oSIST prEN ISO 4126-11:2014

SLOVENSKI STANDARD
01-oktober-2014
Naprave za varovanje pred visokim tlakom - 11. del: Preskus delovanja (ISO/DIS
4126-11:2014)
Safety devices for protection against excessive pressure - Part 11: Performance testing
(ISO/DIS 4126-11:2014)
Sicherheitseinrichtungen gegen unzulässigen Überdruck - Teil 11: Funktions- und
Durchflussprüfung (ISO/DIS 4126-11:2014)
Dispositifs de sécurité pour protection contre les pressions excessives - Partie 11: Essais
de performance (ISO/DIS 4126-11:2014)
Ta slovenski standard je istoveten z: prEN ISO 4126-11
ICS:
13.240 Varstvo pred previsokim Protection against excessive
tlakom pressure
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

EUROPÄISCHE NORM
ENTWURF
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
August 2014
ICS 13.240
Deutsche Fassung
Sicherheitseinrichtungen gegen unzulässigen Überdruck - Teil
11: Funktions- und Durchflussprüfung (ISO/DIS 4126-11:2014)
Safety devices for protection against excessive pressure - Dispositifs de sécurité pour protection contre les pressions
Part 11: Performance testing (ISO/DIS 4126-11:2014) excessives - Partie 11: Essais de performance (ISO/DIS
4126-11:2014)
Dieser Europäische Norm-Entwurf wird den CEN-Mitgliedern zur parallelen Umfrage vorgelegt. Er wurde vom Technischen Komitee
CEN/TC 69 erstellt.
Wenn aus diesem Norm-Entwurf eine Europäische Norm wird, sind die CEN-Mitglieder gehalten, die CEN-Geschäftsordnung zu erfüllen, in
der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europäischen Norm ohne jede Änderung der Status einer nationalen Norm zu
geben ist.
Dieser Europäische Norm-Entwurf wurde vom CEN in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Französisch) erstellt. Eine Fassung in
einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch Übersetzung in seine Landessprache gemacht und
dem Management-Zentrum des CEN-CENELEC mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.

CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen
Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta,
den Niederlanden, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der
Tschechischen Republik, der Türkei, Ungarn, dem Vereinigten Königreich und Zypern.

Die Empfänger dieses Norm-Entwurfs werden gebeten, mit ihren Kommentaren jegliche relevante Patentrechte, die sie kennen, mitzuteilen
und unterstützende Dokumentationen zur Verfügung zu stellen.

Warnvermerk : Dieses Schriftstück hat noch nicht den Status einer Europäischen Norm. Es wird zur Prüfung und Stellungnahme
vorgelegt. Es kann sich noch ohne Ankündigung ändern und darf nicht als Europäischen Norm in Bezug genommen werden.

EUROPÄISCHES KOMITEE FÜR NORMUNG
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION

COMITÉ EUROPÉEN DE NORMALISATION

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© 2014 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Ref. Nr. prEN ISO 4126-11:2014 D
Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.

Inhalt
Seite
Vorwort .4
Einleitung .5
1 Anwendungsbereich .6
2 Normative Verweisungen .6
3 Begriffe .6
4 Vorabsprachen .7
4.1 Bei Vorlage eines wieder schließenden Prüfstücks .7
4.2 Bei Vorlage des Prüfstücks eines gesteuerten Sicherheitsventils (CSPRS) .8
4.3 Bei Vorlage eines nicht wieder schließenden Prüfstücks .8
4.4 Bei Vorlage von Sicherheitsventil und Berstscheibe in Kombination .9
5 Allgemeine Anforderungen für Prüfstände und Messgeräte .9
5.1 Prüfstände .9
5.2 Messgeräte . 11
5.2.1 Druckmessungen . 11
5.2.2 Temperaturmessungen . 12
5.2.3 Hubmessungen . 12
5.2.4 Messung des Strömungsdurchmessers . 12
5.2.5 Messungen des Ausflussmassenstroms und der Ausflussziffer . 12
6 Prüfverfahren für wieder schließende Sicherheitseinrichtungen . 13
6.1 Allgemeines . 13
6.2 Vorprüfungen . 13
6.3 Option 1: Prüfungen zur gemeinsamen Bestimmung der Funktions- und
Durchflussmerkmale . 13
6.3.1 Option 1: Prüfung unter atmosphärischem Gegendruck . 14
6.4 Option 2: Prüfung zur getrennten Bestimmung der Funktions- und Durchflussmerkmale. 15
6.4.1 Option 2: Funktionsmerkmale – Prüfung unter atmosphärischem Gegendruck . 15
6.4.2 Option 2: Prüfungen zur Bestimmung der Durchflussmerkmale . 16
6.5 Prüfungen bei begrenztem Hub . 17
6.6 Angabe der Ergebnisse für wieder schließende Sicherheitseinrichtungen . 17
7 Prüfstände und Verfahrensweisen für Berstscheibeneinrichtungen . 18
7.1 Berstprüfung . 18
7.1.1 Berstprüfung mit inkompressiblen Fluiden . 19
7.1.2 Berstprüfung mit kompressiblen Fluiden . 20
7.1.3 Prüfungen des Strömungswiderstands . 21
8 Sicherheitswarnhinweise . 22
9 Informative Verweisungen . 23
Anhang A Berstscheibeneinrichtungen: Prüfungen des Strömungswiderstands (Option A). 24
A.1 Prüfstand für kompressible Fluide . 24
