Worldwide China Indien

Absperrklappe

Absperrklappe für die chemische Prozessindustrie

08.02.2006 | Autor / Redakteur: Redaktion PROCESS /

Absperrklappen für die chemische Prozessindustrie müssen vielfältige Anforderungen erfüllen. Neben Korrosions- und Abrasionsbeständigkeit sind Zuverlässigkeit und Lebensdauer wichtige Kriterien. Mit den Absperrklappen Typ 567 will Georg Fischer Piping Systems messbare Vorteile und echte Alternativen bieten. Auf der Achema 2006 werden die „Neuen“ vorgestellt.

Absperrklappen für die chemische Prozessindustrie müssen vielfältige Anforderungen erfüllen. Neben Korrosions- und Abrasionsbeständigkeit sind Zuverlässigkeit und Lebensdauer wichtige Kriterien. Mit den Absperrklappen Typ 567 will Georg Fischer Piping Systems messbare Vorteile und echte Alternativen bieten. Auf der Achema 2006 werden die „Neuen“ vorgestellt.

Analysiert man die Marktanforderungen, zeigt sich, dass in der Chemieindustrie und der industriellen Wasseraufbereitung die Absperrklappe bei Rohrdimensionen größer DN65 das am weitesten verbreitete Absperrorgan ist. Denn gegenüber Kugelhahn und Schieber zeichnet sie sich durch eine geringe Einbaugröße und ein besseres Preis-Leistungsverhältnis aus. Den Nachteil der fehlenden Molchbarkeit macht sie dadurch wett.

Bei Rohrleitungen aus Kunststoff und Metall sowie Anwendungen bis zu 10 bar Mediumsdruck ist eine klare Zuordnung der Klappenmaterialien - im Gegensatz zu den Kugelhähnen - nicht möglich. Selbst in Kunststoff-Rohrleitungen machen Metall-Absperrklappen solchen aus Kunststoff Konkurrenz. Bei Metall-Absperrklappen sind die Medium berührenden Teile beschichtet, aus Edelstahl oder mit Elastomeren ausgekleidet. Letztere werden als Liner bezeichnet. Der Liner übernimmt die Dichtfunktion im Durchgang und gegen außen sowie die Abschirmung des Metalls gegen das Medium. Der Teller dreht sich um die zentrisch angeordnete Achse.

Neue Praxis-Anforderungen

Intensive Diskussionen mit Anwendern haben folgende Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt:

  • Viele Anwendungen haben einen Mediumsdruck von maximal 3 bis 6 bar. PN10-Klappen sind daher überdimensioniert und haben ein hohes Betätigungsmoment. Das führt zu überdimensionierten Antrieben und hohem Verschleiß. Hängt das Betätigungsmoment vom Mediumsdruck ab, werden eine längere Lebensdauer und Kosteneinsparungen erzielt.
  • Beschichtete Grau- oder Sphäroguss-Klappenteller sind nicht beständig gegen Abrasion oder Schläge. Kleinste Risse in der Beschichtung oder dem Liner führen zu einer schnellen Korrosion des Tellers oder Gehäuses. Die Klappen können zudem mit anderen metallischen Teilen des Rohrleitungssystems ein galvanisches Element bilden. Diese galvanische oder induktive Korrosion ist schwer zu kontrollieren. Ein Teller und eine Achse aus Edelstahl schaffen Abhilfe, machen die Klappen allerdings teuer. Hier haben Kunststoff-Absperrklappen mit Achsen ohne Kontakt zum Medium Vorteile.
  • Bei Inbetriebnahme und Wartung ist das Einstellen der Klappen mühsam und zeitintensiv. Zentrische Klappen schließen je nach Auslegung bei etwa 85° bis 88°. Vor allem elektrisch oder pneumatisch angetriebene Klappen müssen bei Teller- oder Antriebswechsel aufwändig justiert werden. Führen Klappe und Antrieb eine volle 90°-Bewegung aus, entfällt die Justierung. Außerdem ist die Sicherheit bei Wartungsarbeiten höher.
  • -Modular aufgebaute Armaturen erleichtern das Nachrüsten von Antrieben.

Die Lösung: Doppelexzentrik

Das zentrische Funktionsprinzip, das Metall- und auch die meisten Kunststoff-Absperrklappen aufweisen, reicht für Anwendungen mit hohen Anforderungen häufig nicht aus. Deshalb wird auf die Doppelexzentrik gesetzt. Das doppelexzentrische Funktionsprinzip stellt jedoch hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Teile, was bei Metall-Absperrklappen aufgrund der vielen spanenden Bearbeitungsschritte zu hohen Kosten und damit hohen Preisen führt. Der Kunststoff-Spritzguss ist im Vergleich zum Metallguss wesentlich genauer, und auf die Bearbeitung bei der Herstellung von Absperrklappen mit doppelexzentrischem Funktionsprinzip kann größtenteils verzichtet werden.

