T E C H N I S C H E I N F O R M A T I O N E N Katalog Nr. 8801 Kapitel 2 T E C H N I C A L I N F O R M A T I O N S Catalogue No 8801 Setion 2 I N F O R M A T I O N S Catalogue No 8801 Chapitre 2 T E C H N I Q U E S B Ü C H I T H E W A Y T O G E T R E S U L T S!
Inhaltsverzeihnis Seite 2.2 Apparate- un Rohrleitungsau mit Borosiliatglas 3.3 2.3 Chemishe Eigenshaften Thermishe Eigenshaften 2.4 Mehanishe Eigenshaften Optishe Eigenshaften 2.5 Zulässige Betriestemperatur Zulässiger Temperaturshok 2.6 Basis Berehnung zulässiger Betriesüerruk 2.8 Zusammenfassung zulässiger Betrieseingungen 2.9 Kennzeihnung von Glasauteilen un Anlagen 2.10 Asiherung gegen zu hohen Üerruk, zulässiger Areitsruk Shutz gegen Einwirkungen von aussen 2.11 Dihtungsmaterial PTFE Betriesmittel in explosionsgefähreten Bereihen Potenzialausgleih, Erung von Glasauteilen 2.12 Antistatishe «Glassprotet-P»- Glaseshihtung 2.13 Montage un Inetrienahme Betrie un Unterhalt GMP-gerehte Anlagen 2.14 Verinungssysteme, Shliffarten un Amessungen D E U T S C H 2.1
Apparate- un Rohrleitungsau mit Borosiliatglas 3.3 Borosiliatglas 3.3 ist ausserorentlih korrosionsestänig gegenüer praktish sämtlihen Meien, insesonere starken Säuren. Die glatte, porenfreie Oerflähe verhinert Alagerungen un Verkrustungen weitgehen. Ausserem ermögliht ie Durhsihtigkeit ie stänige visuelle Kontrolle er laufenen Prozesse. Bei entsprehener Sensiilität verhinert ie katalytishe Inifferenz von Borosiliatglas 3.3 im Gegensatz zu Metallen katalytishe Reaktionen. Geshmaks- un Geruhseeinflussungen sin ausgeshlossen. Glas ist physiologish uneenklih. Da Borosiliatglas 3.3 auh im Laor für fast alle Anwenungen eingesetzt wir, entsteht eim ülihen Sale-up-Shritt in Pilot- un Prouktionsanlagen von ühiglasuster kein Wehsel er Werkstoffe in Berührung mit em Meium. Dank er hohen Temperatur- un Temperaturwehselestänigkeit leien ie Eigenshaften praktish unveränert üer en gesamten Temperaturereih estehen. ühiglasuster nutzt ie hervorragenen Werkstoffeigenshaften von Borosiliatglas 3.3 in Komination mit PTFE in einem gesamten Farikationsprogramm. Das ausgereifte un konsequent angewenete Baukastensystem aus normgerehten Funktionsteilen umfasst en Bereih von 15 is 600. Daei spielt ie «ühiflex»-glasrohrverinung eine entsheiene Rolle. Die ruk- un vakuumfeste, aer trotzem flexile Verinung ermögliht asolut spannungsfreie Montagen. Daei kann in en meisten Fällen auf Kompensatoren un Faltenälge verzihtet weren. Rohrleitungen un Apparate von ühiglasuster sin seit Jahrzehnten tausenfah weltweit im Einsatz. Sie zeihnen sih urh hohe Betriessiherheit ei geringem Wartungsaufwan aus. Unzählige Anwener aus er gesamten Welt un vershieensten Bereihen sin ein eutliher Beweis für en langjährigen, stetig wahsenen Erfolg. ühiglasuster-baukastensystem Rohrleitungen un Anlagen lassen sih niht aus einem Stük herstellen. Vielmehr weren iese aus einzelnen Bauteilen zusammengesetzt. Das System asiert auf einem metrishen Raster. Dies maht Sonerlängen oer Passstüke unnötig. Das Grunmass es Rasters eträgt 25 mm, woei ie Einaulängen aller Bauteile gleih oer einem ganzen Vielfahen ieser Grunlänge entsprehen. So ist es möglih, Apparate un Leitungen ausshliesslih unter Verwenung von Normauteilen zu erstellen. Für en Konstrukteur eeutet as Rastersystem shon in er Planung eine grosse Erleihterung. Die Austausharkeit leit gewährleistet. Es lassen sih zum Beispiel einfah T-Stüke gegen 90 -Bogen, Bogen gegen Ekventile, Ventile gegen Kreuzstüke usw. austaushen. Besoners ei wehselner Aufgaenstellung un häufigem Umau er Glasanlagen ist ieser Vorteil von esonerer Beeutung. 2.2
Chemishe Eigenshaften Wasserestänigkeit Alle in iesem Katalog aufgeführten Glasauteile sin aus em im tehnishen Glasapparateau geräuhlihen Borosiliatglas 3.3 gefertigt. Glas ist, im Gegensatz etwa zu Stahl, von amorpher Struktur. Daurh entstehen eim Vershmelzen zweier Glasstüke keine untershielih angeorneten Gitterstrukturen. Die im Stahlau ülihe Korrosionsanfälligkeit im Bereih von Shweissnähten tritt ei Glas niht auf. Die Bestänigkeit gegen Wasser, neutrale un saure Salzlösungen, starke Säuren un eren Mishungen sowie gegen Chlor, Brom, Jo un organishe Sustanzen ist sehr hoh. Leiglih Flusssäure, fluorihaltige Lösungen, wie z.b. Ammoniumfluori, hoh erhitzte Phosphorsäure un stark alkalishe Lösungen greifen mit steigener Konzentration un Temperatur zunehmen ie Glasoerflähe an. Chemishe Zusammensetzung SiO B 2O 3 Na 2O + K 2O AI 2O3 81% wt 13 % wt 4% wt 2% wt Wasserestänigkeit nah DIN ISO 720 ei 121 C Griess-Wasserestänigkeit Klasse HGB 1 Säureestänigkeit nah DIN 12116 Säureklasse 1 Laugenestänigkeit nah ISO 695 Laugenklasse 2 Wasserestänigkeit (Hyrolytishe Bestänigkeit): Borosiliatglas 3.3 entspriht nah em Griess-Titrationsverfahren ei 98 C nah DIN ISO 719 er HGB 1 (hemish hohresistentes Glas). Dies entspriht einer max. Alkaliagae von 3 mg pro 1 g Glas nah 1 Stune kohen ei 98 C. Säureestänigkeit: Borosiliatglas gehört in ie Säureklasse 1, a ei er Prüfung er Säureestänigkeit nah DIN 12116 an feuerlanken Borosiliatglas-Oerflähen nah 6-stünigem Kohen in 20%-iger Salzsäure nur ein Gewihtsverlust von 0,3 mg/m 2 gemessen wir. Laugenestänigkeit: Borosiliatglas 3.3 gehört nah DIN ISO 695 in ie Laugenestänigkeitsklasse A2, a nah er Prüfung er Laugenestänigkeit nah DIN 52322, ISO 695, an feuerlanken Borosiliatglas-Oerflähen nah 3-stünigem Kohen in einer Mishung aus gleihen Volumenteilen Natriumhyroxilösung, Konzentration 1 mol/l, un Natriumaronatlösung, Konzentration 0,5 mol/l, nur ein Gewihtsverlust von 134 mg/m 2 gemessen wir. Bei nierigeren Temperaturen sin ie Reaktionsgeshwinigkeiten so gering, ass üer Jahre hinweg kaum eine Wanikenvershwähung auftritt. Langzeitversuhe ergaen ei Einsatz einer NaOH mit einer Konzentration von 1 mol/l (entspriht 4 Gew.-%iger Natronlauge, ph-wert 14) ei 50 C Betriestemperatur einen Glasatrag von 1 mm nah 25 Jahren in einer stänig urhströmten Glasrohrleitung. mg Na 2 O/g Glasgriess Gewihtsverlust in mg/m 2 Gewihtsverlust in mg/m 2 0,03 0,02 0,01 Säureestänigkeit 0,4 0,2 Laugenestänigkeit 200 100 0 2 4 6 8 Zeit/h 0 1 2 3 4 Zeit/h 0 2 4 6 8 Zeit/h Sämtlihe Angaen mit freunliher Genehmigung von Shott-Rohrglas GmH, D-95660 Mitterteih Thermishe Eigenshaften Im Vergleih zu aneren Werkstoffen hat Borosiliatglas 3.3 einen geringen Ausehnungskoeffizienten. Daurh entfallen normalerweise aufwänige Massnahmen zur Kompensation er Wärmeausehnung. Das maht as Verlegen von Glasleitungen in er Praxis einfah. Die Wärmeleitfähigkeit ist allerings gering, ies wirkt sih insesonere ei gewünshtem Wärmeurhgang, wie etwa ei Wärmeaustaushern, negativ aus. Dies ist ei er Berehnung zu erüksihtigen. Mittlerer linearer Wärmeausehnungskoeffizient zwishen 20 C un 300 C α 3.3 ± 0.1 10 6 [K] Mittlere spezifishe Wärmekapazität zwishen 20 C un 100 C p 0.84 [J/gK] zwishen 20 C un 200 C p 0.98 [J/gK] Mittlere Wärmeleitfähigkeit zwishen 20 C un 100 C λ 1.20 [W/mK] zwishen 20 C un 200 C λ 1.30 [W/mK] Mittlere Temperaturleitfähigkeit zwishen 20 C un 100 C a 0.65 10 6 [m 2 /s] D E U T S C H 2.3
