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UB/SF-G

Über- und Unterdruckmembranventil deflagrations- und dauerbrandsicher

  • insbesondere geeignet für Problemprodukte, wie z.B. Styrol, Acrylat usw.
  • Schutz gegen atmosphärische Deflagrationen und Dauerbrand für Produkte bis Explosionsgruppe IIB3
  • hervorragende Dichtheit und damit geringstmögliche Produktverluste und Umweltbelastungen
  • Ansprechdruck nahe beim Öffnungsdruck, dadurch optimale Druckhaltung im System
  • hohe Strömungsleistung
  • als Schutzsystem nach ATEX im explosionsgefährdeten Bereich einsetzbar
  • minimaler Druckverlust der PROTEGO® Flammensicherung
  • flammendurchschlagsichere Ent- und Belüftung der Überdruckkammer
  • optimale Frostsicherheit
  • selbsttätiger Kondensatabfluss
  • Überwachung der Belastungsflüssigkeit durch Höhenstandsanzeiger
  • leichte Betriebsüberwachung und Wartung durch einfaches Aufklappen des Ventilaufsatzes
  • modularer Aufbau ermöglicht Einzelerneuerung der FLAMMENFILTER® und Membrane

Funktion und Beschreibung

Das weltweit einzigartige, deflagrations- und dauerbrandsichere Membranventil des Typs PROTEGO® UB/SF-G ist ein hoch entwickeltes kombiniertes Über- und Unterdruckventil mit dynamischer und statischer Flammensicherung. Es wird vor allem als Armatur zur flammendurchschlagsicheren Ent- und Belüftung von Tanks, Behältern und verfahrenstechnischen Apparaten eingesetzt. Das Ventil bietet einerseits zuverlässigen Schutz vor Über- und Unterdruck bzw. verhindert Lufteintritt und unzulässige Produktverluste bis nahe zum Ansprechdruck und gewährleistet andererseits Flammendurchschlagsicherheit gegen atmosphärische Deflagrationen und einen lang anhaltenden Abbrand – Dauerbrand.

Das PROTEGO® UB/SF-G Membranventil hat sich seit vielen Jahren unter den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen in der Mineralöl- und Chemieindustrie bewährt. Es ist weltweit die einzige Entlüftung, die bei Problemprodukten wie Styrol oder Acrylat zuverlässig funktioniert. Aufgrund der Membranbelastung mit frostsicherer Flüssigkeit auf der Überdruckseite sowie der Gewichtsbelastung auf der Unterdruckseite ist dieses Ventil auch unter extremen klimatischen Bedingungen einsetzbar und weist eine sehr hohe Betriebssicherheit auf. Der Ventiltyp PROTEGO® UB/SF-G wird vor allem dann eingesetzt, wenn aufgrund der Betriebsbedingungen in der Unterdruckkammer (5), die mit dem Tankraum in Verbindung steht, aufgeheizte Produktdämpfe bei tiefen Außentemperaturen in der Unterdruckkammer auskondensieren. Dies würde bei der Standardausführung PROTEGO® UB/SF zu einer Verdünnung der Belastungsflüssigkeit führen, während bei Typ PROTEGO® UB/SF-G Kondensat über die gelochte Membran in den Tank zurücklaufen kann.

Das Ventil des Typs PROTEGO® UB/SF-G ist für Stoffe der Explosionsgruppe IIB3 verfügbar.

Bei Überdruck im Tank wird die Membrane (1) am äußeren Ventilsitzring (2) ab dem Ansprechdruck gegen das Gewicht der Belastungsflüssigkeit in der Überdruckkammer (äußere Ringkammer (3)) angehoben. Das Ergebnis ist eine Druckentlastung zur Umgebung. Die Überdruckkammer kommuniziert hierbei über eine Druckausgleichsöffnung (4) mit der Umgebung. Die Öffnung ist mit einem FLAMMENFILTER® ausgestattet, um die Übertragung eines Flammendurchschlags in die Überdruckkammer zu verhindern. Die Überdruckeinstellung wird über die Füllhöhe der Belastungsflüssigkeit justiert und kann über einen Schwimmer mit Zeigerkappe (7) kontrolliert werden.

Bei Unterdruck im Behälter wird der Überdruckteil der Membran (9) neben der Belastungsflüssigkeit zusätzlich durch den in der Überdruckventilkammer vorhandenen Atmosphärendruck auf den Ventilsitz (2) gedrückt, wodurch sich eine zusätzliche Abdichtung ergibt. Hat der Tankunterdruck, der sich auch in der Unterdruckventilkammer (5) aufgrund der Lochungen im Membranteil (6) befindet, den Ventilansprechdruck überschritten, wird durch den äußeren Atmosphärendruck, der im Ventilraum vorhanden ist, der Unterdruckteil der Membran (10) angehoben und Luft strömt in den Behälter ein.

