Membranventilmaterialien

Membranventile eignen sich für verschiedene Anwendungen, wodurch die richtige Materialauswahl entscheidend ist, um sicherzustellen, dass das gewählte Ventil für die spezifische Anwendung geeignet ist. Zum Beispiel kann ein Membranventil mit einem Neopren-Diaphragma für Abwasseranwendungen geeignet sein, jedoch nicht für Öl- und Gasanwendungen. Dieser Artikel bietet hauptsächlich Anleitungen zur Auswahl von Materialien für das Diaphragma und den Ventilkörper, da dies die einzigen Ventilkomponenten sind, die mit dem durch das Ventil fließenden Medium in Kontakt kommen.

Diaphragm-Materialien

Bei der Auswahl des Materials für das Diaphragma des Membranventils sollten Sie die folgenden Kriterien beachten:

• Temperaturbewertung: Verschiedene Materialien können stark unterschiedliche Temperaturbewertungen haben. Wenn das Diaphragma häufig Temperaturen außerhalb seiner Bewertung ausgesetzt ist, wird es schnell abgenutzt.
• Flexibilität: Die Flexibilität des Diaphragmas reicht von sehr flexibel bis relativ steif. Für Anleitungen zur Auswahl dieses Werts siehe den nächsten Abschnitt (Diaphragma-Flexibilität – warum es wichtig ist).
• Anwendungs-/Systemmedien: Wie in Tabelle 1 zu sehen ist, eignen sich einige Diaphragmamaterialien gut für bestimmte Anwendungen oder Systemmedien und weniger gut für andere. Das durch das System fließende Medium kann wahrscheinlich entscheiden, welches Material für das Diaphragma ausgewählt werden soll.

Tabelle 1: Auswahlkriterien für das Diaphragma des Membranventils

Material	Temperaturbewertung	Flexibilität	Anwendungen
EPDM	-29 °C bis 110 °C (-20 °F bis 230 °F)	Hoch	Handhabung von Säuren, Laugen, Alkoholen, Ozonbeständigkeit, Dampfsterilisation
PTFE (Teflon)	-184 °C bis 149 °C (-300 °F bis 300 °F)	Niedrig aufgrund der Steifigkeit	Starke Säuren, Laugen, Lösungsmittel, Anwendungen mit hoher Dichtkraft
Neopren	-29 °C bis 93 °C (-20 °F bis 200 °F)	Moderat bis Hoch	Abwasserleitungen, Flüssigkeiten mit Ölen, Säuren, Laugen, Erdöl, Sprengstoffe, Düngemittel
Butylkautschuk	-20 °C bis 120 °C (-4 °F bis 248 °F)	Hoch	Gasförmige Medien, Dampfsterilisation, Säuren, Laugen
Nitrilkautschuk	-26 °C bis 57 °C (-14 °F bis 134 °F)	Hoch	Gase, Kraftstoffe, Fette, Öle, Alkohole, Erdöl (nicht mit Acetonen, Ketonen, Ozon)
Naturlatex	-40 °C bis 57 °C (-40 °F bis 134 °F)	Sehr Hoch	Abrieb, verdünnte Mineralsäuren, Brauen
Viton	-29 °C bis 149 °C (-20 °F bis 300 °F)	Moderat	Die meisten Chemikalien, Lösungsmittel, Öle (nicht Ammoniak, polare Lösungsmittel)

Hinweis: Die Werte für Flexibilität (z. B. hoch oder moderat) geben die Flexibilität des Materials im Vergleich zu den anderen Materialien in der Tabelle an. Erfahren Sie mehr über die chemische Beständigkeit jedes Materials in unserem Leitfaden zur chemischen Beständigkeit von Materialien.

Diaphragma-Flexibilität – warum es wichtig ist

Wenn die Systemparameter (z. B. Temperatur und Medien) die Verwendung verschiedener Diaphragmamaterialien zulassen, kann die Auswahl der Flexibilität der nächste Schritt sein, um das am besten geeignete Material auszuwählen.

• Vorteile hoher Flexibilität: Sehr flexible Diaphragmen reagieren empfindlicher auf niedrigen Druck, öffnen und schließen schneller und bieten engere Dichtungen, da sie besser die Form des Ventilsitzes annehmen können.
• Vorteile geringerer Flexibilität: Diaphragmen mit geringerer Flexibilität haben in der Regel eine höhere Temperatur- und Druckbeständigkeit und sind in der Regel weniger porös, was sie für Anwendungen geeignet macht, bei denen die Leckverhütung oberste Priorität hat.

Materialien für den Membranventilkörper

Ein Membranventil kann aus Metall oder Kunststoff sein, was das für seinen Körper verwendete Material angibt. Tabelle 2 beschreibt die häufigsten Materialtypen und die wichtigsten Eigenschaften jedes Materials.

Tabelle 2: Materialtypen für den Membranventilkörper

Körpermaterial	Druckbewertung (bar [psi])	Temperaturbewertung	Primäre Vorteile
Edelstahl-Membranventil	10,3 - 413 (150 - 6.000)	-157 bis 427 °C (-250 bis 800 °F)	Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit, Sauberkeit
PVC-Membranventil	1,4 - 31 (20 - 450)	Bis zu 60 °C (Bis zu 140 °F)	Chemikalienbeständigkeit, Leichtgewicht, kostengünstig
Kohlenstoffstahl-Membranventil	10,3 - 172 (150 - 2.500)	-29 bis 427 °C (-20 bis 800 °F)	Festigkeit, Zähigkeit, Stoßfestigkeit
Gusseisen-Membranventil	8,6 - 17,2 (125 - 250)	Bis zu 232 °C (Bis zu 450 °F)	Haltbarkeit, kostengünstig, gute Vibrationsdämpfung

Andere Komponentenmaterialien

Die beiden anderen Hauptkomponenten eines Membranventils sind sein Stiel und seine Haube. Der Stiel besteht in der Regel aus Edelstahl oder Kunststoff, und die Haube wird wahrscheinlich aus dem gleichen Material wie der Ventilkörper hergestellt. Die Auswahl des Materials ist nicht so kritisch, da das Medium des Systems nicht mit der Haube oder dem Stiel interagieren wird. Bei der Wahl zwischen Edelstahl oder Kunststoff für den Stiel wählen Sie Edelstahl, wenn die Temperatur um den Stiel herum 60 °C (140 °F) oder höher ist.