ISO 5211 für Ventile
Abbildung 1: ISO 5211 Absperrklappe
ISO 5211 ist eine internationale Norm, die die Flanschabmessungen, die Abmessungen der Antriebskomponenten und die Drehmoment-Referenzwerte für Schwenkantriebe festlegt, die an Industriearmaturen wie Klappen und Kugelhähne angeschlossen werden. Die Norm definiert auch die verschiedenen Arten von Antriebseinsätzen, die für diese Stellantriebe verwendet werden. Dieser Artikel befasst sich in erster Linie mit der Norm ISO 5211 und den anderen einschlägigen ISO-Normen für Kugelhähne und Absperrklappen.
Inhaltsübersicht
- ISO 5211-Norm
- Abmessungen der Flansche
- Antriebseinsätze
- ISO 5211 Drehmomenttabelle
- Bezeichnung
- Andere ISO-Normen für Absperrklappen
- Andere ISO-Normen für Kugelhähne
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ISO 5211-Norm
Moderne Ventilkonstruktionen sind mit einer ISO-Montageschnittstelle kompatibel. Der Stellantrieb kann direkt auf die Armatur montiert werden, ohne dass eine Halterung und ein Antriebsstamm erforderlich sind, was Zeit, Ärger und Geld spart. Der Vorteil einer Norm wie ISO 5211 besteht darin, dass der Benutzer die Teile von jedem beliebigen Hersteller kaufen und dann das Ventil und den Antrieb kombinieren und bei Bedarf ein einzelnes Teil ersetzen kann.
ISO 5211 ist eine internationale Norm, die Anforderungen für den Anbau von Schwenkantrieben (mit oder ohne Getriebe) an Industriearmaturen festlegt. ISO 5211 spezifiziert die folgenden Parameter:
- Die für den Anbau von Schwenkantrieben an Industriearmaturen oder Zwischenstützen erforderlichen Flanschmaße.
- Die Abmessungen der Antriebskomponenten von Schwenkantrieben, die für die Befestigung an den angetriebenen Komponenten erforderlich sind.
- Die Referenzwerte der Drehmomente für Schnittstellen und Kupplungen.
Abmessungen der Flansche
Die Flansche für Schwenkantriebe (Abbildung 2, Beschriftung 1) entsprechen den in Abbildung 2 und Tabelle 1 angegebenen Abmessungen. Die Flansche können mit Schrauben, Stehbolzen oder Bolzen befestigt werden. Die Löcher für die Bolzen oder Schrauben sind in gleichem Abstand und außermittig angeordnet (siehe Abbildung 3 und Tabelle 3) und entsprechen den Anforderungen der ISO-Norm 273. ISO 273 legt die Durchmesser der Durchgangsbohrungen für allgemeine Anwendungen fest. Diese Werte stammen aus Lagerflächenberechnungen in Verbindung mit ISO-Normen für Schrauben und Muttern.
Abbildung 2: Flanschabmessungen eines Schwenkantriebs
Typ Flansch | d1 | d2 | d3 | d4 | h1max | h2min | Anzahl der Bolzen/Bolzen |
F03 | 46 | 25 | 36 | M5 | 3 | 8 | 4 |
F04 | 54 | 30 | 42 | M5 | 3 | 8 | 4 |
F05 | 65 | 35 | 50 | M6 | 3 | 9 | 4 |
F07 | 90 | 55 | 70 | M8 | 3 | 12 | 4 |
F10 | 125 | 70 | 102 | M10 | 3 | 15 | 4 |
F12 | 150 | 85 | 125 | M12 | 3 | 18 | 4 |
F14 | 175 | 100 | 140 | M16 | 4 | 24 | 4 |
F16 | 210 | 130 | 165 | M20 | 5 | 30 | 4 |
F25 | 300 | 200 | 254 | M16 | 5 | 24 | 8 |
F30 | 350 | 230 | 298 | M20 | 5 | 30 | 8 |
F35 | 415 | 260 | 356 | M30 | 5 | 45 | 8 |
F40 | 475 | 300 | 406 | M36 | 8 | 54 | 8 |
F48 | 560 | 370 | 483 | M36 | 8 | 54 | 12 |
F60 | 686 | 470 | 603 | M36 | 8 | 54 | 20 |
Tabelle 1: Flanschabmessungen (in mm)
Abbildung 3: Positionen der Löcher
Typ Flansch | ⍺/2 |
F03 bis F16 | 45° |
F25 bis F40 | 22.5° |
F48 | 15° |
F60 | 9° |
Tabelle 2: Position der Löcher
Antriebseinsätze
Antriebseinsätze ermöglichen die direkte Montage der Antriebe auf die Armatur gemäß ISO 5211. Durch die Direktmontage entfällt die Notwendigkeit eines kupplungsartigen Montagesatzes und die Kosten für die Ventil-/Antriebsbaugruppe werden erheblich gesenkt. ISO 5211 umfasst Parallel- und Diagonalvierkantantriebe, Flachkopfantriebe sowie Antriebe mit einem oder zwei Schlüsseln. Diese Antriebseinsätze sind auf werkseitig montierten Stellantrieben oder als separate Einheiten erhältlich. Außerdem sind diese Einsätze auf der Händler- oder Endverbraucherebene leicht austauschbar.