A.2 Messungen . 26
A.3 Erforderliche Daten. 27
A.4 Auswertung der Daten . 27
Anhang B Berstscheibeneinrichtungen: Prüfungen des Strömungswiderstands (Option 2) . 31
B.1 Prüfstand für Prüfungen des Strömungswiderstands . 31
B.2 Durchflussmessung . 34
B.3 Strömungswiderstandsfaktor . 34
B.3.1 Allgemeine Angaben . 34
B.3.2 Bestimmung des Strömungswiderstands . 35
B.3.3 Berechnung der Widerstandsfaktoren an jedem Messstutzen unter Berücksichtigung der
Bezugsbedingungen am Messstutzen B . 36
Anhang C (informativ) Prüfverfahren für Sicherheitseinrichtungen unter Eigen- und
Fremdgegendruck . 38
C.1 Prüfstände für die Prüfung unter Eigen- und Fremdgegendruck. 38
C.2 Option 1: Gemeinsame Durchführung der Prüfungen zur Bestimmung der Funktions- und
Durchflussmerkmale unter Gegendruck . 38
C.2.1 Option 1: Prüfung unter Eigengegendruck. 38
C.2.2 Option 1: Prüfung unter Fremdgegendruck . 39
C.3 Option 2: Getrennte Durchführung der Prüfungen zur Bestimmung der Funktions- und
Durchflussmerkmale unter Gegendruck . 41
C.3.1 Option 2: Funktionsmerkmale – Prüfung unter Eigengegendruck . 41
C.3.2 Option 2: Funktionsmerkmale – Prüfung unter Fremdgegendruck . 41
C.3.3 Option 2: Prüfungen zur Bestimmung der Durchflussmerkmale unter Gegendruck . 42
Anhang D (informativ) Dynamische Prüfung von Ventilen zur Bestimmung der Funktions- und
Durchflussmerkmale . 43
D.1 Allgemeine Festlegungen . 43
D.2 Dynamische Prüfung von Ventilen unter atmosphärischem Gegendruck . 44
Anhang E (informativ) Bezugs-Schalldüse für die Verifizierung der Ausflussziffer . 47

Vorwort
Dieses Dokument (prEN ISO 4126-11:2014) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 185 „Safety devices for
protection against excessive pressure“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 69
„Industriearmaturen“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom AFNOR gehalten wird.
Dieses Dokument ist derzeit zur parallelen Umfrage vorgelegt.
EN ISO 4126 besteht aus den folgenden Teilen unter dem allgemeinen Titel Sicherheitseinrichtungen gegen
unzulässigen Überdruck:
 Teil 1: Sicherheitsventile
 Teil 2: Berstscheibeneinrichtungen
 Teil 3: Sicherheitsventile und Berstscheibeneinrichtungen in Kombination
 Teil 4: Pilotgesteuerte Sicherheitsventile
 Teil 5: Gesteuerte Sicherheitsventile (CSPRS)
 Teil 6: Berstscheibeneinrichtungen; Anwendung, Auswahl und Einbau
 Teil 7: Allgemeine Daten
 Teil 9: Anwendungen und Einbau von Sicherheitseinrichtungen, ausgenommen eigenständige Berst-
scheibeneinrichtungen
 Teil 10: Maße von Sicherheitsventilen und angeschlossenen Eintritt- und Auslassleitungen mit Zwei-
phasenströmung (flüssig/gas)
Die folgenden Teile befinden sich in Vorbereitung
 Teil 11: Funktions- und Durchflussprüfung
Anerkennungsnotiz
Der Text von ISO/DIS 4126-11:2014 wurde vom CEN als prEN ISO 4126-11:2014 ohne irgendeine
Abänderung genehmigt.
Einleitung
Zweck dieser Norm ist die Bereitstellung von Prüfverfahren zur Bestimmung der Funktions- und Durchfluss-
merkmale der zu prüfenden Sicherheitseinrichtung, ohne dass der Prüfstand die Prüfergebnisse beeinflusst.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass die tatsächliche Funktion der Sicherheitseinrichtung im Betrieb von
zahlreichen anlagen-, prozess- und umweltbezogenen Faktoren beeinflusst werden kann.
In ISO 4126-1, -4 und -5 liegt der Schwerpunkt auf den Auswirkungen von Gegendruck auf die Ventilfunktion.
Zur Berücksichtigung dieser Auswirkungen wurden Verfahren für die Prüfung unter Eigen- und Fremdgegen-
druck auch in Anhang C aufgenommen.
1 Anwendungsbereich
Zweck dieser Internationalen Norm ist die Festlegung der anzuwendenden Verfahren für die Durchführung der
Funktions- und Durchflussprüfungen an schließenden, nicht wieder schließenden und kombinierten
Sicherheitseinrichtungen zum Schutz gegen unzulässigen Überdruck entsprechend den Festlegungen nach
ISO 4126 Teile 1 bis 7, unter besonderer Bezugnahme auf die Typprüfung.
Zweck dieser Norm ist die Bereitstellung von Prüfverfahren zur Bestimmung der Funktions- und Durchfluss-
merkmale der zu prüfenden Sicherheitseinrichtung, ohne dass der Prüfstand die Prüfergebnisse beeinflusst.
Für wieder schließende Einrichtungen entsprechend den Festlegungen nach ISO 4126 Teile 1, 4 und 5 soll
die Prüfung für die Bestimmung der Funktion der Sicherheitseinrichtung im Betrieb mit kompressiblen, nicht
kondensierenden Fluiden sowie nicht ausdampfenden Flüssigkeiten dienen.
Zweck der Prüfung von nicht wieder schließenden Sicherheitseinrichtungen nach ISO 4126-2 ist die
Bestimmung des Berstdrucks, der Öffnungseigenschaften und des Strömungswiderstands der Einrichtung bei
Öffnung unter Bedingungen mit kompressiblen oder inkompressiblen Fluiden.