Mehanishe Eigenshaften Die Werte für ie zulässige Beanspruhung enthalten einen Siherheitseiwert, er en praktishen Erfahrungen üer as Festigkeitsverhalten von Glas Rehnung trägt. Beahtenswert ist, ass ie Festigkeit von Glas mit steigener Temperatur praktish niht animmt un ass ie Drukfestigkeit wesentlih höher ist als ie Zugfestigkeit. Währen ie mittlere Bruhspannung von Borosiliatglas 3.3 ei einwanfreier, feuerlanker Oerflähe ungefähr 70 N/mm 2 eträgt, muss ei er Berehnung von Glasauteilen im praktishen Betrie (Kratzer usw.) von erhelih nierigeren Festigkeitskennwerten ausgegangen weren. Diese sin im AD-2000-Merklatt N4 für Zug, Biegung un Druk festgelegt; un zwar in Ahängigkeit von er in er Praxis zu erwartenen Oerfläheneshaffenheit. Bei iesen Berehnungswerten wir erüksihtigt, ass sih Glas in wesentlihen Punkten von aneren gängigen Werkstoffen (z.b. Metallen) untersheiet. Aufgrun seiner Spröigkeit verhinert nämlih Glas en Aau von Spannungsspitzen an Dihte ρ 2230 [kg/m 3 ] Elastizitätsmoul E 63 [kn/mm 2 ] Poisson-Zahl (Querkontraktionszahl) ν 0.20 [ ] Transformationstemperatur DIN 52324 σ g 530 [ C] Berehnungskennwert für ie zulässige Beanspruhung auf Zug un Biegung (mit Einwirkungen) K/S 6 [N/mm 2 ] auf Zug un Biegung (ohne Einwirkungen) K/S 10 [N/mm 2 ] auf Druk K/S 100 [N/mm 2 ] unregelmässigen Üergängen un kleinsten Anrissen, wie ies ei zähem Material er Fall ist. Weren Glasauteile zusätzlih innen oer aussen eheizt, treten zusätzlih thermishe Wanspannungen auf. Diese Kräfte sin esoners zu erüksihtigen. Optishe Eigenshaften Im sihtaren Spektralereih zeigt Borosiliatglas 3.3 keine wesentlihe Asorption un wirkt somit klar un farlos. Grössere Shihtiken (axiale Durhsiht ei Rohren) ersheinen grünlih. Bei fotohemishen Verfahren ist im Glasapparateau ie Durhlässigkeit im Ultraviolettereih von esonerer Beeutung. Aus em Transmissionsgra im UV-Bereih ist erkennar, ass sih fotohemishe Reaktionen urhführen lassen; zum Beispiel Chlorierungen un Sulfohlorierungen. Im Spektralereih von etwa 310 2200 nm ist ie Asorption vernahlässigar gering. Transmissionskurve Borosiliatglas 2.4
Zulässige Betriestemperatur Borosiliatglas 3.3 seler verformt sih erst ei Temperaturen nahe er Transformationstemperatur (oerhal 500 C) un ehält is zu ieser Temperatur seine mehanishe Festigkeit ei. Vor allem aufgrun es verweneten Dihtungsmaterials PTFE wir er zulässige Betriestemperaturereih jeoh, wenn kein Temperaturshok auftritt, auf 60/+200 C egrenzt. Bei Temperaturen unter em Gefrierpunkt ist ein Ansteigen er Zugfestigkeit festzustellen. Man kann aher Borosiliatglas 3.3 ei geeigneten Massnahmen ohne Gefahr is zu Temperaturen von 90 C einsetzen. Ziehen Sie unsere Fahleute zur Aklärung afür ei. T Temperatur Meium Innenraum σ i Wantemperatur Innenraum Wantemperatur Aussenraum Die zulässige Meientemperaturifferenz T M er Temperaturen vom Meium im Aussenraum σa (Luft/ Umgeung oer Meium in Mantel) un em Meium im Innenraum σi (Proukt) eträgt 180 C. Temperatur Meium Aussenraum σ a Die Meientemperaturifferenz T M ist niht zu verwehseln mit er Wantemperaturifferenz T W. Zulässiger Temperaturshok Shnelle, shokartige Temperaturänerungen er Meien im Innenraum oer Aussenraum haen zwangsläufig auh Änerungen er Wantemperaturen zur Folge, welhe vermieen weren müssen. Sie führen zu zusätzlihen thermishen Wanspannungen, ie sih negativ auf en zulässigen Betriesüerruk er Anlagenkomponenten auswirken. Im Extremfall kann ein Temperaturshok zum spontanen Glasruh führen. Die Temperaturwehselestänigkeit hängt weitgehen von en herrshenen Betrieseingungen un en untershielihen Waniken a. Es git aher keinen allgemein verinlihen Wert für alle vorkommenen Betriesverhältnisse. Als zulässiger Wert für shnelle Temperaturwehsel gilt ein genereller Rihtwert von max. 100 C. D E U T S C H Bei Mantelgefässen oer Mantelrohren können hanelsülihe Heiz-/Kühlgeräte innert kurzer Zeit keinen solhen Temperaturwehsel hereiführen. Falls ies möglih sein kann, ist ie zulässige Temperaturifferenz am Gerät entsprehen zu eshränken. Hohe Beahtung jeoh ist zum Beispiel em Befüllen eines heissen Glasauteils mit kalter Flüssigkeit zu shenken. Oer auh kalten Wasserspritzern von aussen an eine heisse Glasauteilwan. Die Akühlung ieser Glasauteile arf, vor allem wenn sie unter Druk stehen, nur langsam, z.b. urh natürlihen Wärmeafluss an ie umgeene Luft, vonstatten gehen. 2.5
Basis Berehnung zulässiger Betriesüerruk Der zulässige Betriesüerruk ist immer im Zusammenhang mit er Anwenung un em Aufstellungsort zu etrahten un hängt vor allem von er Nennweite sowie von er Wantemperaturifferenz T W un somit von er Temperaturifferenz T M er Meien in un um en Drukehälter a. Für ie Bestimmung es zulässigen Betriesüerruks (somit Festigkeitskennwert) wir von folgenen Beingungen ausgegangen: Die zulässige Betriestemperatur eträgt 60/+200 C. Die zulässige Temperaturifferenz T M er Meien im un um en Drukehälter ist auf 180 C eingeshränkt. Sie entspriht er Differenz zwishen er zulässigen Betriestemperatur von 200 C un er Raumtemperatur von 20 C. Die Wärmeüergangszahl α a an er Aussenwan estimmt ie Wantemperaturifferenz T W un wir somit vom Aufstellungsort mitestimmt. Zunehmene Werte verursahen eine Anahme es zulässigen Betriesüerrukes zw. Vakuums infolge ansteigener thermisher Wanspannungen. Aufgrun praktisher Erfahrungen wir ie Wärmeüergangszahl α a an er Aussenwan auf 11.6 W/m 2 K eshränkt. Dies entspriht: im Geäue, er Zugluft ausgesetzt im Freien, wingeshützt Die Wärmüergangszahl α i an er Innenwan estimmt natürlih eenfalls ie