VAROVENTTIILIEN KOESTUS DENSITEST-MENETELMÄLLÄ KÄYNNIN AIKANA
Dens-yhtymä on kehittänyt DENSITEST-koestus menetelmän vuonna 1978, jolla voidaan varoventtiilien toiminta koestaa laitoksen normaalin käytön aikana ilman mitään erikoisjärjestelyjä. Vuodesta 1985 Densitest-koestusta on käytetty Suomessa FSC-SERVICE:n toimesta.
Jotta varoventtiilien toimivuudesta saadaan varmuus, on ne koestettava määräajoin. Venttiilien koestus normaalikäytön aikana on usein vaikeaa ja vaatii erikoisjärjestelyjä, usein jopa laitoksen tuotannon pysäyttämisen.
Tarkastajan päätösvallassa on, voidaanko näin testatut varoventtiilit hyväksyä vai tarvitaanko lisäksi toimintakoe asetuspaineessa. Käytännössä menetellään usein siten, että osalle tai joistakin venttiileistä tehdään molemmat kokeet ja muista laitoksen tarkastettavista venttiileistä tehdään vain DENSITEST-koe.
Menetelmän toimintaperiaate
Varoventtiilien karalle kohdistetaan vetovoima, jota portaattomasti lisätään kunnes varoventtiili avautuu. Vetovoima mitataan ja rekisteröidään piirturille. Venttiilin avautumiskohta ja käytetty vetovoima voidaan tarkasti lukea piirturista. Jakamalla vetovoima (kp) venttiilin istukan pinta-alalla (cm2) ja lisäämällä saatu tulos vallitsevaan KÄYTTÖPAINEESEEN, saadaan venttiilin tarkka avautumispaine (kp/cm2). Käyttöpaine mitataan kalibroidulla tarkkuusmittarilla linjasta, jossa varoventtiili sijaitsee. Mittari voidaan kiinnittää esim. linjassa olevaan insinöörihanaan.
Hydraulipumpun ja työsylinterin välityksellä kohdistetaan tasainen vetovoima venttiilin karalle. Voima välittyy sähköisen vaa’an kautta, joka rekisteröi vetovoiman piirturille. Venttiili sulkeutuu, kun työsylinterillä vähennetään vetovoimaa. Venttiilin avautuminen sekä sulkeutuminen tapahtuvat tasaisesti ja hallitusti. Välittömästi venttiilin avautumisen jälkeen voidaan vetosylinteri vapauttaa jolloin venttiili sulkeutuu. Normaalisti venttiilin ollessa kunnossa se sulkeutuu itsestään. Jos venttiili ei sulkeudu, se voidaan sulkea hydrauliikalla. Tämä ominaisuus on tarpeen varsinkin vaarallisten aineiden varoventtiilien toimintakokeissa, joissa päästöt on minivoitava. Myös puhalluksesta syntyvä melu vähenee, koska puhallusaika jää lyhyeksi.
Avautumispaine lasketaan seuraavasti:
| P = PL + F/A * 0,981 | P= venttiilin avautumispaine (bar) PL= vallitseva käyttöpaine (bar) F= käytetty vetovoima (kp) A= lautasen poikkipinta-ala (cm2) |
 |
DENSITEST-MENETELMÄN EDUT
Laitteistoihin sijoitettujen varoventtiilien koestus vaatii yleensä erikoisjärjestelyjä ja joskus jopa käyttöprosessin pysäyttämisen. DENSITEST-menetelmällä koestukset voidaan suorittaa luotettavasti ja nopeasti käyttöpaineen aikana, koska asetuspaine voidaan testata irrottamatta venttiiliä tai nostamatta järjestelmän painetta varoventtiilin asetuspaineeseen. Tämä säästää aikaa ja kustannuksia. Samalla minimoidaan ylipaineesta johtuvat vuodot ja kattilaan kohdistuvat rasitukset. Tästä on etua varsinkin silloin kun koe joudutaan toistamaan useampaan kertaan esimerkiksi varoventtiilin säädön takia. Myöskään muita alemmassa paineessa avautuvia varoventtiileitä ei tarvitse lukita kokeen ajaksi. Näin järjestelmä on aina suojattu ylipainetta vastaan. Testattavakin varoventtiili toimii esteettä, vaikka DENSITEST-laitteisto olisikin siinä kiinni.
- ei keskeytystä normaaliin käyntiin
- jossain olosuhteissa venttiilit voidaan koestaa myös linjan ollessa paineeton
- meluhaitat ovat vähäiset, testaus on nopea, tarkka ja taloudellinen, energian tai tuotteen kulutus vähäistä
- puhallus aika lyhyt, säätäminen oikeaan asetuspaineeseen luotettava koska venttiili ei kuumene
- testauksesta jää aina piirturin raportti, jonka voi liittää paineastia kirjaan.
Luotettavuus
DENSITEST-menetelmä antaa erittäin luotettavan tiedon todellisesta avautumispaineesta, koska:
- venttiilin ”jumittuminen” kiinniasentoon voidaan todeta helposti ja saattaa se toimimaan normaalisti halutulle säätöalueelle
- koestussuorituksesta saadaan piirturilla käyrä, josta voidaan tarkasti lukea venttiilin avautumispaine
- piirturi kalibroidaan kerran kuukaudessa ja kalibrointi rengas testataan VTT:llä vuosittain
- koestus suoritetaan venttiilin todellisessa käyttölämpötilassa ja käyttöolosuhteissa eikä esim. huonelämpötilassa koepenkissä
- tarkkuusmittarit kalibroidaan kerran vuodessa
Testauksia
- kemianlaitoksella murtolevyllä varustettuja varoventtiileitä on testattu useana vuonna, säästää varoventtiilien irrotuksen.
- isot matalapainevarot, joissa vaikea nostaa painetta ja hankala koestaa penkissä
- useita reduktion varoja vierekkäin testaus nopea, ei tarvitse lukita mitään, ei paineen nostoa, laitos normaalissa käynnissä
- huollon jälkeen venttiilien säätäminen vaivatonta
- lieriön varot testattu DENSITEST:illä sekä tulistimet ja joskus ensimmäisenä aukeava tulistin koeponnistettu perinteisesti paineella ja verrattu tuloksia.
Istukan poikkipinta-alan määritys
Istukan halkaisija saadaan ko. venttiilin piirustuksesta. Mikäli mahdollista, varmistetaan halkaisija mittaamalla istukka vuosihuollon yhteydessä. Poikkipinta-alan määrityksessä käytetään tiivistepinnan keskihalkaisijaa
(D = Ds + Du / 2), jolloin laskennallinen poikkipinta-ala vastaa lähinnä todellista paineenalaista poikkipinta-alaa venttiilissä. Tämä siksi, että todellinen tiivistys voi tapahtua joko kehän ulkopuolella tai kehän sisäpinnalla sekä vaihdellen näiden välillä.
FSC-SERVICE Oy:llä on laajat pinta-alataulukot eri venttiilimerkeistä. Mikäli eteen tulee tuntematon venttiilityyppi, pyritään pinta-ala selvittämään venttiilin valmistajalta tai Dens-yhtymä muilta osastoilta.
Jos venttiili on vanha ja sen rakenne tuntematon, testi voidaan suorittaa muutamassa prosessin eri paineessa ja asetuspaine määritellään tuloksista matemaattisesti. Kahden eri mittauksen paine-eroksi suositellaan 25-30 %. Tulosten perusteella venttiilin tehdään tarvittavat säädöt ja testi uusitaan.