Bei Prüfung mit Flüssigkeiten ist deren Temperatur am Eintritt der Sicherheitseinrichtung wie folgt zu
begrenzen: bei Wasser darf die Temperatur am Eintritt höchstens 50 °C betragen, um das Risiko des
Verdampfens zu vermeiden; bei anderen Flüssigkeiten darf der Dampfdruck höchstens 0,125 bar (absolut)
betragen.
ANMERKUNG 1 Die mit den Prüfverfahren nach dieser Norm erzielten Messwerte des Ausflussmassenstroms gelten
ausschließlich für ideale Gase und Dämpfe (da Auswirkungen von Realgas nicht berücksichtigt werden). Allgemein ist das
Verhalten eines idealen Gases anzunehmen, sofern der Realgasfaktor (Z) des Prüfgases unter den Bedingungen an
Eintritt und Düse innerhalb des Bereichs von 0,95 bis 1,05 liegt. Beispielsweise können Luft und Stickstoff bei
Umgebungstemperatur und einem Druck bis 150 bar als ideale Gase angesehen werden. Unter Realgasbedingungen
oder Drücken oberhalb 250 bar sind die Messgeräte und Messungenauigkeiten dem aktuellen Stand der Technik im Sinne
dieser Norm anzupassen.
ANMERKUNG 2 Es sollte beachtet werden, dass die Funktion der Sicherheitseinrichtung von zahlreichen anlagen-,
prozess- und umweltbezogenen Faktoren beeinflusst werden kann.
2 Normative Verweisungen
Die folgenden Dokumente sind für die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten
Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte
Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschließlich aller Änderungen).
ISO 4126 Teile 1 bis 9
3 Begriffe
Für die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 4126 Teile 1 bis 9, bezogen auf das
jeweilige Anwendungsgebiet (d. h. die jeweilige Einrichtung), und die folgenden Begriffe.
3.1
Gegendruckverhältnis
BPR
(en: back pressure ratio)
das Gegendruckverhältnis ist das Verhältnis zwischen Gegendruck und Eintrittsdruck, gewöhnlich als
Prozentsatz angegeben
Anmerkung 1 zum Begriff: Das BPR kann auf Über- oder Absolutdrücken beruhen. Beide sind für das Auftragen der
Ausflussziffer-BPR-Kurve verwendbar.
3.1.1
BPRA
das Verhältnis zwischen absolutem Gegendruck und absolutem Eintrittsdruck. Der Wert für das BPRA ist
stets gleich 100 %, wenn Gegendruck und Eintrittsdruck übereinstimmen
3.1.2
BPRG
das Verhältnis zwischen Gegendruck und Eintrittsdruck, wenn beide als Überdrücke angegeben sind, das
BPRG ist stets gleich 0 bei atmosphärischem Gegendruck und gleich 100 %, wenn Gegendruck und
Eintrittsdruck übereinstimmen
3.2
Eintrittsdruck
der auf den Eintrittsquerschnitt der Sicherheitseinrichtung wirkende Staudruck
3.3
Versuchsleiter
die Person, welche die Prüfung überwacht und leitet
Anmerkung 1 zum Begriff: Der Versuchsleiter muss über spezielles Hintergrundwissen und formale Bildung in
technischen Fachbereichen, einschließlich der Fluidmechanik, Thermodynamik und zugehörigen Messgeräte, verfügen.
Das für die Leitung und Überwachung der Prüfungen qualifizierte technische Personal muss über in den Unterlagen über
die Laborausbildung bescheinigte, praktische Erfahrung verfügen.
3.4
Funktion
die kombinierten Funktions- und Durchflussmerkmale der Sicherheitseinrichtung
3.5
Sicherheitseinrichtung
SD
(en: safety device)
alle Sicherheitseinrichtungen für den Schutz gegen unzulässigen Überdruck nach ISO 4126 Teile 1 bis 5
3.6
Prüfstück
eine Sicherheitseinrichtung für den Schutz gegen unzulässigen Überdruck, vorbereitet für die Prüfung im vom
Hersteller festgelegten Einstellzustand, gekennzeichnet mit einer Seriennummer oder einem anderen Code
zur eindeutigen Identifizierung der zu prüfenden Einrichtung und ihrer Teile
4 Vorabsprachen
Die an der Prüfung beteiligten Parteien müssen Vorabsprachen hinsichtlich Laborverfahren und -abläufen
treffen.
Bei Änderung eines der nachstehend aufgeführten Punkte muss die zu prüfende Sicherheitseinrichtung als
neues Prüfstück bezeichnen werden.
4.1 Bei Vorlage eines wieder schließenden Prüfstücks
Bei Vorlage eines wieder schließenden Prüfstücks (alle SD ausgenommen Berstscheiben) zur Prüfung sollte
die jeweilige Partei gegenüber dem Labor vor Durchführung der Prüfung mindestens die folgenden Punkte
festlegen.
a) Name und Anschrift des Herstellers;
b) Seriennummer oder anderer Code zur eindeutigen Identifizierung des zu prüfenden Prüfstücks und seiner
Teile (z. B. Feder);
c) anwendbare Teile der ISO 4126;
d) für die Prüfung zu verwendendes Fluid;
e) Nennweite von Ein- und Austritt sowie Anschlussausführungen;
f) deklarierter engster Strömungsquerschnitt oder -durchmesser (zu beachten ist: für die Bestimmung der
Ausflussziffer ist der tatsächliche Messwert zu verwenden);
g) für die Bestimmung des Ansprechdrucks anzuwendendes Verfahren;
h) für die Bestimmung des Schließdrucks anzuwendendes Verfahren;
i) gekennzeichneter Ansprechdruck;
j) Kalt-Einstelldruck bei Prüfung (sofern zutreffend);
k) Öffnungsdruckdifferenz;
l) Prüfbedingungen, einschließlich:
1) atmosphärischem Gegendruck;
2) Eigengegendruck (sofern erforderlich);
3) Fremdgegendruck (sofern erforderlich);
m) zu erwartende Hauptfunktionsmerkmale, einschließlich mindestens:
1) zu erwartendem Schließdruck;
2) zu erwartendem Hub bei Öffnungsdruckdifferenz;
3) zu erwartender Ausflussziffer;
4) Eigengegendruckbereich (sofern erforderlich);
5) Fremdgegendruckbereich (sofern erforderlich).