Wantemperaturifferenz T W. Sie wir mit einem Wert von 1200 W/m 2 K efiniert, er ie in er Praxis vorkommenen Fälle weitgehen aekt. Die Berehnung es zulässigen Betriesüerrukes erfolgt (im Rahmen oen genannter Beingungen) nah em AD- Regelwerk 2000, insesonere AD-2000-Merklatt N 4, un EN 1595. Behälter, Rohrleitungen usw. Innen Flüssigkeit Aussen Luft (im Geäue Zugluft ausgesetzt, im Freien wingeshützt) Konensatoren In Spiralen/Innenrohren Flüssigkeit Um Spiralen/Innenrohre Dampf Aussen Luft (im Geäue Zugluft ausgesetzt, im Freien wingeshützt) Wärmeaustausher In Spiralen/Innenrohren Flüssigkeit Um Spiralen/Innenrohre Flüssigkeit Aussen um Konensator Luft (im Geäue Zugluft ausgesetzt, im Freien wingeshützt) Mantelrohre/Mantelgefässe Innen Flüssigkeit Mantel Flüssigkeit Aussen Luft (im Geäue Zugluft ausgesetzt, im Freien wingeshützt) Die Rihtlinie 97/23/EG es Europäishen Parlamentes un es Rates, ie so genannte «Drukgeräte-Rihtlinie (PED)», sowie EN 1595 eeinflussen auh ie Verwenung, Siherheitsvorkehrungen, Betrie, Dokumentation un Kennzeihnung von Drukgeräten. Drukehälter, auh Anlagen (Baugruppen), weren von er Drukgeräte-Rihtlinie PED je nah zulässigem Betriesüerruk PS, Volumen V zw. Nennweite un ihrer Bestimmung (Fluie) in Konformitätsewertungskategorien I IV eingeteilt. Je nah Kategorie sin Massnahmen ezüglih Test, Kennzeihnung un Dokumentation usw. erforerlih. Diagramm 1: Behälter Diagramm 6: Rohrleitungen (Fluie Gruppe 1) Aus en Diagrammen 1 un 6 ist ersihtlih, ass Drukehälter un Rohrleitungen is 0,5 ar Üerruk generell niht in eine Konformitätskategorie fallen. Rohrleitungen mit Nennweite 25 un kleiner, auh ei Drüken grösser 0,5 ar, fallen unter Artikel 3, Asatz 3. Gemäss iesem Asatz müssen Drukgeräte un/oer Baugruppen mit er im jeweiligen Lan herrshenen «guten Ingenieurpraxis» ausgelegt un hergestellt weren. Grössere Glasehälter können niht mit üer 0,5 ar Üerruk etrieen weren. Da sih zuem einerseits im Allgemeinen er Üerruk von +0,5 ar urhgesetzt hat un anerer- seits heute aus Grünen er Siherheit höhere Üerrüke niht erwünsht sin, weren sämtlihe, auh kleinere Glasauteile, nur mit einem Üerruk von max. +0,5 ar klassiert. PS [ar] 10 000 1000 200 100 50 25 10 1 0,5 IV PS=1000 III PS=200 V=1 Artikel 3 Asatz 3 PS V=200 PS V=50 PS V=25 0,1 1 10 Diagramm 1 (PED) PS V=1000 I II III IV PS=0,5 50 400 2000 100 1000 10000 Behälter V [I] Gemäss Artikel 3 Nummer 1.1 Buhstae a) erster Geankenstrih Als Ausnahme hiervon sin Behälter, ie für instailes Gas estimmt sin un nah Diagramm 1 unter ie Kategorie I oer II fallen, in ie Kategorie III einzustufen. 2.6
Rohrleitungen 15 un 25 ohne Faltenalgventile können mit einem Üerruk von 4 ar, mit Faltenalgventilen is 3 ar Üerruk etrieen weren. Einige Glasauteile (wie z.b. Rohrünelwärmetausher) fallen unter Kategorie I IV. Diese Glasauteile sin entsprehen gekennzeihnet. Informationen azu sin im entsprehenen Kapitel genannt. PS [ar] 1000 Diagramm 6 (PED) In Ausnahmefällen, insesonere ei kleineren Glasauteilen, können auh höhere Betriesrüke errehnet weren. Diese Spezialglasauteile fallen ann entsprehen auh in Kategorie I IV. Die Kennzeihnung erfolgt nah Ashnitt «Kennzeihnung von Glasauteilen un Anlagen». Je nah Kategorie fallen iese Spezialglasauteile unter ie Moule A G. In iesen Moulen sin entsprehen Prüfungen, Massnahmen, Kennzeihnung usw. eshrieen. Aufgrun es erhöhten Aufwanes sowie längerer Lieferzeiten sollten solhe Spezialglasauteile vermieen weren. 100 10 1 0,5 Artikel 3 Asatz 3 0,1 1 10 PS =1000 PS =3500 =100 =350 I II III 25 350 100 1000 PS=0,5 Rohrleitungen Gemäss Artikel 3 Nummer 1.1 Buhstae a) erster Geankenstrih Als Ausnahme hiervon sin Rohrleitungen, ie für instailes Gas estimmt sin un nah Diagramm 6 unter ie Kategorie I oer II fallen, in ie Kategorie III einzustufen. D E U T S C H 2.7
Zusammenfassung zulässiger Betrieseingungen Nahfolgen sin sämtlihe wihtigen Informationen üer en siheren Umgang mit Glasauteilen von ühiglasuster genannt: Grunlagen Der zulässige Betriesüerruk ist nah em AD-Regelwerk 2000, insesonere AD-2000-Merklatt N 4, un EN 1595 erehnet. Die Rihtlinie 97/ 23/ EG es Europäishen Parlamentes un es Rates, ie so genannte «Drukgeräte-Rihtlinie (PED)», sowie EN 1595 sin in ihrer Auslegung erük sihtigt. Maximal zulässige Betrieseingungen zulässige Betriestemperatur 60/+200 C zulässiger Temperaturshok max. 100 C Befüllen von heissen Glasauteilen mit kalter Flüssigkeit sowie von kalten Glasauteilen mit heisser Flüssigkeit vermeien kalte Wasserspritzer an heisse Glasauteilwan sowie heisse Wasserspritzer an kalte Glasauteilwan vermeien Glasauteile langsam aufheizen un akühlen lassen zulässige Temperaturifferenz T M Aufstellungsort zulässiger Betriesüerruk zulässiges Vakuum 180 C zwishen Meien in un um Glasauteil im Geäue, er Zugluft ausgesetzt im Freien, wingeshützt gemäss nahfolgener Taelle volles Vakuum is 0 mar as. (theoretish) Maximal zulässiger Betriesüerruk un Wantemperaturifferenz T W sämtliher Glasauteile aus Katalog 8801: (Ausnahmen sin im Katalog genannt) Rohrleitungen (mit un ohne Armaturen) Nennweite [] 15 25 40 50 70 100 150 Ohne Sitzventile [ar] +4.0 +4.0 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 Mit Sitzventilen [ar] +3.0 +3.0 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 Mit Kugelhahn mit Universal Flansh/ Klappe [ar] +4.0 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 Wantemperaturifferenz TW [K] 6 7 8 8 8 11 11 Apparate (ohne Runkolen) Nennweite [] 100 150 200 300 400 450 600 Apparat [ar] +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.3 Wantemperaturifferenz TW [K] * 11 11 11 11 11 8 12 * kleinere Aweihungen je nah Ausführung es Apparates möglih Runkolen Nennvolumen [l] 6 10 20 50 100 200 Runkolen [ar] +0.5 +0.5 +0.5 +0.5 +0.3 +0.3 Wantemperaturifferenz TW [K] 5 5 5 6 6 8 Bezüglih Grunlagen un Klassierung von Glasauteilen siehe Ashnitt «Basis Berehnung zulässiger Üerruk». 2.8
