1Grundlegende Definition und Strukturelle Zusammensetzung
EineKugelventilist ein Vierteldreh-Rotationsbewegungsventil, das durch eine kugelförmige Scheibe (die Kugel) mit einem präzise gebohrten Durchbohrloch gekennzeichnet ist.mit einer Breite von mehr als 10 mm, jedoch nicht mehr als 15 mm, bietet in Rohrleitungen mit Flüssigkeiten, Gasen oder mehrphasigen Medien eine außergewöhnliche Abschaltfähigkeit.
Kernkomponenten:
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Ball: üblicherweise aus Edelstahl (ASTM A351 CF8M) oder kromförmig zur Korrosionsbeständigkeit
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Sitzplätze: PTFE, verstärkte Thermoplastika oder Metall-Metall-Verbindungen für Hochtemperaturanwendungen
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Stamm: ASTM A182 F6a mit einem sprengsicherem Aufbau
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Körper: gegossen/bearbeitet nach ASME-Norm B16.34
2. Betriebsmechanik und Leistungsmetriken
2.1 Arbeitsprinzip
Das Ventil erreicht eine Durchflussregulierung durch eine 90°-Rotation:
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0° (geöffnet): Die Bohrung richtet sich mit der Rohrleitungsachse aus und bietet eine minimale Durchflussbeschränkung (Cv ≈ 50% höher als bei Torventilen)
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90° (geschlossen): Die Bohrung wird senkrecht und die Sitzflächen bilden bidirektionale bubbeldichte Dichtungen (Leckagerate ≤ 100 ppm pro API 598)
2.2 Leistungsindikatoren
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Parameter |
Standardbereich |
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Druckbewertung |
ANSI 150 bis 2500 (PN 20 bis 420) |
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Temperaturbereich |
-196°C (kryogen) bis 650°C (spezielle Legierungen) |
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Antriebsdrehmoment |
20~800 Nm (je nach Größe/Druck) |
3. Industrielle Taxonomie und Auswahlkriterien
3.1 Konstruktionsvarianten
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Schwebende oder auf Trunnion montierte Fahrzeuge: für ≤ DN300 (schwebend) vs. hochdruckend großförmig (Trunnion)
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Voller/Reduzierter Hafen: 100% Bohrung für das Schleppen gegenüber 80% für das Drosseln
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Multiportkonfigurationen: 3-Wege-L/T-Muster für die Strömungsumleitung
3.2 Matrix für die Materialkompatibilität
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Medien |
Empfohlenes Material |
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HCl ≤ 30% |
Hastelloy C276 |
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Überhitzter Dampf |
ASTM A217 WC9 |
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Schleifschlamm |
mit einer Breite von nicht mehr als 30 mm |
4. Sektorspezifische Anwendungen
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Öl und Gas: Unterseeische X-mas-Bäume (API 6DSS-konform)
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Arzneimittel: Ultra-reine Konstruktionen, die CIP/SIP-fähig sind (ASME BPE)
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Kernenergie: SIL3-zertifizierte Aktoren für ECCS
5. Wartung und Ausfallverhütung
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Gemeinsame Probleme: Erosion des Sitzplatzes (gemildert durch Härtung durch Stellit)
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Emissionsflüchtlinge: ISO 15848-1-konforme Stammdichtungen
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Brandschutz: API 607/6FA Feuerversuche für Konstruktionen