ISO 5211 für Ventile

ISO 5211 ist eine internationale Norm, die die Flanschabmessungen, die Abmessungen der Antriebskomponenten und die Drehmoment-Referenzwerte für Schwenkantriebe festlegt, die mit Industriearmaturen wie Absperrklappen und Kugelhähnen verbunden werden. Die Norm definiert auch die verschiedenen Arten von Antriebseinsätzen, die für diese Antriebe verwendet werden. Dieser Artikel konzentriert sich hauptsächlich auf die ISO 5211-Norm und die anderen relevanten ISO-Normen, die für Kugelhähne und Absperrklappen verwendet werden.

Inhaltsverzeichnis

• ISO 5211 Norm
• Flanschabmessungen
• Antriebseinsätze
• ISO 5211 Drehmomenttabelle
• Bezeichnung
• Andere ISO-Normen für Absperrklappen
• Andere ISO-Normen für Kugelhähne

ISO 5211 Norm

Moderne Ventilkonstruktionen sind mit einer ISO-Montageschnittstelle konform. Der Antrieb kann direkt am Ventil montiert werden, ohne Halterung und Antriebsprotokoll, wodurch Zeit, Aufwand und Kosten gespart werden. Der Vorteil der Einhaltung einer Norm wie ISO 5211 besteht darin, dass der Benutzer die Teile von jedem Hersteller kaufen und dann Ventil und Antrieb mischen und anpassen sowie bei Bedarf ein einzelnes Teil ersetzen kann.

ISO 5211 ist eine internationale Norm, die Anforderungen für die Befestigung von Schwenkantrieben (mit oder ohne Getriebe) an Industriearmaturen festlegt. ISO 5211 spezifiziert die folgenden Parameter:

1. Die Flanschabmessungen, die für die Befestigung von Schwenkantrieben an Industriearmaturen oder Zwischenträgern erforderlich sind.
2. Die Abmessungen der Antriebskomponenten von Schwenkantrieben, die für ihre Befestigung an den angetriebenen Komponenten erforderlich sind.
3. Die Referenzwerte der Drehmomente für Schnittstellen und Kupplungen.

Flanschabmessungen

Flansche für Schwenkantriebe (Abbildung 2, gekennzeichnet mit 1) entsprechen den in Abbildung 2 und Tabelle 1 gezeigten Abmessungen. Die Flansche können mit Schrauben, Bolzen oder Stehbolzen befestigt werden. Löcher für die Bolzen, Schrauben oder Stehbolzen sind gleichmäßig voneinander entfernt und außermittig positioniert (siehe Abbildung 3 und Tabelle 3) und entsprechen den Anforderungen von ISO 273. ISO 273 legt die Durchgangsloch-Durchmesser für allgemeine Anwendungen fest. Diese Werte stammen aus Berechnungen der Auflagefläche, die mit ISO-Produkt-Normen für Schrauben und Muttern verbunden sind.

Tabelle 1: Flanschabmessungen (in mm)

Flanschtyp	d1	d2	d3	d4	h1max	h2min	Anzahl der Schrauben/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 2: Position der Löcher

Flanschtyp	⍺/2
F03 bis F16	45°
F25 bis F40	22,5°
F48	15°
F60	9°

Antriebseinsätze

Antriebseinsätze ermöglichen die direkte Montage der Antriebe an das Ventil gemäß ISO 5211. Die direkte Montage macht einen kupplungsartigen Montagesatz überflüssig und reduziert die Kosten für die Ventil-/Antriebsmontage erheblich. ISO 5211 umfasst parallele und diagonale Vierkantantriebe, Flachkopfantriebe sowie Einfach- und Doppelkeilantriebe. Diese Antriebseinsätze sind bei werkseitig gefertigten Antrieben vorhanden oder als separate Einheiten erhältlich. Außerdem können diese Einsätze beim Händler oder Endanwender leicht ausgetauscht werden.

ISO 5211 Drehmomenttabelle

Gemäß der ISO 5211-Norm sollte das maximale Drehmoment, das über den Montageflansch einer Absperrklappe oder eines Kugelhahns übertragen wird, den in Tabelle 3 aufgeführten Werten entsprechen. Die in Tabelle 3 angegebenen Werte basieren auf Schrauben unter Zugspannung bei einer Spannung von 290 MPa und einem Reibungskoeffizienten zwischen den Montageflächen von 0,2. Jede Abweichung von diesen definierten Parametern kann zu Abweichungen in 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.

Tabelle 3: Maximale Flanschdrehmomente gemäß ISO 5211-Norm

Flanschtyp	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

Bezeichnung

Schwenkantriebe, die der Norm ISO 5211 entsprechen, können wie in Tabelle 4 gezeigt bezeichnet werden.

Tabelle 4: ISO 5211 Ventilbezeichnung

Flanschbezeichnung	Zentrierzapfenidentifikation	Antriebsidentifikation	Antriebsabmessungen (in mm)
Flanschtypen gemäß Tabelle 1	Y: mit Zentrierzapfen N: ohne Zentrierzapfen	V: Einzelkeilantrieb W: Doppelkeilantrieb L: Paralleler Vierkantantrieb D: Diagonaler Vierkantantrieb H: Flachkopfantrieb	Die tatsächlichen Abmessungen des Antriebs in mm

Beispiel

Betrachten Sie einen Schwenkantrieb mit folgender Bezeichnung:

EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22

Die Bezeichnung kann wie folgt entschlüsselt werden:

• F07: Flanschtyp
• Y: Mit Zentrierzapfen
• V: Einzelkeilantrieb
• 22: 22 mm Antriebsdurchmesser

Daher identifiziert EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22 einen Schwenkantriebsanschluss gemäß der Norm ISO 5211 mit Flanschtyp F07, Zentrierzapfen und Einzelkeilantrieb mit einem Durchmesser von 22 mm. Bitte beachten Sie, dass die Kennzeichnung der Bezeichnung auf dem Antrieb nicht obligatorisch ist. Weitere Informationen zu den Abmessungen der Antriebskomponenten für verschiedene Arten von Antriebseinsätzen finden Sie im ISO 5211-Dokument.