Kennzeihnung von Glasauteilen un Anlagen Kennzeihnung von Rohrleitungen un Armaturen nah Katalog 8801 Katalog Katalog 8801 8801 8801 Borosiliatglas Borosiliatglas 3.3 3.3 3.3 3.3 Kennzeihnung von Apparaten un Apparateteilen nah Katalog 8801 Katalog Katalog 8801 8801 8801 Borosiliatglas Borosiliatglas 3.3 3.3 3.3 3.3 Kennzeihnung von Spezialglasauteilen gemäss Moul A Borosiliatglas Borosiliatglas 3.3 3.3 3.3 3.3 Kennzeihnung von Spe zialglasauteilen gemäss Moulen A1/B+C1/G/ evtl. weitere Borosiliatglas Borosiliatglas 3.3 3.3 3.3 3.3 Bühi AG Bühi AG AG AG Switzerlan Switzerlan Armaturen un Rohrleitungen es Katalogs 8801 weren gemäss oen stehenem Logo gekennzeihnet. Sämtlihe tehnishen Informationen können aus em Katalog 8801 entnommen weren. Bühi AG Bühi AG AG AG Switzerlan Switzerlan 1 1/ +0.3 / 1 1 / +0.3 ar / ar +0.3 ar ar lank / lank plain / / plain / plain 60 / 60 +200 / / C+200 C Glasprotet-P Glasprotet-P 40 / 40 +120 / / C+120 C Apparate un Apparateile es Katalogs 8801 weren gemäss oen stehenem Logo gekennzeihnet. Sämtlihe tehnishen Informationen können aus em Katalog 8801 entnommen weren. Bühi AG Bühi AG AG AG Switzerlan Switzerlan max. max. PS PS +0.5 PS +0.5 ar ar max. max. TS TS 200 TS 200 C C C C Jahreszahl 2xxx 2xxxentsprehen T T KT KK CE CE Jahreszahl entsprehen Die tehnishen Informationen zum Spezialglasauteil sin er mitgelieferten Dokumentation zu entnehmen. Bühi AG Bühi AG AG AG Switzerlan Switzerlan max. max. PS PS +0.5 PS +0.5 ar ar max. max. TS TS 200 TS 200 C C C C sowie 2xxx-xxxx T T KT KK Prüfruk Prüfruk PT PT = = PT Betriesruk PT = = Betriesruk PS PS PS PS CE CE 0036 0036 Die tehnishen Informationen zum Spezialglasauteil sin er mitgelieferten Dokumentation zu entnehmen. Jahreszahl Jahreszahl sowie sowie Farikations- Farikationsnummenummer entsprehen entsprehen Kennzeihnung von Anlagen, estehen aus Stanar-Glasauteilen nah Katalog 8801 Aus Stanar-Glasauteilen zusammengesetzte Anlagen weren mit Zeihnungen un en azugehörigen Stüklisten geliefert. Die Kennzeihnung erfolgt mit neenstehenem Farikshil. Die Stükliste enthält jees Bauteil mit er entsprehenen Artikelnummer. Sämtlihe tehnishen Informationen können mit er Artikelnummer aus em Katalog 8801 entnommen weren. Um Fehler zu vermeien un ie Lieferung zu eshleunigen, sin Ersatzteile immer gemäss en Artikelnummern er Stük liste zu estellen. Die zulässigen Betrieseingungen einer Anlage resultieren immer aus em shwähsten Glasauteil. D E U T S C H Bühi AG Gshwaerstrasse 12 CH-8610 Uster/Switzerlan Phone +41 (0) 44 905 51 11 Fax +41 (0) 44 905 51 22 www.uhiglas.h Pilot Plant an Reator Systems artile no. : serial no. : 1 3 L 2 4 onstrution year total apaity min. / max. perm. operating pressure PS: 5 ar min. / max. perm. operating temperature TS: 6 C max. perm. temperature ifferene wall T W : 7 K max. perm. temperature ifferene meium T M : 8 K G041568.01 «Zulässige Temperatur ifferenz T» entspriht «Wantemperaturifferenz T W» aus Ashnitt «Zulässige Betries temperatur» 2.9
Asiherung gegen zu hohen Üerruk, zulässiger Areitsruk Anlagen oer auh einzelne Glasauteile müssen, sofern ein Üerruk grösser als er zulässige Betriesüerruk entstehen kann, mit Siherheitsorganen geshützt weren. In einem Glasauteil kann ein unzulässig hoher Üerruk hauptsählih entstehen urh: Erwärmen von aussen, urh z.b. Heizmantel Erzeugen von Wärme urh hemishe oer physikalishe Vorgänge Erzeugen von Gasen urh hemishe oer physikalishe Vorgänge Einleiten von Gasen, auh Inertgasen, mit zu hohem Druk Kann in einer Anlage in mehr als einem Glasauteil ein unzulässig hoher Üerruk entstehen, genügt ein Siherheitsorgan, sofern ie Glasauteile miteinaner verunen sin. Können iese Glasauteile jeoh urh Armaturen getrennt weren, sin pro Glasauteil, in welhem ein Üerruk entstehen kann, Vorkehrungen zu treffen. Typishe Anwenungen sin: Reaktionskessel Verampfer Ausrührgefässe Filter Inertgas auf Glasehältern: entweer Drukegrenzer in Inertgaszuleitung oer Siherheitsorgan Kann er Reaktionskessel mit Armaturen vom ürigen Glasaufau getrennt weren, sin jeweils am Reaktor un am Glasaufau Siherheitsorgane notwenig. Gemäss Rihtlinie 97/23/EG es Europäishen Parlamentes un es Rates, er so genannten «Drukgeräte-Rihtlinie (PED)», sowie EN 1595 sin für Betriesüerrüke von 0,5 ar un kleiner zw. Rohrleitungen mit Nennweiten 25 un kleiner keine amtlih geprüften Siherheitsorgane notwenig. Aufgrun es tiefen Ansprehrukes, er Kosten un er Einaugrösse sin generell Berstsheien zu empfehlen. ühiglasuster hat entsprehene Berstsheien im Programm. Diese sin im Kapitel «Armaturen» aufgeführt. Der Ansprehruk es Siherheitsorgans arf maximal em Betriesüerruk entsprehen. Viele Siherheitsorgane haen jeoh eine Toleranz. Diese ist üliherweise 10%. Um as Ansprehen es Siherheitsorgans zu vermeien, sollte er zulässige Areitsruk um minestens ie entsprehene Toleranz reuziert weren. Berehnungseispiel: zulässiger Betriesüerruk +0,5 ar Nennansprehruk Berstsheie +0,5 ar ±0,05 ar (10%) Bestimmung zulässiger Areitsruk max. +0,45 ar, z.b. +0,4 ar Die Üerwahung von Druk un evtl. Temperatur (Mano - meter, Druktransmitter, Wierstansthermometer usw.) auf jeem Glasauteil, auf welhem ein unzulässig hoher Üerruk entstehen kann, ist empfehlenswert. Shutz gegen Einwirkungen von aussen Im Areits- un Verkehrsereih ist ie Gefahr er Beshäigung von Glasanlagen esoners gross. Dort sin unter Umstänen Shutzmassnahmen wie as Anringen von Polyaronat-Shutzsheien oer Drahtgeflehten empfehlenswert. Bei mögliher elektrostatisher Auflaung sin entsprehene Massnahmen zu treffen. Kratzer oer kleinere Shläge können auh mit er ühi - glasuster-beshihtung verhinert weren. Es empfiehlt sih, ass solhe Sheien un Drahtgeflehte vom Kunen selst hergestellt weren: exakte Ausführung es Shutzes kann nah Aufstellung er Anlage optimal estimmt weren ie Kosten für Planung entfallen tiefe Kosten Änerungen un Wieereshaffung sin einfah un shnell möglih 2.10
