Funktionsbeschreibung
Die bestimmungsgemäße Verwendung der Entspannungsstation BE56-1 ist die Entspannung eines Gases aus einer Gasquelle und die Verteilung des Gases mit einstellbarem Hinterdruck.
Mit der zweiseitigen Ausführung kann der Nutzer über das wechselweise Öffnen bzw. Schließen der Ventile HPI der jeweiligen Seite entscheiden, welche Seite die Gasversorgung aktuell übernehmen soll und welche Seite die Reserve bildet (manuelle Umschaltstation).
Die 2U-Entspannungsstationen sind zweiseitig ausgeführte Entspannungsstationen mit Umschaltmechanismus (2U). Der Umschaltmechanismus schaltet automatisch von der sich momentan in Betrieb befindlicher Seite auf die Reserveseite, wenn die Gassversorgungssituation dies erfordert. Die Hebelstellung der Umschalteinrichtung legt fest welche Seite die Betriebsseite und welche die Reserveseite ist.
Die Wahl der Betriebsseite erfolgt durch Betätigung des Umschaltgetriebes:
- Umschalthebel oben: linker Druckregler in Betrieb
- Umschalthebel unten: rechter Druckregler in Betrieb
Über das Umschaltgetriebe sind beide Druckregler an ihrer Druckeinstellspindel miteinander gekoppelt. Ein Wechsel der Hebelstellung beispielsweise von oben nach unten bewirkt eine Absenkung des Ausgangsdrucks im linken Druckregler bei gleichzeitiger Anhebung des Ausgangsdrucks im rechten Druckregler. Somit ist die rechte Seite die aktuelle Betriebsseite. Die automatische und unterbrechungsfreie Umschaltung auf die im Druck niedriger eingestellte linke Reserveseite erfolgt sobald der Ausgangsdruck der (rechten) Betriebsseite absinkt und dann irgendwann unter dem der Reserveseite liegt. Dies kann einerseits durch das stetige Entleeren der rechten Gasflaschen und damit das Fallen des betriebsseitigen Eingangsdrucks unter das Niveau der Reserveseite geschehen oder durch sehr hohe Entnahmemengen, die den Ausgangsdruck der Betriebsseite stark abfallen lassen. Geht also die Reserveseite in Betrieb, dann ist zunächst der von der Umschaltstation zur Verfügung gestellte Ausgangsdruck niedriger, als der zuvor von der Betriebsseite bereitgestellte Ausgangsdruck. Die manuelle Betätigung des Umschalthebels schafft hier Abhilfe: Sie hebt den Ausgangsdruck der bisherigen Reserveseite an - macht sie somit zur neuen Betriebsseite – und senkt gleichzeitig den Ausgangsdruck der bisherigen Betriebsseite ab. Diese wird demzufolge nun zur Reserveseite. Bei zweistufigen Umschaltstationen ist das Absinken des Ausgangsdruckes durch die Umschaltung kaum wahrnehmbar. Der Ausgangsdruck wird über die zweite Regelstufe weitestgehend konstant gehalten. Alle einstufigen automatischen Umschaltstationen verfügen je Druckregler über ein Eingangsdruckmanometer zur Anzeige des aktuell anstehenden Eingangsdruckes. Da die Druckregler ausgangsseitig miteinander verbunden sind, verfügt nur ein Druckregler über den Ausgangsanschluss und der jeweils andere Druckregler über das Ausgangsdruckmanometer.
Die bestimmungsgemäße Verwendung der Entspannungsstation BE56-1 ist das kontrollierte Einleiten von Spülgas in eine Entspannungsstation zur Fremdgasspülung.
Der Hochdruck-Sicherheits-Stopp BE56-1 ist eine indirekt wirkende Sicherheitsabsperreinrichtung (SAE) mit Hinterdruckansteuerung. Die bestimmungsgemäße Verwendung ist die sofortige Unterbrechung des Gasflusses zwischen Gasquelle und nachgeschalteten Armaturen im Fall eines unzulässigen Hinterdruckanstiegs.
Wesentliches Ausstattungsmerkmal ist ein im Hinterdruck eingebautes Abblaseventil. Durch die Verbindung des Abblaseventils mit einer Steuerdruckleitung wird der BE56-1 mit Eigenmedium angetrieben.
Die Steuerung ist so konzipiert, dass 3 verschiedene Programme vom Nutzer gewählt werden können:
Das erste Programm ist für 2 voneinander unabhängige Gasversorgungssysteme vorgesehen, die jeweils 2 Gasquellen besitzen, die automatisch umschalten, wenn eine Seite leer ist. Dadurch wird eine unterbrechungsfreie Gasversorgung sichergestellt. Dies kann mithilfe von Ventilen, die vor oder nach der Druckregeleinheit angeordnet sind, geschehen.
Das zweite Programm ist für 1 Gasversorgungssystem vorgesehen, das 2 Gasquellen besitzt, die automatisch umschalten, wenn eine Seite leer ist. Dadurch wird eine unterbrechungsfreie Gasversorgung sichergestellt. Dies kann mithilfe von Ventilen, die vor oder nach der Druckregeleinheit angeordnet sind, geschehen. Zusätzlich können 2 Ventile für eine Not- oder Quellenabschaltung angesteuert werden.