Bis zum Ansprechdruck wird die Druckhaltung im Tank gewährleistet mit einer Dichtheit, die aufgrund der hoch entwickelten Fertigungstechnologie weit über den üblichen Standards liegt. Diese Eigenschaft wird u.a. dadurch erzielt, dass sich die Membrane aufgrund der Flüssigkeitsbelastung auch bei steigendem Betriebsdruck und damit geringer werdender Flächenpressung den Ventilsitzkonturen gut anschmiegt. Dadurch werden die bei konventionellen Tellerventilen bekannten Schleichmengen weitestgehend vermieden und die Emissionen erheblich vermindert. Nachdem der Überdruck abgebaut bzw. der Unterdruck ausgeglichen wurde, schließt das Ventil wieder und bleibt dicht. Wird der eingestellte Ansprechdruck überschritten, treten explosionsfähige Gas/ bzw. Produktdampf/Luft-Gemische aus. Die Geschwindigkeit, mit der diese Produktdämpfe bei Überwindung des Ansprechdruckes aus dem Ringspalt zwischen der Membrane und dem äußeren Ventilsitzring austreten, ist wesentlich größer als die Flammenfortpflanzungsgeschwindigkeit. Kommt dieses Gemisch also zur Entzündung, wird ein Rückzünden in den Tank verhindert. Strömt weiteres Gemisch nach, kann aufgrund dieser dynamischen Flammendurchschlagsicherheit auch ein Dauerbrand keine Rückzündung verursachen. Bei nur sehr geringen Strömungsleistungen – z.B. bei der Tankatmung infolge Temperaturschwankungen – ist der sich in Abhängigkeit vom Volumenstrom bildende Spalt so klein, dass die Flamme in dem Spalt gelöscht und somit eine Rückzündung verhindert wird. Bei äußeren, atmosphärischen Deflagrationen kann – insbesondere bei sehr geringen Druckeinstellungen – der Explosionsdruck die Membrane an den Ventilsitzringen gegebenenfalls anheben. Ein Durchzünden in den Tank wird aufgrund der eingebauten PROTEGO® Flammensicherung (8) verhindert. Auch bei einer für Wartungszwecke aufgeklappten Armatur verhindert die PROTEGO® Flammensicherung als statische Flammensperre einen durch eine atmosphärische Deflagration hervorgerufenen Flammendurchschlag in den Tank.

Das Ventil ist bis zu einer Betriebstemperatur von +60°C einsetzbar und erfüllt die Anforderungen der europäischen Tankbau-Norm EN 14015 – Anhang L und ISO 28300 (API 2000).

Baumusterprüfung nach derzeit gültiger ATEX-Richtlinie und EN ISO 16852 sowie weiteren internationalen Standards.

Maßtabelle

Zur Auswahl der Nennweite (DN) benutzen Sie bitte die Volumenstromdiagramme auf den folgenden Seiten

DNÜberdruck80 / 3"Überdruck100 / 4"Überdruck150 / 6"
abis +28 mbar615bis +28 mbar645bis +25 mbar680
a> +28 mbar765> +28 mbar795> +25 mbar830
b410485590
Abmessungen in mm Überdruckeinstellungen > +50 mbar (DN 80), > +45 (DN 100), > +46 (DN150) mit Zusatzaufsatz - Baumaße auf Anfrage Baumaße für das Über- und Unterdruckmembranventil mit Heizschlange auf Anfrage

Materialauswahl für Gehäuse

AusführungCD
GehäuseStahlEdelstahl
VentilaufsatzEdelstahlEdelstahl
Heizschlange
(UB / SF-H-...)
EdelstahlEdelstahl
VentilsitzEdelstahlEdelstahl
DichtungFPMPTFE
MembraneA, BA, B
FlammensicherungCC
Gehäuse können auch mit ECTFE- Beschichtung geliefert werden Sonderwerkstoffe auf Anfrage

Materialauswahl

AusführungAB
MembraneFPMFEP
Sonderwerkstoffe auf Anfrage

Materialkombinationen der Flammensicherung

Ausführung C
FLAMMENFILTER® KäfigEdelstahl
FLAMMENFILTER®Edelstahl
ZwischenlageEdelstahl
Sonderwerkstoffe auf Anfrage

Auswahl der Explosionsgruppe

MESGExpl. Gr. (IEC / CEN)Gas Group (NEC)
≥ 0,65 mmIIB3C
Sonderabnahmen auf Anfrage

Flanschanschlussart

EN 1092-1; Form B1
ASME B16.5 CL 150 R.F.
andere Anschlüsse auf Anfrage

Ausführungsarten- und Spezifikation

Das Ventil abeitet im Überdruckbereich mit flüssigkeitsbelasteter Membrane und ist im Unterdruckbereich gewichtsbelastet. Höhere Überdrücke werden auf Anfrage in Sonderausführung mit Zusatzaufsatz realisiert.
Es stehen zwei Ausführungen zur Auswahl:

Über- und Unterdruckmembranventil in Grundausführung

UB/SF - G

Über- und Unterdruckmembranventil mit Heizschlange (max. Heizmediumtemperatur +85°C)

UB/SF - G - H

Für weitere Anforderungen stehen gesonderte Typenblätter zur Verfügung z.B. PROTEGO® UB/SF-IIB3, UB/SF-IIA1.

Druckeinstellungen

DN 80 +3.5 mbar +50 mbar
DN 100 +3.5 mbar +45 mbar
DN 150 +3.5 mbar +46 mbar
Höhere Überdruckdruckeinstellungen in Sonderausrüstung mit Zusatzaufsatz auf Anfrage.
Unterdruck: -3,5 mbar; -5 mbar; -7 mbar (Festwerte)
Höhere Überdruckeinstellungen in Sonderausführung mit Zusatzaufsatz auf Anfrage.

Volumenstromdiagramm

UB/SF-G DN80 Überdruck

UB/SF-G DN100 Überdruck

UB/SF-G DN150 Überdruck

UB/SF-G DN80 Unterdruck

UB/SF-G DN100 Unterdruck

UB/SF-G DN150 Unterdruck

Diese Volumenstromdiagramme sind mit einer kalibrierten und TÜV-zertifizierten Strömungsmessanlage ermittelt worden. Der Volumenstrom V in m³/h bezieht sich auf den technischen Normzustand von Luft nach ISO 6358 (20°C, 1bar). Umrechnung auf andere Dichte und Temperatur siehe Kap. 1: Technische Grundlagen.