Dihtungsmaterial PTFE Glasauteile können nur mit weihen Dihtungen verunen weren. Deshal un weil ie Dihtung mit em Meium in Berührung kommt, weren nur Dihtungen aus reinem PTFE (Teflon ) verwenet. Dihtungen für «ühiflex»-verinungen sowie sämtlihe aneren Dihtungen, welhe zwei Glasau - teile verinen, sin nur aus reinem PTFE gefertigt. Hüllenihtungen estehen aus einer weihen Einlage mit PTFE-Hülle. PTFE ist praktish gegen sämtlihe Meien estänig, Ausnahmen sin nur wenige ekannt. Aufgrun er zwar nierigeren Permeation von PTFE wir ie Flähe in Kontakt mit em Meium minimiert. Es wir hauptsählih als Dihtungsmaterial eingesetzt, weitere Anwenungen sin: Faltenälge in Sitzventilen Kompensatoren, Faltenälge Stirnplatten in Rohrünelwärmetaushern Dihtungsringe in Kugelhahnen auf Kunenwunsh angefertigte Anshlussflanshe usw. Das von ühiglasuster eshaffte PTFE wir ausshliesslih in Qualität in Üereinstimmung mit FDA- un aneren Pharmaun Leensmittel-Bestimmungen gefertigt. Betriesmittel in explosionsgefähreten Bereihen Als explosionsgefährete Bereihe gelten alle Bereihe, in enen aufgrun er örtlihen un etrielihen Verhältnisse explosionsfähige Atmosphären in einer gefahrrohenen Menge auftreten können. Nah er zeitlihen un örtlihen Wahrsheinlihkeit es Vorhanenseins gefährliher explosionsfähiger Atmosphären weren in explosionsgefähreten Bereihen Zonen untershieen, welhe es ermöglihen, ie Explosionsgefahr ifferenziert zu eurteilen. Viele Prozesse in er hemishen Inustrie erforern ie Einteilung es Anlageninneren als Zone 0 resp. 1. Die unmittelare Umgeung als Zone 1 resp. 2. Die Zoneneinteilungen sowie ie Festlegung er Temperaturklasse (Bsp. T3, T4) müssen urh en Betreier nah er EG- Rihtlinie 1999/92/EG erfolgen. Der Auswahl er Betriesmittel für ie entsprehene Zone muss hohe Beahtung geshenkt weren un ist in er EG-Rihtlinie 94/9/EG geregelt. Durh ie Einführung ieser Rihtlinie ergit sih eine zusätzlihe Kennzeihnung für mehanishe un elektrishe Betriesmittel, welhe explosionsgeshützt sin. Aus ihr geht hervor, in welhem Bereih iese eingesetzt weren ürfen. in er Zone 0 ürfen nur Betriesmittel er Kategorie 1 G installiert weren. in er Zone 1 ürfen nur Betriesmittel er Kategorie 1 G oer 2 G installiert weren. Betriesmittel er Kategorie 2, welhe für en Anau an ie Zone 0 vorgesehen sin, müssen en Anforerungen er Zonentrennung entsprehen. Mit er Einführung er Rihtlinie 94/9/EG per Juli 2003 un eren Anwenung muss as Einhalten sämtliher relevanten Normen für as Errihten un Betreien explosionsgeshützter Betriesmittel in er Konformitätserklärung es jeweiligen Betriesmittels okumentiert weren. Der Umfang ezüglih Ashätzung er möglihen Ursahen er Bilung von explosionfähigen Atmosphären un eren Einshränkung erforert Fahwissen. Umfangreihe Kenntnisse üer entsprehene Regelwerke sowie er Einsatz von mehanishen un elektrishen Betriesmitteln un eren Eininung in Systeme sin unumgänglih. Bei Fragen zu iesem Thema geen Ihnen unsere erfahrenen Ingenieure gerne weitere Auskünfte. D E U T S C H Potenzialausgleih, Erung von Glasauteilen Elektrostatishe Auflaungen können ei einer Vielzahl von inustriellen Prozessen auftreten un Ursahe von Bränen un Explosionen sein. Daher muss ei er Inetrienahme un em Betrie von Glasauteilen un Anlagen, estehen aus Glasauteilen, elektrostatishen Auflaungen zw. eren Vermeiung grosse Beahtung geshenkt weren. Dies muss in ie siherheitstehnishen Betrahtung einezogen weren. Ge- mäss Rihtlinie 94/9/EG (ATEX 95) müssen elektrostatishe Auflaungen, ie zu gefährlihen Auflaungen führen können, urh geeignete Massnahmen verhinert weren. Bezüglih Massnahmen sin ie in en meisten europäishen Länern geltenen nationale Rihtlinien un Vorshriften zu eahten (siehe Angaen in Kasten). Die Entsheiung, o Massnahmen zum Potenzialausgleih 2.11
notwenig sin, hängt hauptsählih von en eingesetzten Flüssigkeiten/Dämpfen/Gasen un er Einteilung er Explosionszonen a. Daher muss iese Entsheiung vom Betreier gefällt weren. Wesentlihe Hinweise sin in CENELEC Reports R044-001 sowie BGR132 aufgeführt un zu eahten. CENELEC, Europäishes Komitee für Elektrotehnishe Normung, R044-001, Europa Hauptveran er gewerlihen Berufsgenossenshaften Fahausshuss «Chemie» BGR 132, Deutshlan ESCIS, Shriftenreihe Siherheit, Heft 2, Statishe Elektrizität, Regeln für ie etrielihe Siherheit, Shweiz Bei en üerwiegenen Prozessen un Anwenungen wir er umgeene Bereih es Glasauteils oer Anlage, estehen aus Glasauteilen, als Zone 1 resp. Zone 2 efiniert. Für iese Glasauteile un Anlagen, aus Katalog 8801, in welhen Flüssigkeiten mit mittlerer oer nieriger Leitfähigkeit verwenet weren, gelten: Bei Stoffen er Explosionsgruppe IIC in er Zone 1 sin sämtlihe Verinungsflanshe sowie Ventile oer Sensoren an Glasauteilen zu eren. Bei Stoffen er Explosionsgruppe IIA un IIB in er Zone 1 oer Stoffen er Explosionsgruppe IIC in er Zone 2 ist es üliherweise nur eim möglihen Entstehen von starken Auflaungen, wie z.b. an Pumpen, Filtern un Einleitrohren is 50, notwenig zu eren. Verinungsflanshe un anere Leiter, montiert an Glasauteilen oer Leitungen aus Glas, mit einer Nennweite grösser 50 sin generell zu eren. Leitfähige Anlageteile (Boenheizungen, Dekelplatten, Steuershränke, Rohrgestelle usw.) sin generell zu eren. Glasauteile oer Anlagen aus Glasauteilen mit «Glassprotet-P»-Glaseshihtungen, in einem explosionsgefähreten Bereih, sin generell zu eren. Erungen müssen einen Aleitwierstan zwishen einer einsei - tig angelegten Elektroe un Ere kleiner als 10 6 Ω aufweisen un urh einen Fahmann es Betreiers urhgeführt weren. Sämtlihe Komponenten von ühiglasuster sin mit Erungsanshlüssen ausgerüstet, so ass eine Erung nah en geltenen Rihtlinien un Vorshriften möglih ist. Weitere tehnishe Angaen zu elektrostatishen Auflaungen un Erung von Glasauteilen un Anlagen aus Glasauteilen sin ei ühiglasuster erhältlih. Bei Fragen zu iesem Thema geen Ihnen unsere erfahrenen Ingenieure gerne weitere Auskünfte. 2.12
Glaseshihtung Bühiglasuster ietet optional zwei untershielihe transparente Glaseshihtungen für alle Glasauteile an. Diese ilen einen wirksamen Oerflähen-, Shlag- un Splittershutz, eispielsweise ei Beshäigungen von Glasauteilen urh ungewollte äussere Einwirkungen. Sie ietet sih insesonere ei Anwenungen an, wo esoners giftige, gefährlihe oer korrosive Stoffe verwenet weren. Die Shutzwirkung er Glaseshihtung Die Bruhgefahr von korrekt installierten Glasauteilen mit «ühiflex»-system ist gering. Shläge, gewaltsame Einwirkungen oer unsahgemässe Montage können aer zu Shäen führen. Grunsätzlih sin eshihtete Glasauteile weniger shlagempfinlih, weil ie Beshihtung einen wirksamen Shlagshutz ilet. Un falls es oh einmal zu einem Glasruh kommen sollte, ilet ie Beshihtung einen wirksamen Splittershutz. Versuhe un Erfahrungen aus er Praxis estätigen, ass ie Beshihtung imstane ist, ein zerrohenes Glasauteil, auh unter Drukelastung, kompakt zusammen- zuhalten. Ein shahafter Glasehälter kann so regulär entleert weren. Der Austritt von Flüssigkeiten ist stark reuziert, jeoh möglih. Zusammenfassung er Shutzwirkungen Oerflähenshutz Erhöhung er Shlagfestigkeit urh stark ämpfene Ausseneshihtung