Wie Verschleiß sich bei metallisch dichtenden Kugelhähnen auswirkt

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Abrasion ist gekennzeichnet durch mechanisch sichtbaren Abrieb zwischen der Kugel und dem Sitzring. Abrasion entsteht durch ein entsprechend abrasives Produkt/Medium und/oder durch Rauheit in den Oberflächen der beiden aufeinander einwirkenden Bauteile – Kugel und Sitzring. Abrasion wird noch verstärkt, wenn zu einem feststoffhaltigen Produkt noch höherer Druck und damit höhere Fließgeschwindigkeit in der Armatur kommen. Herausforderungen sind beispielsweise Anwendungen in Kohleförderungen, Flugaschetransport in Kraftwerken oder Kalkschlamm in Entsalzungsanlagen.

Oberflächenkorrosion

Oberflächenkorrosion wird sichtbar, wenn durch elektro-chemische Reaktionen des Mediums mit den verwendeten Werkstoffen die Oberfläche der Bauteile chemisch angegriffen wird. Allgemein wird dabei ein großflächiger oder ein örtlich begrenzter Angriff auf die Materialoberfläche unterschieden. Die größte Gefahr für metallisch dichtende Armaturen geht dabei von örtlich begrenzter Oberflächenkorrosion – Lochfrass – aus.

Nicht zu unterschätzen sind dabei Medien, die eigentlich gar nicht hoch aggressiv sind und nur in zunächst geringer Konzentration vorliegen. Die relative Harmlosigkeit wechselt dann sehr schnell in das Gegenteil, sobald Taupunkte des Produktes unterschritten werden und kondensieren. Dabei entsteht sehr schnell eine hohe Konzentration der aggressiven Komponente, die dann die Oberflächenkorrosion auslöst. Praxisbeispiele hierzu sind generell Abgase in Verbrennungsprozessen – z.B. Abgaswäscher in Kraftwerken, Anwendungen in der Chemie bei flüssigen Phosphor- und Schwefelverbindungen.

Angefederte Konstruktion

Neben dem Kriterium der Abrasion sind auch Druckentlastung ohne Kugelbohrung und automatisches Nachjustieren des Kugeldichtringes immer wieder von zentraler Bedeutung für sichere und langlebige Anwendung. Bei der automatischen Druckentlastung werden im Raum hinter der Kugel eingeschlossene Überdrücke über das Dichtsystem automatisch abgebaut. Dabei spielt die angefederte Konstruktion eine wichtige Rolle.

Der Hersteller JDV Valves mit seinem Partnerbetrieb Zürcher Technik hat langjährige Erfahrung im Umgang mit diesen Anforderungen. JDV investiert seit mehr als 30 Jahren mit eigenen Entwicklungen in diese Technologien. So stand in den letzten Jahren die Oberflächenbeschichtung der Innenteile mit hochbeständigen Bearbeitungsarten im Fokus.Das HVOF-Verfahren wurde anforderungsspezifisch angepasst und weiterentwickelt. Es ist im Prinzip eine Kombination aus Plasma- und Detonationsverfahren zur Oberflächenvergütung mit Cobalt-Chrom-Verbindungen. Dabei können Härtegrade, je nach Anforderung, bis maximal 70 HRC erreicht werden.

* Der Autor arbeitet bei Zürcher Technik, Sissach/Schweiz Kontakt: Tel. +41-61-97510-10

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