4.2 Bei Vorlage des Prüfstücks eines gesteuerten Sicherheitsventils (CSPRS)
Bei Vorlage eines CSPRS-Prüfstücks zur Prüfung sollte die jeweilige Partei gegenüber dem Labor vor
Durchführung der Prüfung zusätzlich zu den in 4.1 aufgeführten Punkten mindestens die folgenden Punkte
festlegen:
a) Öffnungs- und Schließ-Ansprechdruck;
b) Funktionszeiten (Öffnungs- und Schließzeiten, Totzeiten beim Öffnen und Schließen);
c) Messung des Ausflussmassenstroms der Steuereinrichtung, sofern zutreffend.
4.3 Bei Vorlage eines nicht wieder schließenden Prüfstücks
Bei Vorlage eines nicht wieder schließenden Prüfstücks zur Prüfung sollte die jeweilige Partei gegenüber dem
Labor vor Durchführung der Prüfung mindestens die folgenden Punkte festlegen:
a) Name und Anschrift des Herstellers;
b) Losnummer oder anderer Code zur eindeutigen Identifizierung der zu prüfenden Einrichtung;
c) Modell- oder Bauartbezeichnung der Berstscheibe und des zugehörigen Halters;
d) anwendbare Teile der ISO 4126;
e) Nennweite von Ein- und Austritt sowie Anschlussausführungen;
f) deklarierter Mindestwert des Netto-Strömungsquerschnitts;
g) festgelegter Berstdruck, zugehörige Temperatur und Ansprechtoleranz;
h) für die Prüfung zu verwendendes Fluid;
i) Prüfverfahren:
1) Abblaseleistung oder Ausflussziffer;
2) Strömungswiderstand.
Für die Prüfung des Strömungswiderstands ist ebenfalls zu berücksichtigen:
j) Verfahren mit einer Nennweite oder mit drei Nennweiten;
k) erforderlicher K -Typ:
R
1) K – alle Berstscheiben werden durch Gas geöffnet;
RG
2) K – alle Berstscheiben werden durch Flüssigkeiten geöffnet;
RL
3) K – eine Berstscheibe jeder Nennweite wird durch Flüssigkeit und die anderen werden durch Gas
RGL
geöffnet.
4.4 Bei Vorlage von Sicherheitsventil und Berstscheibe in Kombination
Für die Kombinationsprüfung des Ausflussmassenstroms ist zusätzlich Folgendes einzuschließen:
a) Angaben zum Sicherheitsventil nach 4.1, mindestens Punkte a), b), d), e), f), h), j), k), l);
b) Angaben zur Berstscheibe nach 4.3, mindestens Punkte a), b), c), e), g);
c) Verfahren mit einer Nennweite oder mit drei Nennweiten entsprechend den Festlegungen nach
ISO 4126-3.
5 Allgemeine Anforderungen für Prüfstände und Messgeräte
5.1 Prüfstände
Dieser Abschnitt gilt für alle wieder schließenden SD (alle SD mit Ausnahme von Berstscheiben).
Es wird angenommen, dass die Prüfeinrichtung eine angemessene Kapazität und einen ausreichenden Druck
für die Durchführung der Prüfungen bietet. Prüfstand und Messgeräte müssen mindestens die Bestimmung
der Funktions- und Durchflussmerkmale des Ventils unter atmosphärischem Gegendruck ermöglichen.
Das Ansprechverhalten des Systems zur Datenerfassung und -messung (einschließlich Versorgungs-
leitungen) muss für die genaue Erfassung der Funktions- und Durchflussmerkmale des Prüfsystems und der
Sicherheitseinrichtung über die Zeitdauer der zu analysierenden Phänomene ausreichend sein. zur
Verbesserung des Frequenzgangs der Druckmessung ist besonders darauf zu achten, dass die Länge und
Kapazität der Druckleitungen sowie das Volumen der Hohlräume, welche Druckmessstutzen und
Druckaufnehmer verbinden, zu verringern.
Bild 1 (informativ) — Funktionszeichnung des Prüfstands für wieder schließende
Sicherheitseinrichtungen. Der Querschnitt des Durchflussmessgeräts ist nicht dargestellt.
Anwender dieser Norm müssen die Auswirkungen von Prüfstücken mit langsamen Ansprechzeiten (z. B. in
Zusammenhang mit großem Volumen in der Druckkammer des Ventils bei pilotgesteuerten Sicherheits-
ventilen, langen Messleitungen, Funktions- und Totzeiten bei CSPRS) im Vergleich zu zeitabhängigen
Schwankungen des Eintrittsdrucks berücksichtigen. Bei Prüfung von pilotgesteuerten Sicherheitsventilen oder
CSPRS sollte die Eintrittsdruckrampe vor der Durchführung der Prüfung bestimmt werden, um zu vermeiden,
dass eine zu steile Eintrittsdruckrampe die Bestimmung der Funktion des Prüfstücks beeinflusst. Allgemein
müssen der Eintrittsdruck zu Prüfbeginn und die Druckanstiegs-/-minderungsrate in Zusammenhang mit der
Nennweite und Bauart des Ventils stehen (direkt, pilotgesteuert und CSPRS).