Splittershutz Verhinerung von Splitterwurf urh gut haftene Beshihtung mit grosser Elastizität Auslaufshutz Beshäigte Glasauteile leien, je nah Shwere er Beshäigung Un em Druk, in seiner Form intakt. Der Austritt von Flüssigkeiten ist, stark reuziert, jeoh möglih Allgemein: Keine Erhöhung es zulässigen Betriesruk un Temperaturshok. Limitierung er zulässigen Betriestemperatur, ahängig von er gewählten Beshihtung. Beshihtungstypen Glassprotet-P Transparente antistatishe Glaseshihtung zur Installation in einem explosionsgefähreten Bereih. Oerflähenwierstan <10 9 Ω. Diese Bauteile sin immer, unahängig er Explosionszone un er Gasklasse, zu eren. Diese Beshihtung wir stanarmässig für alle Bauteile geliefert, wenn sie üer ie vorefinierten Nummernkreise für eshihtete Bauteile aus iesem Katalog estellt weren! Tehnisher Beshrie Aufau Zulässige Betriestemperatur Eigenshaft Transparenz Bestänigkeit Reinigung Polyurethan Basis 40/+100 C kurzfristig is +120 C Die Beshihtung ist antistatish. Die Aleitfähigkeit erfüllt ie Anforerung er Rihtlinie 94/9/EG für ie Anwenung in Explosionsgefähreten Bereihen. sehr gut transparent Gute/eingte hemishe Bestänigkeit gegen Öle, Fette, Benzin un eine Vielzahl von Lösemittel, sowie gegen Wasser un shwahe Laugen Wasser un hanelsülihe Reinigungsmittel D E U T S C H Glassprotet-ECTFE Transparente niht antistatishe Glaseshihtung. Der verwenete Fluorkunststoff zeihnet sih urh seine sehr gute hemishe Bestänigkeit un er erweiterten zulässigen Betriestemperatur gegenüer Glassprotet-P aus. Tehnisher Beshrie Aufau Zulässige Betriestemperatur Eigenshaft Transparenz Bestänigkeit Reinigung Fluorkunststoff 60/+150 C kurzfristig is +200 C Die Beshihtung ist niht antistatish un erfüllt aher niht ie Anforerung er Rihtlinie 94/9/EG. sehr gut transparent ähnlih wie PTFE Sehr gute hemishe Bestänigkeit gegen Öle, Fette, Benzin un eine Vielzahl von Lösemittel, sowie gegen Wasser un shwahe Laugen Wasser un hanelsülihe Reinigungsmittel Bei Fragen zu iesem Thema geen Ihnen unsere erfahrenen Ingenieure gerne weitere Auskünfte. 2.13
Max. Shrauenanzugsmoment* in Nm Montage für Glasverinungssysteme un Inetrienahme «ühiflex» KF gemäss Die «ühiflex»-rohrverinung hat hervorragene Montageeigenshaften. Glasmontagen können eshal prolemlos auh von unerfahrenen Personen ausgeführt weren. Selstverstänlih ist ühiglasuster aei gerne mit Beratung ehilflih. Für en Aufau von Glasanlagen kann aer auh er Montageservie von ühiglasuster in Anspruh genommen weren. Die erfahrenen un geshulten Glasmonteure garantieren einen fahgerehten un rashen Aufau er von uns gelieferten Anlagen. In er Regel wir ie Anlage nah Ashluss er Montage mit einem Vakuumtest auf Dihtheit geprüft. Die wihtigsten Merkpunkte üer ie Montage sin auf einem unserer Datenlätter aufgeführt. Bitte fragen Sie uns an. Betrie un Unterhalt Rohr- Planshliff- DIN/ISO Verinung Verinung 3587 15 2.0 1.0 25 2.0 2.5 1.5 40 2.5 4.5 1.5 50 2.5 4.5 1.5 70 3.0 80 4.5 2.0 100 3.0 6.0 2.0 150 4.0 6.0 2.0 200 6.0 300 6.0 400 9.0 450 9.0 600 15.0 * Die angegeenen Shrauenanzugsmomente weren leiglih für ie maximalen Betriesüerrüke enötigt un können ei nierigeren Drüken reuziert weren. Höhste Priorität eim Betrie von Glasauteilen un Anlagen aus Glasauteilen ist er Einhaltung er zulässigen Betrieseingungen gemäss en Angaen in iesem Kapitel zu shenken. Generell haen Personen, welhe sih im Gefahren - ereih efinen, Shutzrillen zu tragen. Weitere Informationen azu können angeforert weren. Reparaturen un Ersatz von Glasauteilen, Dihtungen un Halterungskomponenten sin ausshliesslih mittels originaler Ersatzteile urhzuführen. er Oerflähenspannung führen un en zulässigen Betriesüerruk reuzieren. Bei starker, weisser Trüung oer fühlar rauer Oerflähe ist as Glasauteil zu ersetzen. Weren Glasverinungen geöffnet, empfiehlt sih er Einsatz neuer Dihtungen. Teflon-Faltenälge sollten ei Anzeihen starker Beanspruhung (Flähe von Sitz agetragen, Risse) eenfalls ersetzt weren. Weitere Informationen azu können angeforert weren. Glasauteile un Anlagen, hergestellt urh ühiglasuster, haen eine sehr lange Leensauer, in er Regel mehrere Jahrzehnte. Korrosion an er Glasoerflähe kann zur Reuktion GMP-gerehte Anlagen Durh ie konsequente Verwenung entsprehener Materialien für en Bau von Anlagen nah GMP-Rihtlinien garantiert Borosiliatglas 3.3 aufgrun seiner esoneren, in er Pharmazie geshätzten Eigenshaften, ie Anforerungen er Rihtlinien. Borosiliatglas reuziert in Verinung mit gemäss FDA-Katalog zugelassenen Werkstoffen wie Stahl/Email (Reaktoren) un PTFE/PFA (Dihtungen, Faltenalgventile, Auskleiungen) Anakungen in proukterührten Bereihen. Eine totraumarme Bauweise zur Siherstellung einer vollstänigen Entleerung un einer einfahen un effektiven Reinigungsmöglihkeit wir urh ie Formgeung er Komponenten, eren Anornung un urh ie Auswahl geeigneter Armaturen erreiht. Auswahl, optimale Anornung un korrekter Einsatz er Glasauteile un er Messtehnik helfen zur Einhaltung er gültigen Rihtlinien. Für ie reinraumgerehte äussere Gestaltung kompletter Baugruppen stehen geeignete Gestelle mit Halterungsmaterial aus Eelstahl zur Verfügung. Selstverstänlih sollten Anforerungen ezüglih Prozess, Entleerung, Reinigung un Dokumentation (Valiierung) ei er Planung mit ühiglasuster agesprohen weren. Bei Fragen zu iesem Thema geen Ihnen unsere erfahrenen Ingenieure gerne weitere Auskünfte Konkrete Hinweise: Faltenalge un Kompensatoren entfallen urh Anwenung es «ühiflex»-verinungssystems vollstänig. Anzahl Verinungen, insesonere horizontale, urh spezielle Glasauteile reuzieren. in horizontalen Leitungen nur «ühiflex»-gmp- Dihtungsringe einsetzen Leitungen immer mit Gefälle von min. 3 vorsehen auf korrekte Einaulage von Faltenalgventilen un Kugelhahnen ahten shwierig «in-plae» zu reinigene Komponenten zum Reinigen ausauen gegeenenfalls CIP-Sprühkugeln einsetzen Gestell vollstänig Stahl rostfrei 316/1.4404 Anzahl vershieener Werkstoffe minimieren 2.14