Das dritte Programm ist für 4 Ventile zur Not- oder Quellenabschaltung vorgesehen. Wenn Ventile unabhängig voneinander konfiguriert sind, dann können sie über den Konfigurationsbildschirm aktiviert bzw. deaktiviert werden.
Alle Aktivitäten der Steuerung, die eine Eingabe von einem Bediener erfordern, sind durch ein zweistufiges Passwortsystem geschützt, das bis zu fünf geschulten Bedienern verschiedene Zugriffsarten über ihre eigene persönliche Identifikationsnummer (PIN) ermöglicht.
Die Konfiguration von Steuerungsart, digitalen und analogen Eingängen und Alarmeinstellungen erfolgt über die grafische Benutzeroberfläche.
Dazu wird die Prozessgasquelle über den Gasanschluss mit der Entspannungsstation verbunden. In Strömungsrichtung des Prozessgases folgt das Hochdruck-Prozessgasabsperrventil (HPI) in Verbindung mit der Ventilkombination bestehend aus Spülgaseingangsventil (PGI) und Hochdruck-Abgasventil (HPV). Das Ventil HPI dient der Absperrung der Prozessgasquelle zur Prozessgasleitung und der Druckwechselspülung bei einem Quellenwechsel.
Der Vorfilter (F1) in der Prozessgasleitung dient dem Schutz des Druckreglers (PR). Mit dem Druckregler wird der erforderliche Hinterdruck eingestellt. Der eingestellte Hinterdruck kann sich durch Variation des Vordrucks oder der Durchflussmenge verändern.
Zum Absperren der Entspannungsstation zu den Verbrauchern befindet sich vor dem Ausgang das Prozessgasabsperrventil (PLI). Dieses ist zur Berstscheibe immer geöffnet, nur die Öffnung zum Verbraucher bzw. folgenden Rohrleitungen kann geöffnet oder geschlossen werden.
Ist der Druck nach dem Druckregler (PR) zu hoch bricht die Berstscheibe (BD) und der Druck wird über die Berstscheibenleitung abgebaut.
In der Spülgasleitung befinden sich in Strömungsrichtung ein Rückschlagventil (CV1) um Rückströmungen von Prozessgas in die Spülgasleitung bei Fehlbedienung zu verhindern und das Spülgasabsperrventil (PGI).
Die Abgasleitung ist mit dem HPV verbunden. In Strömungsrichtung befinden sich nach dem Ventil HPI das Ventil HPV. Die Abgasleitung kann mit einer Vakuumgeneratoreinheit ergänzt werden.
Dazu wird die Prozessgasquelle über den Gasanschluss mit der Entspannungsstation verbunden. In Strömungsrichtung des Prozessgases folgt das Hochdruck-Prozessgasabsperrventil (HPI) in Verbindung mit dem Hochdruck-Abgasventil (HPV). Das Ventil HPI dient der Absperrung der Prozessgasquelle zur Prozessgasleitung und der Druckwechselspülung bei einem Quellenwechsel.
Der Vorfilter (F1) in der Prozessgasleitung dient dem Schutz des Druckreglers (PR). Mit dem Druckregler wird der erforderliche Hinterdruck eingestellt. Der eingestellte Hinterdruck kann sich durch Variation des Vordrucks oder der Durchflussmenge verändern.
Zum Absperren der Entspannungsstation zu den Verbrauchern befindet sich vor dem Ausgang das Prozessgasabsperrventil (PLI). Dieses ist zur Berstscheibe immer geöffnet, nur die Öffnung zum Verbraucher bzw. folgenden Rohrleitungen kann geöffnet oder geschlossen werden.
Ist der Druck nach dem Druckregler (PR) zu hoch bricht die Berstscheibe (BD) und der Druck wird über die Berstscheibenleitung abgebaut.
Die Abgasleitung ist mit dem HPV verbunden. In Strömungsrichtung befinden sich nach dem Ventil HPI das Ventil HPV.
Dazu wird die Prozessgasquelle über den Gasanschluss mit der Entspannungsstation verbunden. In Strömungsrichtung des Prozessgases folgt das Hochdruck-Prozessgasabsperrventil (HPI) in Verbindung mit der Ventilkombination bestehend aus Spülgaseingangsventil (PGI) und Hochdruck-Abgasventil (HPV). Das Ventil HPI dient der Absperrung der Prozessgasquelle zur Prozessgasleitung und der Druckwechselspülung bei einem Quellenwechsel.
Der Vorfilter (F1) in der Prozessgasleitung dient dem Schutz des Druckreglers (PR). Mit dem Druckregler wird der erforderliche Hinterdruck eingestellt. Der eingestellte Hinterdruck kann sich durch Variation des Vordrucks oder der Durchflussmenge verändern.