Abbildung 4: Antriebseinsätze zur Verbindung von ISO 5211 Antrieb und Absperrklappen: Antrieb (A), Antriebseinsatz (B), Absperrklappe (C)
ISO 5211 Drehmomenttabelle
Gemäß der Norm ISO 5211 sollte das maximale Drehmoment, das durch den Montageflansch einer Klappe oder eines Kugelhahns übertragen wird, den in Tabelle 3 aufgeführten Werten entsprechen. Die in Tabelle 3 angegebenen Werte beziehen sich auf Schrauben auf Zug bei einer Spannung von 290 MPa und einem Reibungskoeffizienten zwischen den Befestigungsschnittstellen von 0,2. Jede Abweichung von diesen definierten Parametern kann zu Schwankungen bei den Werten des übertragenen Drehmoments führen. Daher sollte bei der Auswahl eines Flanschtyps für eine bestimmte Anwendung das zusätzliche Drehmoment berücksichtigt werden, das durch Trägheit oder andere Faktoren entstehen kann.
Typ Flansch | Maximales Flanschdrehmoment (in Nm) |
F03 | 32 |
F04 | 63 |
F05 | 125 |
F07 | 250 |
F10 | 500 |
F12 | 1000 |
F14 | 2000 |
F16 | 4000 |
F25 | 8000 |
F30 | 16000 |
F35 | 32000 |
F40 | 63000 |
F48 | 125000 |
F60 | 250000 |
F80 | 500000 |
F100 | 1000000 |
Tisch 3: Maximale Flanschdrehmomente gemäß ISO 5211 Norm
Bezeichnung
Schwenkantriebe für Armaturen, die der Norm ISO 5211 entsprechen, können wie in Tabelle 4 dargestellt bezeichnet werden.
Flanschbezeichnung | Identifizierung des Zapfens | Identifizierung des Antriebs | Abmessungen des Antriebs (in mm) |
Flanschtypen gemäß Tabelle 1 |
Y: mit Zapfhahn
N: ohne Zapfhahn |
V: Antrieb mit einer Taste
W Zwei wichtige Antriebe L: Parallel-Vierkantantrieb D: Diagonaler Vierkantantrieb H: Flachkopfantrieb |
Die tatsächlichen Abmessungen des Antriebs in mm |
Tabelle 4: ISO 5211 Ventilbezeichnung
Beispiel
Betrachten Sie einen Schwenkantrieb mit der folgenden Bezeichnung:
EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22
Die Bezeichnung kann wie folgt entschlüsselt werden:
- F07: Typ Flansch
- Y Mit Zapfhahn
- V: Antrieb mit einer Taste
- 22: 22 mm Antriebsdurchmesser
Die EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22 kennzeichnet daher einen Schwenkantriebsaufsatz nach ISO 5211 mit Flanschart F07, Zapfen und Passfederantrieb mit 22 mm Durchmesser. Bitte beachten Sie, dass die Kennzeichnung der Bezeichnung auf dem Stellantrieb nicht zwingend erforderlich ist. Weitere Informationen zu den Abmessungen von Antriebskomponenten für verschiedene Arten von Antriebseinsätzen finden Sie im Dokument ISO 5211.
Zusätzliche Merkmale der ISO 5211 Antriebe
Direktmontierte Ventile nach ISO 5211 verfügen über zusätzliche Merkmale wie eine ausblassichere Spindelkonstruktion, Griffe mit einer inhärenten Verriegelungsvorrichtung oder eine antistatische Konstruktion. Bei einem Kugelhahn beseitigt eine antistatische Konstruktion die statische Aufladung, die durch Reibung auf der Kugel entsteht. Die Konstruktion schützt das Ventil vor Funken, die den durch das Ventil fließenden Kraftstoff entzünden können. ISO 5211 Stellantriebsoptionen für Modulation DPS (Digital Positioning System) oder ausfallsichere BSR (Battery Safety Return) sind ebenfalls erhältlich.