Verinungssysteme, Shliffarten un Amessungen «ühiflex»-kugel un -Pfanne 15 150 Kennziffer 1+2 a1 (mm) a 2 (mm) (mm) (mm) e (mm) 15 28,1 28,575 20±0,4 3,0±0,3 37 25 39,2 39,688 34±0,5 4,0±0,4 50 40 59,6 60,325 50±0,8 4,5+0,4 70 50 69,4 70,000 59±0,8 4,5+0,4 85 70 89,4 90,000 80±1,5 5,0+0,5 107 100 119,2 120,000 110±1,8 7,0+0,8 136 150 179,0 180,000 165±2,0 7,0+1,0 200 ühiglasuster-planshliff 15 200 Kennziffer 3 (mm) (mm) (mm) h (mm) 15 30 20±0,4 3,0±0,3 5 25 45 34±0,5 4,0±0,4 7 32 60 41±1,0 4,5±0,5 10 40 70 50±0,8 4,5±0,4 11 50 80 59±0,8 4,5±0,4 12 60 90 70±1,2 4,2±0,4 12 70 100 80±1,5 5,0±0,5 13 80 110 90±1,5 5,0±0,5 13 100 135 110±1,8 7,0±0,8 14 115 150 130±1,8 7,0±0,9 15 125 160 140±2,0 7,0±0,9 15 150 190 165±2,0 7,0±1,0 16 200 250 215±2,6 7,0±1,1 16 «KF»-Planshliff 200 600 Kennziffer 4 (mm) (mm) (mm) ) h (mm) 200 233 215 7,0 65 24 300 338 315 7,0 65 24 400 465 415 7,5 65 23 450 526 465 7,5 65 26 600 684 620 10,0 65 30 D E U T S C H a1 a1 a1 a1 e a2e e e a2 a2 a2 h h 45 45 45 45 o h h h h R R (Länge) Messpunkt Messpunkt Messpunkt Messpunkt Messpunkt Messpunkt «ühiflex»-kugel «ühiflex»-pfanne «ühiglas»-planshliff KF-Planshliff Kennziffer 1 1 Kennziffer 2 2 Kennziffer 3 3 Kennziffer 4 4 Symol Symol Symol Symol Symol Symol Symol Symol 2.15
KF-Kugel un -Pfanne 15 300 Kennziffer 5+6 (mm) 0 (mm) (mm) (mm) R (mm) 15 30 21 20 3,0 18 25 44 34 34 4,0 25 40 62 50 50 4,5 40 50 76 62 59 4,5 50 80 110 90 90 5,0 80 100 130 118 110 7,0 100 150 184 170 165 7,0 150 200 231 224 215 7,0 200 300 338 325 315 7,0 300 (Simax) QVF Planflansh 15 600 Kennziffer 7 D1 D2 D3 D4 Ausf. 15 16,8 28,6 23 15,5-17,5 A 25 26,5 42,2 34 25-27 A 40 38,5 57,4 48 36,5-39,75 A 50 50,5 70 60,5 48-52 A 80 76 99,2 88 72-78 A 100 104,5 132,6 120,5 97,6-110 A 150 154 185 172 150-156 A 200 203 235 220 197-205 B 300 300 340 321 299-303 B 450 457 528 444-456 C 600 614 686,5 592-599 C 45 45 h h R R R 0 0 R R 0 0 R 0 D2 D3 D1 D2 D3 D1 D2 D3 D1 D4() D4 () D4 () lanshliff liff KF-Planshliff KF-Planshliff KF-Kugel KF-Kugel Shott Shott KF-Pfanne KF-Pfanne Shott Shott Planflansh Planflansh QVF QVF er 3 Kennziffer Kennziffer 4 4 Kennziffer Kennziffer 5 5 Kennziffer Kennziffer 6 6 Kennziffer Kennziffer 7 7 Symol Symol Symol Symol Symol Symol Symol Symol
Inex Page 2.2 e Apparatus an piping onstrution with orosiliate glass 3.3 2.3 e Chemial properties Thermal properties 2.4 e Mehanial properties Optial properties 2.5 e Permissile operating temperature Permissile thermal shok 2.6 e Calulation of permissile operating pressure 2.8 e Synopsis of permissile servie onitions 2.9 e Ientifiation of glassware omponents an equipment 2.10 e Prevention of exessive positive pressure, permissile servie pressure Protetion against ollision amage 2.11 e PTFE seal material Potential equalisation, earthing of glassware omponents 2.12 e Eletrial equipment in explosion hazar areas ühiglasuster armour oating 2.13 e Assemly an ommissioning Operation an maintenane GMP-ompliant systems 2.14 e Connetion systems, grining types an imensions E N G L I S H 2.1e
Apparatus an piping onstrution with orosiliate glass 3.3 Borosiliate glass 3.3 is extremely orrosion-resistant to virtually all meia, in partiular strong ais. The smooth, pore-free surfae pratially eliminates eposits an enrustation. An eause it is transparent, glass enales the onstant visual inspetion of ongoing proesses. With omparale sensitivity, the atalyti inifferene of orosiliate glass 3.3 unlike metals prevents atalyti reations. Glass influenes neither taste nor oour. Glass is physiologially unojetionale. Beause orosiliate glass 3.3 is also use in the laoratory for almost all appliations, the sale-up step from pilot to proution systems with ühiglasuster oes not involve any hange of materials in ontat with the meium. Thanks to its high thermal staility an temperature shok resistane, the properties of orosiliate glass 3.3 remain virtually unhange aross the entire temperature range. ühiglasuster harnesses the outstaning material properties of orosiliate glass 3.3 in omination with PTFE in a roa prout line. The proven moular system ompose of stanars-ompliant parts overs the range from 15 to 600. In this system, the «ühiflex» glass tue onnetion plays a eisive role. Even though it is pressure-tight an vauum-tight, the onnetion remains flexile so that asolutely stress-free piping onfigurations an e assemle. In most ases, this eliminates the nee for ompensators an ellows. ühiglasuster prouts have een in servie aroun the worl for eaes. They feature high availaility an nearzero maintenane. A roa appliation spetrum an ountless users aroun the gloe provie ample eviene of the ongoing suess of the prout line. The moular ühiglasuster system Piping an equipment annot e assemle in one piee ut instea are onfigure using iniviual omponents. The moular system is ase on a metri gri. This eliminates the nee for speial lengths or fittings. The stanar gri pith is 25 mm, an the lengths of all omponents are multiples of this pith. This allows users to assemle equipment an piping exlusively with stanarise omponents. For the engineer, the gri system makes planning very onve - nient while assuring interhangeaility. For example, tees an easily e replae with 90 elows, elows with angle valves, valves with rosses, et. This is a great avantage, espeially in laoratories with hanging appliations an frequent reonfiguration of glassware. 2.2e
Chemial properties Water resistane All glassware omponents liste in this atalogue are mae of orosiliate glass 3.3 as use in the glass apparatus engineering inustry. In ontrast to steel, for example, glass has an amorphous struture. Thus, when two piees of glass are fuse, the moleular gri struture remains unhange. The ommonly oserve suseptiility of steel to orrosion in wel zones oes not our in glass. The resistane of glass to water, neutral an aii salt solutions, strong ais an ai mixtures as well as to hlorine, romine, ioine an organi sustanes is very high. Only hyrofluori ai, fluorii solutions suh as ammonium fluorie, very hot phosphori ai an highly alkaline solutions will have an aggressive effet on glass surfaes with rising onentrations an temperatures. Chemial omposition SiO B 2O 3 Na 2O + K 2O AI 2O3 81% wt 13 % wt 4% wt 2% wt Water resistane as per DIN ISO 720 at 121 C Granulometri water resistane lass HGB 1 Ai resistane as per DIN 12116 Ai lass 1 Alkali resistane as per ISO 695 Alkali lass 2 mg Na 2 O/g glass granulat Ai resistane loss of weight in mg/m 2 Alkali resistane loss of weight in mg/m 2 0,03 0,02 0,01 0,4 0,2 200 100 0 2 4 6 8 time/h 0 1 2 3 4 time/h 0 2 4 6 8 time/h Water resistane (hyrolyti resistane): Aoring to the granulometri