Zusätzliche Merkmale von ISO 5211-Antrieben

Direkt montierte ISO 5211-Ventile verfügen über zusätzliche Merkmale wie ein ausblassicheres Spindeldesign, Griffe mit einer integrierten Verriegelungsvorrichtung oder ein antistatisches Design. Bei einem Kugelhahn eliminiert ein antistatisches Design die durch Reibung erzeugte statische Aufladung auf der Kugel. Das Design schützt das Ventil vor Funken, die den durch das Ventil fließenden Kraftstoff entzünden können. ISO 5211-Antriebsoptionen für Modulation DPS (Digital Positioning System) oder ausfallsichere BSR (Battery Safety Return) sind ebenfalls verfügbar.

Andere ISO-Normen für Absperrklappen

ISO 5752

Die ISO 5752-Norm für Absperrklappen spezifiziert die Grundreihen der Einbaulängen und Mitte-zu-Flansch-Abmessungen für zweiweg Metall-Absperrklappen. Jede Grundreihe gilt für Flansche mit passenden Abmessungen gemäß der entsprechenden EN- oder ASME-Flanschserie.

Die Einbaulänge ist der Abstand zwischen den beiden Dichtungskontaktflächen. (Abbildung 5 linke Seite). Die Mitte-zu-Flansch-Abmessung ist der Abstand zwischen der Ebene am äußersten Ende eines Gehäuseanschlusses senkrecht zu seiner Achse und der Achse des anderen Gehäuseanschlusses (Abbildung 5 rechte Seite).

ISO 10631

ISO 10631 spezifiziert die allgemeinen Anforderungen für Design, Materialien (z.B. Stahl, Gusseisen, Sphäroguss, Kupferlegierung), Druck-/Temperaturklassen und Prüfung von Absperrklappen mit metallischen Gehäusen für den Einsatz in geflanschten oder stumpfgeschweißten Rohrleitungssystemen.

IS0 16136

ISO 16136 spezifiziert die Anforderungen an Design, Funktionsmerkmale und Herstellung von Absperrklappen aus thermoplastischen Materialien für Absperr- und Regelaufgaben, ihren Anschluss an das Rohrsystem, die Gehäusematerialien und ihre Druck-/Temperaturklasse zwischen − 40 °C und + 120 °C für eine Lebensdauer von 25 Jahren, und legt auch ihre Prüfungen nach der Herstellung fest.

Andere ISO-Normen für Kugelhähne

ISO 7121

ISO 7121 spezifiziert die Anforderungen für eine Reihe von Stahl-Kugelhähnen, die für allgemeine industrielle Anwendungen geeignet sind. Die Norm umfasst Kugelhähne mit Nenngrößen und gilt für die Druckklassen 50, 300, 600, 800 und 900. Sie enthält Bestimmungen für Kugelhahn-Eigenschaften wie folgt:

• geflanschte und stumpfgeschweißte Enden in Größen 15 ≤ DN ≤ 600 (1/2 ≤ NPS ≤ 24)
• Steckschweißenden in Größen 8 ≤ DN ≤ 100 (1/4 ≤ NPS ≤ 4)
• Gewindeenden in Größen 8 ≤ DN ≤ 50 (1/4 ≤ NPS ≤ 2)
• Gehäusesitzöffnungen bezeichnet als Vollbohrung, reduzierte Bohrung und doppelt reduzierte Bohrung
• Materialien
• Prüfung und Inspektion

ISO 17292

ISO 17292 spezifiziert die Anforderungen für eine Reihe von Metall-Kugelhähnen, die für Erdöl-, petrochemische und Erdgasanlagen sowie verwandte industrielle Anwendungen geeignet sind. Sie enthält Bestimmungen für Prüfung und Inspektion sowie für Ventileigenschaften wie folgt:

• geflanschte und stumpfgeschweißte Enden, in Größen 15 ≤ DN ≤ 600 (½ ≤ NPS ≤ 24)
• Steckschweißenden und Gewindeenden, in Größen 8 ≤ DN ≤ 50 (¼ ≤ NPS ≤ 2)
• Gehäusesitzöffnungen bezeichnet als Vollbohrung, reduzierte Bohrung und doppelt reduzierte Bohrung
• Materialien

ISO 23826

ISO 23826 spezifiziert die Anforderungen an Design, Typ, Prüfung, Kennzeichnung, Herstellungstests und Untersuchung von Kugelhähnen, die verwendet werden als:

• Verschlüsse von wiederbefüllbaren transportablen Gasflaschen, Druckfässern und Rohren
• Hauptventile für Flaschenbündel
• Ventile für Transporteinheiten [z.B. Anhänger, Batterie-Fahrzeuge, Gascontainer (MEGCs)], die komprimierte Gase, verflüssigte Gase und gelöste Gase befördern.

Die Norm gilt jedoch nicht für Kugelhähne für oxidierende Gase, giftige Gase und Acetylen für einzelne Gasflaschen, Druckfässer und Rohre.