GF Piping Systems hat mit den neuen Absperrklappen Typ 567 dieses Funktionsprinzip erfolgreich umgesetzt. Die Absperrklappen dichten bei Druck-Beaufschlagung von beiden Seiten bis 10 bar nach ISO 9393-2. Diese bidirektionale Dichtheit wird durch eine spezielle Auslegung der Durchgangsdichtung erreicht. Die Doppelexzentrik erlaubt die Verwendung separater Dichtelemente für die Abdichtung gegen außen und die Dichtung im Durchgang. Nach außen dichten doppelte O-Ringe beidseitig ab. Im Durchgang kommt eine patentierte Profildichtung zum Einsatz. Standardmäßig werden Dichtungen aus hochwertigem EPDM oder FPM verwendet, weitere Dichtmaterialien sind möglich.

Die Einbaulänge der neuen Absperrklappen entspricht EN558, mittlere Reihe. Damit ist eine Kompatibilität zu den meisten anderen Anbietern gewährleistet. Die Kontaktflächen zu den Vorschweißbunden werden mit O-Ringen, wahlweise auch mit Flachdichtungen abgedichtet.

Alle Medium berührten Teile, wie Teller, Innengehäuse und Lagerbüchsen, sind aus dem jeweiligen Rohrleitungswerkstoff (PVC-U, PVC-C, ABS, PP-H oder PVDF) hergestellt. Bei der Auslegung von Rohrleitungssystemen muss die Klappe, bezogen auf chemische Resistenz und Druck/Temperatur-Verhalten nicht mehr speziell betrachtet werden. Außerdem ist die Permeation gegenüber den Liner-Ausführungen verringert. Ein solides Außengehäuse aus glasfaserverstärktem PP-H gibt Stabilität in jeder Einbausituation. Die Stahlachse hat keinen Kontakt zum Medium.

Eine genormte Schnittstelle zum Betätigungselement, wie Hebel, Handgetriebe, elektrischer oder pneumatischer Antrieb, ist heutzutage Bedingung. Der genormte Kopfflansch der neuen Absperrklappen hat das Lochbild F07 nach ISO 5211. Die Klappe schließt bei 90°63°. Sie muss nicht nachträglich justiert werden. So kann ein Antrieb nachträglich ein- oder ausgebaut werden - selbst während die Armatur unter Druck steht.

Modular aufgebautes System

Die Anforderungen an einen Betätigungshebel sind vielfältig. Der Einsatz in korrosiver Umgebung erfordert einen Vollkunststoff-Hebel. Georg Fischer hat den neuen ergonomisch geformten Hebel mit einer 5°-Rasterung und sechs Zähnen, die immer im Eingriff sind, ausgerüstet. Diese stabile Konstruktion kann leicht zu einem stufenlos verriegelbaren Hebel umgebaut werden. Die Absperrklappen werden mit pneumatischen und elektrischen Antrieben geliefert. Die pneumatischen Antriebe PA 30 bis 90 haben sich bereits beim Vorgängermodell Typ 367 bewährt. Die neue elektrische Antriebe EA31 und EA42 sind die stärkeren Versionen vom Antrieb EA21 und bieten:

  • Vollkunststoffgehäuse mit Schutzart IP 67,
  • automatische Anpassung der Versorgungsspannung,
  • verschiedenste Überwachungen wie Motorstrom, Zykluszeit, Temperatur,
  • weltweiten Einsatz durch die Zertifikate CE, UL und CSA,
  • Handnotbetätigung als Standard.

Ohne großen Aufwand können handbetätigte Klappen mit elektrischem oder pneumatischem Antrieb nachgerüstet werden.

Die Rückmeldung wurde in den Kopfflansch der Klappe integriert - und so eine kompakte Bauweise realisiert. Mikroschalter mit der Schutzklasse IP 67 erkennen die Position der Achse und damit des Tellers. Das Signal wird nicht durch die Betätigung der per Handbetätigung angetriebenen Klappe verfälscht. Zur Auswahl stehen fünf verschiedene Endschaltertypen.

Fazit: Die neue Produktlinie bietet messbare Vorteile und echte Alternativen. Sowohl einfache als auch komplizierte Anwendungen werden mit dem modularen Aufbau kostengünstig realisiert. Das Design der Klappe eröffnet vielfältige Möglichkeiten und neue Anwendungen bei beispielsweise abrasiven oder aggressiven Medien. Kontinuierlich erweitert wird auch die Anzahl an Zulassungen.

Darüber hinaus sind weitere geplante Ausführungen in Kürze verfügbar. Dazu zählen silikonfreie Ausführungen für die Lackindustrie und Sondervarianten der Dichtungsausführung, beispielsweise eine FPM/PTFE-ummantelte Version. Auch die Verwendung von höherwertigen Achsmaterialien ist bereits in Planung. Dazu sind alle Lug-Style Ausführungen ab dem dritten Quartal 2006 verfügbar.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 164740 / Armaturen)