Metallisch dichtende Kugelhähne Wie Verschleiß sich bei metallisch dichtenden Kugelhähnen auswirkt

Autor / Redakteur: Murad Schonath / Wolfgang Ernhofer

Dichtheit bei hohen Temperaturen ist in der Prozesstechnik ein wichtiges Kriterium für Armaturen. Metallisch dichtende Kugelhähne erweisen sich bei diesen Anforderungen oft als Allround-Lösung. Die Anwendergebiete sind vielfältig und in deren Einsatzgebieten können sie die Normen für anspruchsvolle Prozessbedingungen erfüllen.

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Metallisch dichtende Armaturen werden in Anwendungen mit hohen Anforderungen eingesetzt; häufig bei Prozessen mit hohen Temperaturen, agressiven und abrasiven Medien.
Metallisch dichtende Armaturen werden in Anwendungen mit hohen Anforderungen eingesetzt; häufig bei Prozessen mit hohen Temperaturen, agressiven und abrasiven Medien.
(Bild: JDV Valves)

Zusätzlich zu den hohen Einsatztemperaturen in Chemie, Petrochemie und Kraftwerkstechnik sind es meist noch Anforderungen an die Druckstufen einer Armatur, die entscheidend sind. Dabei spielen spezifische Konstruktionen eine erhebliche Rolle. So z.B. die Ausführung „Trunnion“ (= doppelt gelagerte Kugel) oder mit Heizmantel.

Das Herzstück einer metallisch gedichteten Armatur ist stets das Zusammenspiel von Kugel und Dichtsystem und das Dichtsystem selbst. Das Dichtsystem mit seinem metallischen Sitz – z.B. Stellit – soll nicht nur hoch korrosionsbeständig, sondern auch langlebig und verschleißarm sein. Ein wichtiges Anforderungskriterium an das Dichtsystem einer metallisch gedichteten Armatur ist weiterhin die Leckage. Diese sollte nicht wesentlich schlechter sein, als bei einem Standard-Kugelhahn. Metallisch gedichtete Kugelhähne sind meist dem Aspekt des Verschleißes ausgesetzt. Der Anwender widmet diesem Thema bei metallisch dichtenden Armaturen meist ein hohes Maß an Aufmerksamkeit.

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Verschleiß als solcher lässt sich wieder in verschiedene Arten mit deren Wechselwirkungen eingruppieren. Diese wären: Adhäsionsverschleiß, Abrasion und Oberflächenkorrosion.

Adhäsion und Abrasion

Adhäsionsverschleiß entsteht durch chemisch-mechanische Reaktionen zwischen der Kugel und dem metallischen Sitzring. Aufgrund der Anforderung, dass Kugel und Sitzring „dichten“ müssen, werden diese beiden Bauteile in speziellen Bearbeitungsverfahren miteinander „gepaart“, auch als „läppen“ bezeichnet. Durch diese Paarung wird ein hoher Grad an Dichtheit bei metallischen Armaturen erzielt, die sonst ohne diese Bearbeitungsverfahren nicht annähernd möglich wäre. Dennoch wird auch bei perfekt bearbeiteten Teilen mit der Zeit gewisser Verschleiß auftreten.

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