Bei Prüfung mit Flüssigkeiten ist besonders sorgfältig zu beurteilen, ob eine Überlagerung der Eintritts-
druckrampe durch Druckschwankungen und somit eine mögliche Beeinflussung der Funktion des Prüfstücks
vorliegt (z. B. Wasserschlag oder Schalldruckwellen aufgrund von plötzlichen Änderungen des Eintrittsdrucks,
schnellem Öffnen der Ventile im Versorgungssystem usw.).
Bild 1 enthält eine allgemeine, informative Funktionszeichnung der Anlage, soll jedoch keine spezielle
Anordnung der Prüfausrüstung vorgeben.
Da der Eintrittsdruck für die Berechnung des theoretischen Ausflussmassenstroms (q ) und q wiederum für
m m
die Berechnung der Ausflussziffer verwendet wird, müssen der Behälterquerschnitt, der Druckmessstutzen im
Behälter und die Form der Eintrittsanschlüsse besonders beachtet werden. Der Eintrittsdruck darf im Behälter
oder im Zuleitungsrohr zwischen Behälter und Sicherheitseinrichtung gemessen werden. Die Bestimmung des
Eintrittsdrucks durch Messung des statischen Drucks ist zulässig, wenn der Querschnitt des Behälters oder
Zuleitungsrohres mindestens das 10fache des engsten Strömungsquerschnitts des Ventils beträgt oder nach-
gewiesen wird, dass die Genauigkeit der Messgrößen nicht beeinflusst wird. Andernfalls ist der Eintrittsdruck
unter Verwendung einer ordnungsgemäß ausgerichteten Staudrucksonde unmittelbar vor dem Eintrittsquer-
schnitt der Sicherheitseinrichtung zu bestimmen. Der Staudruckabfall zwischen dem Querschnitt, in dem der
Eintrittsdruck gemessen wird, und dem Ventileintritt sollte 1 % des Ansprechdrucks nicht überschreiten. Bei
einem größeren Druckabfall ist eine Korrektur des Eintrittsdruckwertes für eine ordnungsgemäße Bestimmung
des am Ventileintritt wirkenden Staudrucks vorzunehmen. Der Staudruckabfall darf keinesfalls 3 % über-
schreiten.
ANMERKUNG Eine gute allgemeine Verfahrensweise zur Begrenzung des Gesamt-Eintrittsdruckverlustes ist das
Vermeiden scharfer Kanten am Anschluss bzw. an den Anschlüssen zwischen Behälter und Prüfstück.
Bei Prüfständen für Flüssigkeiten, bei denen das Fluid mittels Pumpen zum zu prüfenden Ventil geleitet wird,
ist sorgfältig darauf zu achten, dass die Amplitude der Druckpulsationen die Funktions- und Durchfluss-
merkmale des Sicherheitsventils sowie die Messungen des Ausflussmassenstroms nicht beeinflusst. Die
Verwendung einer Drosseleinrichtung zur Begrenzung der Druckschwankungen kann in Betracht gezogen
werden.
Der allgemeine Prüfaufbau für die Prüfung der Funktionsmerkmale und des Ausflussmassenstroms mittels
Dampf ähnelt dem für die Prüfung mit anderen kompressiblen Fluiden erforderlichen Aufbau, wobei auch die
folgenden Punkte zu berücksichtigen sind:
a) bei Prüfung mit Sattdampf ist die Dampfqualität mittels geeigneter Einrichtungen, wie z. B. Drossel-
kalorimeter, zu messen: die Bezugsbedingung sollte trockener Sattdampf mit Grenzwerten von
mindestens 98 % Trockendampfanteil (Dampfqualität) und höchstens 10 °C Überhitzung sein;
b) Prüfungen dürfen mit Heißdampf durchgeführt werden, sofern für die jeweilige Anwendung erforderlich;
c) Prüfsysteme sollten angemessen gedämmt sein und vor Prüfbeginn vorgewärmt werden;
d) bei den Funktions- und Durchflussprüfungen sollte berücksichtigt werden, dass das Vorwärmen der
Druckentlastungseinrichtung auf Betriebstemperatur sowie gegebenenfalls zusätzliche Prüfzyklen mit
Ansprechdruck und Schließdruckdifferenz für das Erreichen stabiler Funktionsmerkmale erforderlich sind.
Bei großen Ventilen können Temperaturmessungen erforderlich sein, um nachzuweisen, dass das Ventil
die Betriebstemperatur aufweist;
e) während der Messung des Ausflussmassenstroms mit Dampf sind geeignete Verfahren anzuwenden, um
Dampf zu berücksichtigen, der im Prüfbehälter kondensiert ist, aber laut Messung das Durchfluss-
messgerät passiert hat;
f) bei zeit- und gewichtsgesteuerten Kondensatsystemen ist der auf das Ventil wirkende Gegendruck zu
messen und zu steuern.
Dies umfasst möglicherweise nicht alle Elemente der Dampfprüfung.
5.2 Messgeräte
Alle während der Funktions- und Durchflussprüfungen eingesetzten Messgeräte müssen regelmäßig entspre-
chend den Anforderungen der Qualitätsnormen für Laboratorien kalibriert werden und direkt oder indirekt auf
zertifizierte Primärmessgeräte mit geringerer Messunsicherheit zurückzuführen sein.
Das Labor muss ein Verfahren zur Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit direkter und indirekter
Messgrößen festlegen; dieses Verfahren wird definiert durch Anwendung einer Internationalen Norm (z. B.
