halter verschweißt oder verlötet sind.

Technische Kennzahlen von Berstscheiben

Größenangaben: Der Durchmesser von Berstscheiben wird passend zum Durchmesser von Rohrleitungen oder Flanschen als Nennweite DN (Diamètre Nominal) im europäischen Umfeld oder als NPS (Nomial Pipe Size) in anderen Regionen angegeben.

Berstdruck (auch Ansprechdruck): Bei diesem Druck öffnet die Berstscheibe. Er wird so gewählt, dass die Berstscheibe öffnet, bevor Anlagenteile zu Schaden kommen. Der Berstdruck liegt über dem bei Normalbetrieb vorherrschenden Druck (auch Betriebsdruck oder Verfahrensdruck) und unterhalb der Druckbeständigkeit (MAWP) des jeweiligen Systems

Beispiel: Bei einem Betriebsdruck (Verfahrensdruck) von 1 bar und einer Druckbeständigkeit (MAWP) des Systems von 2 bar, liegt der Berstdruck bei max. 2 bar oder niedriger, abhängig vom gewählten Berstscheibentyp.

Bersttoleranz: Definiert die Toleranz rund um den definierten Berstdruck, bei dem die Berstscheibe öffnet. Hat ein Berstscheibentyp eine Bersttoleranz von +/- 10% und der definierte Berstdruck liegt bei 1 bar, öffnet die Berstscheibe zwischen 900 mbar und 1,1 bar.

Je nach gültigem bzw. angewendetem Regelwerk liegt die Bersttoleranz bei +/- 10% (z.B. Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU), bei +/- 5% (z.B. ASME Section VIII, Division 1) oder bei +/- 3% für sehr hohe Berstdrücke. Abhängig von den jeweiligen Prozessanforderungen sind auch andere Bersttoleranzen möglich.

Was ist bei der Auswahl einer Berstscheibe zu beachten?

Zuverlässige und wirtschaftliche Berstscheiben sind keine standardisierten Produkte, sondern werden immer individuell auf die jeweiligen Prozessbedingungen abgestimmt. Für die Fertigung solcher Berstscheiben werden zahlreiche Parameter berücksichtigt, um eine optimale Funktionsweise zu gewährleisten.

 

Dazu zählen zum Beispiel:

  • Zu schützendes System und Prozessbesonderheiten
  • Berstdruck
  • Bersttemperatur
  • Zulässiger Überdruck oder Vakuum
  • Prozessmedium
  • Betriebsdruck (Verfahrensdruck)
  • Vakuumbeständigkeit
  • Pulsation
  • Nennweite
  • Notwendige Entlastungsfläche oder abzuführender Massestrom

Kontaktieren Sie uns, wir beraten Sie ausführlich und individuell über die für Ihre Prozesse geeigneten Berstscheiben unter Berücksichtigung aller relevanten Parameter - für geringste Stillstandszeiten und höchste Sicherheit.

Alle hier dargestellten Ausführungen beziehen sich auf Berstscheiben zur Entlastung von unerwünschtem Überdruck und/ oder Vakuum. Berstscheiben finden darüber hinaus auch Anwendung im Explosionsschutz. Diese Berstscheiben, auch Explosionspanele genannt, sind häufig rechteckig und besitzen eine wesentlich größere Grundfläche. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie unter Berstscheiben Explosionsschutz.

Berstscheiben von REMBE® - Minimaler Stillstand, maximale Sicherheit

REMBE® Berstscheiben sind technisch hoch entwickelte Präzisionssicherheitseinrichtungen, die für jede Anwendung individuell gefertigt und geprüft werden. Sie öffnen bei einem exakt vordefinierten Druck und entlasten diesen aus dem System. Unsere Berstscheiben können als primäre oder sekundäre Sicherheitseinrichtung verwendet werden. Auch die Kombination mit einem Sicherheitsventil, wodurch das Ventil gegen Produktkontamination oder Korrosionsschäden geschützt wird, ist oft eine wirtschaftlich attraktive Option.

Alle REMBE® Berstscheiben sind Made in Germany und zertifiziert nach DGRL (2014/68/EU) sowie nach allen gängigen und branchenspezifischen internationalen Regularien und Standards. Dazu zählen unter anderem ASME Sec. VIII, Div. 1, China Manufacture License, KOSHA (Südkorea) und GOST TP TC (Zollunion).

 

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