Das Niederdruck-Abgasventil (LPV) wird ausschließlich für Wartung und Inbetriebnahme benötigt, um die gesamte Entspannungsstation zu spülen. Im Betrieb muss dieses Ventil geschlossen bleiben. Wir empfehlen die Verwendung einer Handrad-Verriegelung. Zum Absperren der Entspannungsstation zu den Verbrauchern befindet sich vor dem Ausgang das Prozessgasabsperrventil (PLI). Dieses ist zur Berstscheibe immer geöffnet, nur die Öffnung zum Verbraucher bzw. folgenden Rohrleitungen kann geöffnet oder geschlossen werden.
Ist der Druck nach dem Druckregler (PR) zu hoch bricht die Berstscheibe (BD) und der Druck wird über die Berstscheibenleitung abgebaut. Das Kontaktmanometer (CG BDM) dient der Berstscheibenüberwachung (Signal bei Berstscheibenbruch).
In der Spülgasleitung befinden sich in Strömungsrichtung ein Rückschlagventil (CV1) um Rückströmungen von Prozessgas in die Spülgasleitung bei Fehlbedienung zu verhindern und das Spülgasabsperrventil (PGI).
Die Abgasleitung ist mit dem HPV und dem LPV verbunden. In Strömungsrichtung befinden sich nach dem Ventil HPI das Ventil HPV sowie nach dem LPV ein Rückschlagventil (CV2), um zu verhindern, dass Abgas in die Prozessgasleitung gelangt. Das Ventil VIV dient der Absicherung der Abgasleitung bei Fehlbedienung oder Fehlfunktion des Ventil HPV oder des Lecktest-Anschluss (LTP) und zur Prüfung (Lecktest-Prüfung). Die Abgasleitung kann mit einer Vakuumgeneratoreinheit ergänzt werden.
Diese Druckreduzierung wird durch den Druckregler vorgenommen. Er ist ausgestattet mit je einem Manometer zur Anzeige des Vor- und des Hinterdrucks. Der Hinterdruck wird über das Handrad des Druckreglers auf den gewünschten Wert eingestellt und darf einen definierten, auf dem Typenschild angegebenen Maximalwert nicht überschreiten.
Bei der hier vorliegenden einstufigen Entspannungsstation bleibt der eingestellte Hinterdruck bei sich änderndem Vordruck nicht gänzlich konstant, sondern steigt mit abnehmendem Vordruck (z.B. hervorgerufen durch eine sich entleerende Flasche) leicht an.
Speziell bei Acetylen wird dieser Anstieg des Hinterdruckes bei der Begrenzungseinstellung des maximal möglichen Druckeinstellwertes herstellerseitig mitberücksichtigt, sodass der Hinterdruck bei keinem real auftretenden Acetylen-Vordruck die für den Niederdruckbereich maximal zulässigen 1,5 bar überschreiten kann.
Zur sicheren Durchführung der Hauptaufgabe ist die Entspannungsstation neben dem Druckregler mit weiteren Komponenten ausgestattet. Strömungstechnisch vor dem Druckregler angeordnet befindet sich das Schnellschlussventil. Dies kann ein Acetylen-Sicherheitsgerät ASG, eine automatische Schnellschluss-Einrichtung SSE oder eine manuelle Schnellschluss-Einrichtung KH (Kugelhahn) sein.
Das ASG sichert den Hochdruckteil sowie den Niederdruckteil der Acetylen-Gasversorgungsanlage gegen Überschreitung vordefinierter Ansprechdrücke ab. Es verhindert ein Austreten von Acetylen.
Das ASG ist ein Ausrüstungsteil mit Sicherheitsfunktion und kann ein Sicherheitsventil aber auch ein Überdruckventil vollständig ersetzen.
Das ASG verfügt über ein von der Vor- sowie von der Hinterdruckseite angesteuertes automatisches Absperrventil. Dieses schließt bei Überschreitung eines der vordefinierten Ansprechdrücke und unterbricht somit die Gasversorgung im Hochdruckbereich. Ist das Absperrventil geschlossen, ist dies durch ein Anzeigenelement erkennbar. Fallen die Drücke innerhalb der Gasversorgungsanlage wieder unterhalb der Ansprechdrücke des ASG bleibt dieses weiterhin geschlossen. Erst über eine manuell betätigte Entlüftungsschraube kann das Absperrventil geöffnet und das ASG entsperrt werden. Anschließend kann die Gasversorgungsanlage wieder im Normalzustand betrieben werden.
Die automatische Schnellschluss-Einrichtung SSE schließt bei auftretendem Acetylenzerfall und verhindert so dessen Ausbreitung in die Entspannungsstation und in das Leitungsnetz. Nach einem Auslösen muss die SSE ausgetauscht werden.
Die manuelle Schnellschluss-Einrichtung KH (Kugelhahn) kann nur durch Handbetätigung geschlossen werden.
Stromabwärts des Druckreglers ist eine Flammensperre und optional ein Kugelhahn zur Absperrung des Ausgangs der Entspannungsstation und zur deren Trennung vom Leitungsnetz installiert.
Die Flammensperre schützt die Entspannungsstation gegen aus dem Leitungsnetz heraus auftretende Probleme wie rückströmendes Gas, Flammenrückschläge, Flammendurchschlag, Acetylenzerfall oder sonstigen unzulässigen Wärmeeintrag ab.