ISO 21748:2010, ISO/IEC Guide 98-1:2009, Part 1, ISO/IEC Guide 98-3:2009) oder anderer diesbezüglicher
und nachgewiesener Verfahren, beruhend beispielsweise auf der Fortpflanzungsfehlertheorie oder der Monte-
Carlo-Simulation (z. B.: ISO/IEC Guide 98-3:2008/Suppl. 1:2008).
Für die Druck- und Hubmessungen muss ein für die Prüfungsdynamik ausreichender Frequenzgang vor-
liegen, um die genaue Messung von Öffnungsdruckdifferenz, Schließdruckdifferenz sowie Ausflussziffer/Aus-
flussmassenstrom zu ermöglichen.
5.2.1 Druckmessungen
Die Messunsicherheit von Druckmessungen muss innerhalb ± 0,5 % der Messwerte liegen.
Der Druckmessstutzen sollte ein Abmessungsverhältnis (Länge/Durchmesser) von mindestens 2,5 bei einem
Mindestdurchmesser von 2 mm aufweisen. Die Kante der Bohrung sollte sauber und scharf oder leicht
abgerundet sowie frei von Graten, Drahtkanten oder anderen Unregelmäßigkeiten sein, und kein
Befestigungsteil darf in das Rohr hineinragen.
Einzelheiten der Durchflussmessung für Dampf sollten Hinweise auf den Temperaturschutz der Druckmess-
ausrüstung mittels geeigneter Wasservorlagen enthalten (Kondensatgefäße).
5.2.2 Temperaturmessungen
Die Messunsicherheit der Temperaturmesseinrichtung muss innerhalb ± 2 °C liegen.
Die Übertragung einer signifikanten Wärmemenge durch Wärmeabstrahlung oder -leitung auf die/von der
Temperaturmesseinrichtung ist unzulässig, ausgenommen aufgrund der Temperatur des betrachteten Fluids.
Die Höchstgeschwindigkeit in dem Querschnitt, in dem die Temperaturmessung erfolgt, ist sorgfältig zu
begrenzen, oder der Temperaturmesswert ist entsprechend der jeweiligen statischen Temperatur oder
Stautemperatur zu korrigieren.
5.2.3 Hubmessungen
Die Hubmessausrüstung muss ordnungsgemäß kalibriert sein, um eine Messunsicherheit von höchstens 2 %
der Messwerte oder 0,1 mm zu gewährleisten, wobei der höhere Wert gilt.
Bei Verwendung der Hubmessung zur Bestimmung der Ausflussziffer (z. B. bei getrennter Durchführung von
Prüfungen des Ausflussmassenstroms) gilt eine Messunsicherheit von mindestens 1 % oder 0,05 mm, wobei
der höhere Wert gilt.
Besondere Aufmerksamkeit ist der Messeinrichtung für den Ventiltellerhub zu widmen, damit die Verschie-
bung der beweglichen Ventilteile nicht beeinflusst wird (z. B. durch Aufbringen zusätzlicher Kräfte beim
Wiederschließen durch Reibung oder Masse). Bei direkt belasteten Sicherheitsventilen, deren Haube
während der Öffnungsdruckdifferenz mit Druck beaufschlagt wird, kann das Entfernen der Verschlusskappe
für die Hubmessung die Ventilfunktion verändern. Die Hubmessung darf keinesfalls die Ventilfunktion
beeinflussen, z. B. wird das Anbringen der Hubmesseinrichtung innerhalb der Ventilhaube empfohlen.
Einige Ventilausführungen lassen möglicherweise keine direkte Hubmessung zu. In diesen Fällen unterliegt
die Durchführung bzw. die Art der Hubmessung der Vereinbarung zwischen Antragsteller und Prüfstelle.
5.2.4 Messung des Strömungsdurchmessers
Einrichtungen für die Messung des Öffnungsdurchmessers (Strömungsdurchmessers) müssen ordnungs-
gemäß kalibriert sein, um eine Messunsicherheit von höchstens 0,25 % der Messwerte zu gewährleisten.
5.2.5 Messungen des Ausflussmassenstroms und der Ausflussziffer
Für die Prüfung des Ausflussmassenstroms ist eine Messunsicherheit von höchstens 2 % der in der jeweils
zutreffenden Bezugsnorm festgelegten Ausflussziffer erforderlich.
ANMERKUNG In den Bezugsnormen (ISO 4126 Teile 1 bis 7) ist für die Messung des tatsächlichen Ausflussmassen-
stroms lediglich eine Messunsicherheit von höchstens 2 % festgelegt. Die Ausflussziffer und der theoretische Ausfluss-
massenstrom auf der Grundlage tatsächlicher Messungen (Eintrittsdruck, engster Strömungsquerschnitt und Eintritts-
Staupunkttemperatur) sind nicht festgelegt. Somit sind die in den Bezugsnormen angegebenen Spezifikationen nicht
ausreichend für die Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Messunsicherheit der Ausflussziffer. Da die Ausflussziffer
der Parameter ist, mit dem nicht nur ein einzelnes Ventil, sondern auch die Durchflusseigenschaften eines Nennweiten-
bereichs beschrieben werden, ist in der vorliegenden Norm eine Messunsicherheit von höchstens 2 % für die Ausfluss-
ziffer festgelegt. Sobald die Ausflussziffer in einem Standard-Laboraufbau als Ergebnis des Verhältnisses zwischen
tatsächlichem und theoretischem Ausflussmassenstrom bestimmt wurde, gilt letztere Spezifikation als begrenzter als beim
tatsächlichen Ausflussmassenstrom. Wird darüber hinaus die Ausflussziffer direkt gemessen und so die Notwendigkeit
einer Messung des tatsächlichen Ausflussmassenstroms vermieden (z. B. Einsatz sich verengender Düsen, die direkt auf
den Eintrittsflansch des betrachteten Prüfstücks gerichtet sind), gilt die Anforderung hinsichtlich der Messung des
tatsächlichen Ausflussmassenstroms nicht.
