Kugelhahn-Anschlussarten

Kugelhähne sind aufgrund ihres breiten Einsatzspektrums, ihrer geringen Kosten und ihrer Wartungsfreundlichkeit in privaten und industriellen Anwendungen sehr beliebt. Unterschiedliche Anwendungen und Installationsumgebungen von Kugelhähnen erfordern unterschiedliche Arten von Endanschlüssen, um eine ordnungsgemäße Verbindung mit Prozessrohren oder Komponenten herzustellen. Obwohl die Anschlusstypen im Wesentlichen dasselbe tun: den Kugelhahn an beiden Enden mit dem Rohr oder Bauteil verbinden, sind einige Anschlusstypen für verschiedene Anwendungen vorteilhafter. Die gebräuchlichsten Arten von Kugelhahnanschlüssen sind: Flanschanschluss, Schweißanschluss, Verschraubung, Tri-Clamp und Gewindeanschluss (siehe Abbildung 1). Lesen Sie unseren Artikel über Kugelhähne , um zu erfahren, wie Kugelhähne funktionieren.

Inhaltsübersicht

• Anschluss mit Gewinde
• Geschweißte Verbindung
• Flanschverbindung
• Tri-Clamp-Verbindung
• Echte Gewerkschaftsverbindung
• Auswahlkriterium

Anschluss mit Gewinde

Gewindeanschlüsse sind eine einfache Möglichkeit, kleine Ventile an Rohre anzuschließen. Sie werden in der Regel bei Anwendungen mit kleinen Kugelhähnen mit einem Durchmesser von weniger als 101 mm (4") verwendet, da größere Durchmesser schwer abzudichten sind und zu Leckagen durch die Gewinde führen können. Sie sind billig, einfach zu installieren und leicht zu warten und zu ersetzen. In der Regel hat das Ventil ein Innengewinde, das an ein Bauteil mit Außengewinde angeschlossen wird. In manchen Fällen hat das Ventil ein Außengewinde oder ein Außengewinde und ein Innengewinde am anderen Ende. Die Gewinde werden unter strikter Einhaltung der Gewindenormen hergestellt, in denen die Parameter des Gewindes festgelegt sind. Ein Beispiel für einen Kugelhahn mit Gewinde ist in Abbildung 2 zu sehen.

Gewindeverbindungen können entweder gerade oder kegelförmig sein. Gerade Verbindungen erfordern oft einen O-Ring, der zusammengedrückt wird, um eine dichte Verbindung zwischen dem Ventil und dem Rohr zu gewährleisten. Das kegelförmige Gewinde erfordert keinen O-Ring, um eine dichte Abdichtung zu erreichen. Bei beiden Gewindetypen kann zwischen Außen- und Innengewinde ein Rohrband oder ein Dichtmittel verwendet werden, das als Schmiermittel dient, abdichtet und verschleißverursachende Metall-Metall-Kontakte verhindert.

Es gibt drei Haupttypen von internationalen Gewindenormen, die die Parameter des Gewindes definieren. Lesen Sie unseren Artikel über Gewindenormen für weitere Einzelheiten.

Britisches Standard-Rohr (BSP)

BSP ist in den meisten Teilen der Welt ein weithin akzeptierter Standard für die Abdichtung von Rohren und Fittings, mit der bemerkenswerten Ausnahme der Vereinigten Staaten von Amerika. Der BSP besteht aus einem Innen- und einem Außengewinde für das Ventil und das Rohr. Sie haben einen Flankenwinkel von 55 Grad mit abgerundeten Wurzeln und Kämmen (Tälern und Gipfeln).

Die BSP-Norm hat zwei Arten von Gewinden: das parallele (gerade) Gewinde BSPP und das kegelige Gewinde BSPT. Das BSPP ist durch die Normen ISO 228-1:2000 und ISO 228-2:1987 definiert, während das BSPT durch die Normen ISO 7, EN 10226-1 und BS 21 definiert ist.

Amerikanischer Nationaler Standard für Rohrgewinde

Dies ist auch als Nationales Rohrgewinde (NPT) bekannt. Außerdem gibt es eine Norm für kegelige und gerade Gewinde. Der Flankenwinkel beträgt 60 Grad mit flachen Wurzeln und Kämmen. Es gibt viele Arten von NPT, aber die beiden Haupttypen sind das American National Standard Taper Pipe Thread (auch bekannt als NPT) und das American National Standard Straight Pipe Thread (NPS).

Metrisches Gewinde Standard (M)

Metrische Gewinde sind eine allgemeine Gewindenorm. Es handelt sich um ein paralleles Gewinde, das durch die Bezeichnung "M", gefolgt von einer Zahl, die den Hauptdurchmesser des Gewindes angibt, gekennzeichnet ist. Der Hauptdurchmesser und die Steigungsgröße werden zur Charakterisierung der Gewindenorm verwendet. Es handelt sich um ein V-förmiges Gewinde mit einem Flankenwinkel von 60 Grad. Das metrische Gewinde ist durch die Norm ISO 68-1 definiert.

Geschweißte Verbindungen

Geschweißte Verbindungen werden verwendet, wenn das System leckagefrei sein muss. Dies ist typischerweise in Hochtemperatur- und Hochdruck-Rohrleitungssystemen der Fall. Auch bei chemisch gefährlichen Flüssigkeiten ist die Verwendung von Schweißverbindungen üblich. Schweißverbindungen sollten von geschultem Fachpersonal ausgeführt werden. Es handelt sich um eine dauerhafte Art der Verbindung. Es gibt zwei Haupttypen von Schweißverbindungen für Ventile:

Muffengeschweißte Verbindungen

Bei einer Muffenschweißverbindung (Abbildung 3, Kennzeichnung A) ist der Durchmesser des Ventils größer als der Durchmesser des Rohrs, so dass das Rohr in das Muffenende des Ventils passen kann. Die Schweißnaht wird um den Rand des Ventilendes herum ausgeführt, das mit dem Rohr verbunden ist.