Andere ISO-Normen für Absperrklappen
ISO 5752
Die Norm ISO 5752 für Absperrklappen spezifiziert die Grundreihe der Flächen- und Mittenabmessungen für Zweiwege-Metallklappen. Jede Grundreihe gilt für Flansche mit Anschlussmaßen, die der entsprechenden EN- oder ASME-Flanschreihe entsprechen.
Das Auflagemaß ist der Abstand zwischen den beiden Kontaktflächen der Dichtung. (Abbildung 5, linke Seite). Das Maß von Mitte zu Fläche ist der Abstand zwischen der Ebene am Ende einer der beiden Endöffnungen des Körpers und senkrecht zu ihrer Achse und der Achse der anderen Endöffnung des Körpers (Abbildung 5 rechts).
Abbildung 5: Das Maß von Fläche zu Fläche der Absperrklappe wird mit "a" und das Maß von Mitte zu Fläche mit "b" bezeichnet.
ISO 10631
ISO 10631 legt die allgemeinen Anforderungen an Konstruktion, Werkstoffe (z. B. Stahl, Gusseisen, Sphäroguss, Kupferlegierungen), Druck-/Temperaturstufen und Prüfungen für Absperrklappen mit Metallgehäuse zur Verwendung in geflanschten oder stumpfgeschweißten Rohrleitungssystemen fest.
IS0 16136
ISO 16136 legt die Anforderungen an die Konstruktion, die Funktionsmerkmale und die Herstellung von Absperrklappen aus thermoplastischen Werkstoffen für Absperr- und Regelzwecke, ihren Anschluss an das Rohrleitungssystem, die Gehäusewerkstoffe und ihre Druck-/Temperaturbeständigkeit zwischen - 40 °C und + 120 °C für eine Lebensdauer von 25 Jahren fest und spezifiziert auch ihre Prüfungen nach der Herstellung.
Andere ISO-Normen für Kugelhähne
ISO 7121
ISO 7121 legt die Anforderungen an eine Reihe von Stahlkugelhähnen fest, die für allgemeine industrielle Anwendungen geeignet sind. Die Norm gilt für Kugelhähne der Nenngrößen und für die Druckklassen 50, 300, 600, 800 und 900. Sie enthält Bestimmungen für die folgenden Eigenschaften von Kugelhähnen:
- Flansch- und Stumpfschweißenden in den Größen 15 ≤ DN ≤ 600 (1/2 ≤ NPS ≤ 24)
- Muffenschweißenden in den Größen 8 ≤ DN ≤ 100 (1/4 ≤ NPS ≤ 4)
- Gewindemuffen in den Größen 8 ≤ DN ≤ 50 (1/4 ≤ NPS ≤ 2)
- Gehäusesitzöffnungen, die als volle Bohrung, reduzierte Bohrung und doppelt reduzierte Bohrung bezeichnet werden
- Materialien
- Prüfung und Inspektion.
ISO 17292
ISO 17292 legt die Anforderungen an eine Reihe von Metallkugelhähnen fest, die für Erdöl-, petrochemische und Erdgasanlagen sowie verwandte industrielle Anwendungen geeignet sind. Sie enthält Bestimmungen für die Prüfung und Inspektion sowie für die Eigenschaften der Ventile wie folgt:
- Flansch- und Stumpfschweißenden, in den Größen 15 ≤ DN ≤ 600 (½ ≤ NPS ≤ 24)
- Muffenschweiß- und Gewindeanschlüsse, in den Größen 8 ≤ DN ≤ 50 (¼ ≤ NPS ≤ 2)
- Gehäusesitzöffnungen, die als volle Bohrung, reduzierte Bohrung und doppelte reduzierte Bohrung bezeichnet werden
- Materialien
ISO 23826
ISO 23826 legt die Anforderungen an die Konstruktion, die Bauart, die Prüfung, die Kennzeichnung, die Herstellungsprüfungen und die Untersuchung von Kugelhähnen fest, die als..:
- Verschlüsse von wiederbefüllbaren ortsbeweglichen Gasflaschen, Druckfässern und Rohren
- Hauptventile für Flaschenbündel
- Ventile für Gütertransporteinheiten [z. B. Anhänger, Batteriefahrzeuge, Multielement-Gasbehälter (MEGC)], die komprimierte Gase, verflüssigte Gase und gelöste Gase befördern.
Die Norm gilt jedoch nicht für Kugelhähne für oxidierende Gase, toxische Gase und Acetylen für Einzelgasflaschen, Druckfässer und Rohre.