Bei der Anordnung von nahe am Ventileintritt angebrachten Messeinrichtungen ist sicherzustellen, dass diese
keinen signifikanten Einfluss auf die Funktions- und Durchflussmerkmale des Ventils haben.
Ein beliebiges Verfahren zur Messung des Ausflussmassenstroms ist anwendbar (z. B. häufig verwendete
Blenden, Unterschall- oder Schalldüsen, Venturidüsen usw.). Verfahren zur Messung des Ausflussmassen-
stroms müssen Bezug nehmen auf eine Internationalen Norm oder ein nach einer Internationalen Norm
validiertes, internes Verfahren oder ein diesbezügliches Primärmessgerät. Dieselbe Anforderung gilt auch für
die direkte Messung der Ausflussziffer.
Alle Verfahren zur Messung des Ausflussmassenstroms oder der Ausflussziffer sind einem Validierungs-
prozess zu unterziehen, der alle Rohrleitungen, Anschlüsse und Einrichtungen ein- und austrittsseitig des
Messquerschnitts bis zu dem Querschnitt, in den die Sicherheitseinrichtung eingebaut ist, einschließt. Der
Validierungsprozess kann unter Verwendung von Düsen oder Einrichtungen durchgeführt werden, deren
Ausflussziffer mit einer Unsicherheit von weniger als 2 % bekannt ist (aus Literatur oder rückverfolgbarer
externer Kalibrierung). Das Validierungsverfahren muss mindestens bei dem im Labor angewendeten
niedrigsten, mittleren und höchsten Wert des Ausflussmassenstroms im Beharrungszustand erfolgen.
ANMERKUNG Eine allgemeine Anleitung für die Validierung von Laborverfahren ist ISO 17025 zu entnehmen.
Der Validierungsprozess ist regelmäßig entsprechend den Qualitätsnormen für Laboratorien durchzuführen.
Bei Verwendung von Sattdampf ist die Qualität am Durchflussmessgerät zu bestimmen. Bei Verwendung von
Kalorimetern für diese Messung wird empfohlen, diese eintrittsseitig des Durchflussmessgeräts anzuordnen
oder den Ausflussmassenstromverlust aufgrund des Kalorimeters zu berücksichtigen (dies gilt ebenfalls für
Kalorimeter zur Überwachung der Dampfqualität an der Prüfeinrichtung).
6 Prüfverfahren für wieder schließende Sicherheitseinrichtungen
6.1 Allgemeines
Die folgenden Abschnitte beschreiben die Prüfverfahren zur Bestimmung der Funktions- und Durchfluss-
merkmale von Sicherheitsventilen, pilotgesteuerten Ventilen und CSPRS nach den zutreffenden Teilen der
Normenreihe ISO 4126. Das Labor muss über eine interne Verfahrensweise verfügen, welche alle angewen-
deten Prüfverfahren detailliert beschreibt. Die Durchführung der Prüfungen kann unter Anwendung eines der
folgenden Prüfverfahren erfolgen.
 Option 1: Prüfung zur gemeinsamen Bestimmung der Funktions- und Durchflussmerkmale;
 Option 2: Prüfung zur getrennten Bestimmung der Funktions- und Durchflussmerkmale; dieses Verfahren
sollte zur Begrenzung des für die Durchführung der Durchflussprüfungen erforderlichen maximalen
Eintrittsdrucks angewendet werden.
6.2 Vorprüfungen
Vollständige Hubvorgänge des Ventiltellers dürfen vorab durchgeführt werden, um die korrekte Ausrichtung
der innenliegenden Ventilteile sicherzustellen. Vor Beginn der Typprüfungen sind Voreinstellungsprüfungen
des Prüfstücks zulässig. Nach Abschluss der gewünschten Einstellungen muss die Partei, die das Prüfstück
vorlegt, die Ergebnisse der Vorprüfungen angeben sowie dem Versuchsleiter alle Änderungen an in den
Vorabsprachen nach Abschnitt 4 angegebenen Spezifikationen mitteilen. Ab diesem Zeitpunkt ist weitere
Einflussnahme auf das Prüfstück unzulässig. Die Position aller äußeren Einstellungen ist zu diesem Zeitpunkt
durch den Versuchsleiter aufzuzeichnen.
6.3 Option 1: Prüfungen zur gemeinsamen Bestimmung der Funktions- und
Durchflussmerkmale
Werden die Prüfungen zur Bestimmung der Funktions- und Durchflussmerkmale gemeinsam durchgeführt,
muss bei der Durchführung der Prüfung die Druckeinstellfeder in das Probeventil eingebaut sein.
Neben anderen allgemeinen Festlegungen müssen Genauigkeit und Ansprechverhalten des Daten-
erfassungs- und -messsystems für die Druckmessungen ausreichend sein für den Nachweis, dass der
maximale Eintrittsdruck die Summe aus Ansprechdruck und Öffnungsdruckdifferenz um nicht mehr als 1 %
oder 0,01 bar überschritten hat, wobei der höhere Wert gilt.
6.3.1 Option 1: Prüfung unter atmosphärischem Gegendruck
Während der Prüfungen unter atmosphärischem Gegendruck darf die Abblaseleitung, sofern vorhanden,
weder einen Eigengegendruck aufbringen noch die Ventilfunktion beeinflussen.
Ein allgemeines Prüfverfahren ist nachstehend beschrieben:
6.3.1.1 Der Ansprechdruck ist zu bestimmen, indem der Eintrittsdruck erhöht wird, bis der Ansprechdruck
nach 4.1 g) erkannt wird. Bei Annäherung an den Ansprechdruck muss die Druckanstiegsrate ausreichend
niedrig sein, um diesen korrekt erkennen zu können.