titration metho at 98 C, orosiliate glass 3.3 elongs to lass HGB 1 (highly hemialresistant glass) pursuant to DIN ISO 719. This orrespons to a max. alkali transfer of 3 mg pro 1g glass after1hour of oiling at 98 C. Ai resistane: Borosiliate glass elongs to ai lass 1 after the ai resistane test as per DIN 12116, the measure weight loss of fire-polishe orosiliate glass surfaes after six hours of oiling in 20% hyrohlori ai is only 0.3 mg/m 2. Alkali resistane: Aoring to DIN ISO 695, orosiliate glass 3.3 is assigne to alkali resistane lass A2 after the alkali resistane test as per DIN 52322, ISO 695, the measure weight loss of fire-polishe orosiliate glass surfaes is only 134 mg/m 2 after three hours of oiling in a mixture onsisting of equal parts y volume of soium hyroxie solution, onentration 1 mol/l, an soium aronate solution, onentration 0.5 mol/l. At lower temperatures, the reation spees are so low that harly any wall thikness egraation ours even in the ourse of many years. Long-term tests ase on NaOH exposure with a onentration of 1 mol/l (orrespons to 4% y weight of soium hyroxie, ph value 14) at 50 C operating temperature exhiite a glass erosion rate of 1 mm after 25 years in a glass tue sujet to onstant flow. Thermal properties All ata ourtesy of Shott-Rohrglas GmH, D-95660 Mitterteih, Germany In omparison with other materials, orosiliate glass 3.3 has a low oeffiient of thermal expansion. This orinarily eliminates the nee for omplex thermal expansion ompensation measures an greatly failitates the onfiguration of glass piping. Its thermal onutivity is low, however. This has a negative effet partiularly where heat transmission is esire, for instane in onensers, an must e taken into aount when performing alulations. Mean oeffiient of linear thermal expansion etween 20 C an 300 C α 3.3 ± 0.1 10 6 [K] Mean speifi heat etween 20 C an 100 C p 0.84 [J/gK] etween 20 C an 200 C p 0.98 [J/gK] Mean thermal onutivity etween 20 C an 100 C λ 1.20 [W/mK] etween 20 C an 200 C λ 1.30 [W/mK] Mean thermal iffusivity etween 20 C an 100 C a 0.65 10 6 [m 2 /s] E N G L I S H 2.3e
Mehanial properties The permissile stress values inlue a safety oeffiient whih onsiers empirial knowlege aout the strength ehaviour of glass. It must e pointe out that the strength of glass harly ereases with rising temperatures an that its ompressive strength is muh higher than its tensile strength. While the mean reaking strength of orosiliate glass 3.3 with a flawless fire-polishe surfae is aout 70 N/mm 2, the alulation of glassware omponents for pratial appliations (srathes, et.) must e ase on sustantially lower strength values. Suh values are speifie in the AD 2000 ulletin N4 for tensile, ening, an ompressive stresses as a funtion of the surfae harateristis to e expete in real-worl appliations. Density ρ 2230 [kg/m 3 ] Moulus of elastiity E 63 [kn/mm 2 ] Poisson s ratio (transverse ontrating ratio) ν 0.20 [ ] Transformation temperature DIN 52324 σ g 530 [ C] Calulation fators for permissile stress types: tensile an ening stress (with fore) K/S 6 [N/mm 2 ] tensile an ening stress (without fore) K/S 10 [N/mm 2 ] ompressive stress K/S 100 [N/mm 2 ] These parameters take into onsieration that glass iffers from other onventional materials (suh as metals) in some very signifiant respets. Beause of its rittleness, glass, unlike utile materials, prevents the equalisation of peak stresses at irregular transitions an miroraks. When glassware omponents are heate insie or outsie, thermal wall stresses will our as well. These fores must e arefully onsiere. Optial properties In the visile light spetrum, orosiliate glass 3.3 oes not exhiit signifiant asorption an thus presents itself as a lear an olourless material. In large thiknesses (axial view of piping), it has a greenish hue. In photohemial proesses, UV transmission is partiularly important. As a result of its UV transmission, orosiliate glass lens itself to photohemial reations suh as hlorination an sulfohlorination. Asorption is negligile in the spetral range of aout 310 2200 nm. Transmission urve orosiliate glass 2.4e
Permissile operating temperature Borosiliate glass 3.3 oes not eform until it reahes temperatures near its soliifiation point (higher than 500 C) an retains its mehanial strength up to this temperature. Mainly eause PTFE is the seal material use, however, the permissile operating temperature range is limite to 60/+200 C, not ounting thermal shok. At temperatures elow freezing, the tensile strength of orosiliate glass 3.3 tens to rise. For this reason, with aequate preautions, it an e use without anger at temperatures of own to 90 C. Please onsult our speialists for avie in this ontext. T temperature meium insie σ i wall temperature insie wall temperature outsie The permissile meium temperature ifferene T M of the temperatures of the meium on the outsie σa (air/amient or meium in the jaket) an of the meium on the insie σi (prout) is 180 C. temperature meium outsie σ a The meium temperature ifferene T M must not e onfuse with the wall temperature ifferene T W. Permissile thermal shok Fast, shok-like temperature hanges of the meia on the insie or outsie neessarily result in wall temperature hanges that must e avoie. They lea to aitional thermal wall stresses whih an have a negative impat on the permissile operating pressure of plant omponents. Uner extreme irumstanes, a thermal shok an ause spontaneous glass fratures. Temperature shok resistane is vastly epenent on prevailing servie onitions an wall thiknesses. For this reason, there is no generally appliale value for all oneivale operating onitions. The permissile value for fast temperature hanges has een estalishe at max.100 C. Conventional heating an ooling applianes annot proue suh a suen temperature hange in jaket vessels or jaket tues. If there is a likelihoo of fast temperature hanges, the permissile temperature ifferene at the omponent(s) must e limite aoringly. Great attention must e pai when filling a hot glass omponent with a ol flui, for instane. The exposure of a hot glass omponent wall to ol splashwater may present a hazar as well. Partiularly when they are pressurise, glassware omponents must e oole only slowly, for example through heat issipation to the amient air. E N G L I S H 2.5e