Stumpfgeschweißte Verbindungen

Bei einer stumpfgeschweißten Verbindung (Abbildung 3, Bezeichnung B) haben die Ventilenden und die Rohrenden den gleichen Durchmesser. Die Verbindungsenden werden aneinandergelegt und genutet, um einen Raum für die Schweißnaht zu schaffen. Die Schweißnaht wird um die Ränder der Verbindung herum ausgeführt. Stumpfschweißen ist bei kleineren Rohrgrößen üblich. Dies ist in Abbildung 3 (B) zu sehen.

Flanschverbindungen

Flanschanschlüsse sind typisch für Ventilgrößen über 4 und sind in Abbildung 4 zu sehen. Sie sind recht einfach zu installieren und können für Reinigungs- und Wartungsarbeiten leicht entfernt werden, ohne andere Teile des Rohrnetzes zu beeinträchtigen. Sie sind in industriellen Anwendungen sehr verbreitet. Die Flansche sind massive Metallplatten mit Löchern, durch die Schrauben und Muttern gesteckt werden, um die Armatur an der Leitung zu befestigen. Genau wie bei Gewindeverbindungen gelten für Flanschverbindungen strenge Normen für die Parameter. Die Gestaltung der Platten, die Lochgröße, das Lochgewinde und die Lochposition sind einige der Parameter, die durch diese Normen festgelegt werden.

Die Normen für Flanschverbindungen sind DIN 1092-1, die unter ISO 7005 als europäische Norm verwendet wird, ANSI/ASME B16.5, das American National Standards Institute in Verbindung mit der American Society of Mechanical Engineers und SAE J518, die Society for Automotive Engineers. Diese Normen enthalten verschiedene Arten und Ausführungen von Flanschen und deren Befestigung an Armatur und Rohrleitung.

Tri-Clamp-Verbindung

Eine Tri-Clamp, die manchmal auch als Tri-Clover oder T-Clamp bezeichnet wird, ist eine spezielle Art von Flanschverbindung, bei der die Flanschenden des Ventils (Abbildung 5, Bezeichnung A) und des Rohrs mit einer Gelenkschelle (Abbildung 5, Bezeichnung B) zusammengehalten werden, zwischen denen sich eine Dichtung befindet. Durch das Anziehen der Schelle werden das Rohr und das Ventilende zusammengepresst, so dass eine dichte Verbindung entsteht. Es gibt verschiedene Arten von Schellen, z. B. Einzelscharniere, dreiteilige Doppelscharniere und Hochdruckschellen mit zwei Schrauben.

Echte Gewerkschaftsverbindung

Echte Überwurfverbindungen werden in der Regel bei PVC-Ventilen und -Rohrleitungen verwendet, wobei der Außendurchmesser des Rohrs dem Innendurchmesser der Verbindung entspricht. Ein Lösungsmittel (Klebstoff) wird verwendet, um Leckagen zu verhindern. Sie ermöglichen das mehrfache Anschließen und Trennen der Kugelhähne von der Rohrleitung zu Wartungs- oder Austauschzwecken. PVC-Komponenten werden häufig in korrosiven Medien wie Meerwasser, Säuren und Basen sowie organischen Lösungsmitteln eingesetzt.

Auswahlkriterium

Um die beste Anschlussart für Ihren Kugelhahn auszuwählen, müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Einige dieser Faktoren werden wir im Folgenden erörtern:

• Andere ähnliche Ventile: Wenn Sie bereits andere Ventile im gleichen Netz haben, ist deren Anschlussart wahrscheinlich die richtige Wahl für das Ventil.
• Prozessdruckstufe: Der Anschlusstyp muss dem maximal zu erwartenden Druck in der Prozessleitung standhalten. Geschweißte Anschlüsse sind für sehr hohe Drücke, Flanschanschlüsse für Drücke bis 400 bar (5801 psi) und Gewindeanschlüsse bis 140 bar (2030 psi).
• Kosten: Geschweißte Verbindungen sind die billigste Variante, bieten aber keine Flexibilität und erfordern Fachwissen bei der Installation. Die Kosten für Gewinde- und Flanschanschlüsse hängen von der Ventilgröße ab.
• Keine Leckagen: Geschweißte Verbindungen sollten verwendet werden, wenn keine Leckagen erforderlich sind. Flanschanschlüsse eignen sich für größere Rohre mit minimalen Leckagen und Gewindeanschlüsse für kleinere Rohre.
• Einfach zu installieren, zu ersetzen und zu warten: Flanschanschlüsse erleichtern die Wartung des Ventils, Gewindeanschlüsse sind schwieriger, während Schweißanschlüsse keine Wartungsmöglichkeit bieten.
• Größe der Rohre: Große Rohre über 4 Zoll werden normalerweise geflanscht oder geschweißt. Kleinere Rohrgrößen sind mit Gewinde versehen und können dort geschweißt werden, wo die Prozessflüssigkeit gefährlich sein kann.
• Verbindungsstandard: Achten Sie darauf, dass die Anschlussnorm für Gewinde- und Flanschverbindungen zum Rohr passt. Bei einer Schweißverbindung ist das Material der Armatur und des Rohres zu prüfen.

Um mehr über die Auswahl des richtigen Kugelhahns für Ihren Betrieb zu erfahren, lesen Sie unseren technischen Artikel über die Auswahl von Kugelhähnen.