6.3.1.2 Der Eintrittsdruck des Ventils wird dann langsam bis auf den Druck erhöht, der der
Öffnungsdruckdifferenz nach 4.1 k) entspricht, bestimmt anhand des zuvor ermittelten Ansprechdrucks. Die
Druckanstiegsrate muss ausreichend niedrig sein, um das Ventilgleichgewicht korrekt zu erkennen und
sicherzustellen, dass die Öffnungsdruckdifferenz nicht überschritten wird.
ANMERKUNG Bei Prüfung mit Flüssigkeiten können Eintrittsdruckspitzen aufgrund der Wechselwirkung zwischen
Einrichtung und Prüfstand auftreten. Diese Druckspitzen dürfen nur von kurzer Dauer sein und sollten die Ventilfunktion
nicht beeinflussen. Der Versuchsleiter sollte ein Eingreifen zur Begrenzung der Druckschwankungsamplitude in Betracht
ziehen.
6.3.1.3 Der Schließdruck ist zu bestimmen, indem der Eintrittsdruck langsam verringert wird, bis das
vollständige Schließen des Ventiltellers zu erkennen ist. Bei Annäherung an den Schließdruck muss die
Druckminderungsrate ausreichend niedrig sein, um den Schließdruck des Ventiltellers korrekt erkennen zu
können. Der Schließdruck ist aufzuzeichnen und für die Bestimmung der Schließdruckdifferenz des Ventils zu
verwenden.
6.3.1.4 Die Punkte 6.3.1.1 bis 6.3.1.3 sind noch zweimal zu wiederholen, wobei die zum Nachweis der
Reproduzierbarkeit erforderlichen Werte aufzuzeichnen sind.
Die drei aufgezeichneten Werte des Ansprechdrucks gelten als für das Fortfahren mit den Ausflussmassen-
stromprüfungen zulässig, wenn sie innerhalb ± 1 % oder ± 0,03 bar der Mittelwerte liegen, wobei der höhere
Wert gilt.
Die drei aufgezeichneten Werte des Schließdrucks gelten als für das Fortfahren mit den Ausflussmassen-
stromprüfungen zulässig, wenn sie innerhalb ± 2 % oder ± 0,06 bar der Mittelwerte liegen, wobei der höhere
Wert gilt.
Der Mittelwert der drei Messwerte des Ansprechdrucks wird als Ansprechdruck des Prüfstücks angenommen.
Die Schließdruckdifferenz des Prüfstücks ist als Mittelwert der Einzelwerte der Schließdruckdifferenz zu
bestimmen.
6.3.1.5 Der Eintrittsdruck wird dann langsam bis auf den Druck erhöht, der der Öffnungsdruckdifferenz
nach 4.1 k) entspricht, bestimmt anhand des zuvor nach 6.3.1.4 ermittelten Ansprechdrucks des Prüfstücks.
6.3.1.6 Unter Aufrechterhaltung des Beharrungszustands bei der erforderlichen Öffnungsdruckdifferenz
ist Folgendes aufzuzeichnen:
a) Ventiltellerhub, sofern möglich;
b) Eintrittsdruck;
c) tatsächlicher Ausflussmassenstrom und/oder die Ausflussziffer; und/oder
d) alle Daten mit denen die Ausflussziffer berechnet werden kann.
6.3.1.7 Punkt 6.3.1.6 ist noch zweimal zu wiederholen, um drei Reihen von Ergebnissen zu erzielen.
Der Mittelwert der drei gemessenen Ausflussziffern wird als die Ausflussziffer des Prüfstücks unter atmo-
sphärischem Gegendruck angenommen.
6.3.1.8 Bei CSPRS sind zusätzlich die folgenden Messgrößen aufzuzeichnen:
a) Öffnungs- und Schließ-Ansprechdruck;
b) Funktionszeiten (Öffnungs- und Schließzeiten, Totzeiten beim Öffnen und beim Schließen);
c) die Abblaseleistung der Steuereinrichtung, sofern vorhanden, ist ebenfalls aufzuzeichnen.
Während der Durchführung nach 6.3.1 muss der Versuchsleiter sämtliche aufgetretenen mechanischen
Unregelmäßigkeiten, wie z. B. Flattern, Klappern oder gefährliche Vibrationen, in den Aufzeichnungen
angeben.
6.4 Option 2: Prüfung zur getrennten Bestimmung der Funktions- und Durchflussmerkmale
Werden die Prüfungen zur Bestimmung der Funktion und des Ausflussmassenstroms getrennt durchgeführt,
muss die Druckeinstellfeder bei den Funktionsprüfungen im Prüfstück eingebaut sein, während die Feder
(sofern nicht im Strömungsweg befindlich) bei den Prüfungen des Ausflussmassenstroms unbelastet bleiben
oder entfernt werden und eine Begrenzungseinrichtung für den Ventiltellerhub angebracht werden kann.
Bei pilotgesteuerten Einrichtungen kann der Pilot entfernt werden.
Bei Option 2 ist die Durchführung der Funktions- und Durchflussprüfungen bei unterschiedlichen Eintritts-
drücken zulässig.
Darüber hinaus werden Durchflussprüfungen stets unter atmosphärischem Gegendruck durchgeführt.
Da der Ventiltellerhub zur Festlegung der Durchflusseigenschaften eines Prüfstücks verwendet wird, gilt für
die Hubmessung eine Messunsicherheit von mindestens 1 % oder 0,05 mm, wobei der höhere Wert gilt, wie
in 5.2.3 festgelegt.
6.4.1 Option 2: Funktionsmerkmale – Prüfung unter atmosphärischem Gegendruc
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