Was ist eine Berstscheibe?
Eine Berstscheibe ist ein Mechanismus, der ausfällt, wenn der Druck in einem versiegelten Behälter eine Obergrenze überschreitet, sodass der Druck abfällt, bevor andere unerwünschte Ereignisse auftreten können. Diese Sicherheitsventile werden in vielen Anwendungen eingesetzt und erfüllen die unterschiedlichsten Anforderungen. Sie werden auch als Berstscheiben oder Berstblenden bezeichnet.
Sobald die Berstscheibe ausfällt, kann sie normalerweise nicht zurückgesetzt werden und muss stattdessen ersetzt werden. Diese Auslegungsanforderung basiert auf der Überlegung, dass zur Aufrechterhaltung eines sicheren Betriebs die Ursache für den Überdruckzustand gefunden werden sollte. Die beteiligten Geräte und die umgebenden Geräte und Strukturen sollten ebenfalls vor der Wiederverwendung überprüft werden.
Druckentlastungssicherungen werden als System gefertigt. Es müssen die richtigen Halter sowie die richtigen Teile selbst eingesetzt werden. Während die falschen Komponenten möglicherweise physikalisch passen, können sich die Toleranzen, die Konstruktionsdehnung oder andere Parameter ausreichend unterscheiden und zu unnötig niedrigen Druckfehlern führen oder zulassen, dass die Überdruckbedingungen anhalten.
Wichtige Auslegungskriterien für eine Berstscheibe sind vor allem, dass die Scheibe bei dem angegebenen Druck innerhalb des vom Hersteller angegebenen Bereichs versagt. Unterschiede in den Druckgrenzen werden durch Variationen der Materialeigenschaften, Form und Größe der Scheibe und des Montagesystems erreicht. Zusätzliche Designkriterien können das Nicht-Fragmentieren der Scheibe, die Verwendung unter sterilen Bedingungen oder biologische Rückhaltesysteme sein, die ein Entweichen des Drucks, jedoch kein biologisches Material ermöglichen. Eine Berstscheibe, die für den Einsatz in einer nuklearen Umgebung wie einem nuklearen U-Boot oder Kraftwerk bestimmt ist, unterliegt sehr strengen Konstruktionsanforderungen. Die Materialeigenschaften, insbesondere die Bröckeligkeit oder die Bruchgefahr, können sich ändern, wenn die Scheibe Strahlung ausgesetzt wird.
Die ursprüngliche Berstscheibe wurde 1931 von BS & B Safety Systems entwickelt. Die Scheibe vom Typ B wurde ab 1934 verkauft. Die Berstscheibe vom Typ B wurde seitdem in Hunderttausenden von Anwendungen eingesetzt. Die unter Druck stehende Seite ist eine konkave, schalenartige Scheibe. Während sich der Druck aufbaut, erfährt die Scheibe Spannungskräfte, wenn sich das Material nach außen ausdehnt oder ausbaucht.
Zu den speziellen Einsatzgebieten von Berstscheiben zählen solche, die für Panzer im Transit wie Zug oder LKW bestimmt sind. Die Bewegung von Flüssigkeit innerhalb des Gefäßes erfordert, dass die Berstscheibe nicht mit irgendwelchen der Komponenten in der Flüssigkeit reagiert. Für gefährliche Materialien ist möglicherweise eine zweite Berstscheibe erforderlich, die trotz des Überdruckzustands bei einem höheren Druck keinen Druck auf das Material ausübt.