Kugelhahnleckage: Prüfen, vermeiden und beheben

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29/07/2022
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Undichter Kugelhahn
Quelle: istock

Ein Kugelhahn ist eine mechanische Absperrvorrichtung, die dazu dient, den Durchfluss von flüssigen oder gasförmigen Stoffen mit Hilfe einer rotierenden Kugel zu steuern, die ein Loch in sich hat. Kugelhähne sind eine der effektivsten und zuverlässigsten Armaturenarten.

In vielen Industriezweigen werden Kugelhähne wegen ihrer Langlebigkeit und Sicherheit eingesetzt. Kugelhähne begrenzen die Gefahren, die von Sanitäranlagen ausgehen, und bringen riskante Situationen unter Kontrolle, insbesondere bei undichten Leitungen. Mit den Kugelhähnen lässt sich das gesamte Sanitärsystem leicht ein- und ausschalten. Wenn also Kugelhähne zur Steuerung von Rohrleitungssystemen verwendet werden, was wird dann zur Überprüfung und Vermeidung von Leckagen im Kugelhahn selbst verwendet?

In diesem Artikel finden Sie alle Informationen, die Sie benötigen, um das Beste aus einem Kugelhahn herauszuholen, Kugelhähne zu inspizieren, Leckagen zu vermeiden und wie Sie Reparatur undichter Kugelhähne sollten sie auftreten. 

Bitte vorher prüfen 

Vor dem Kauf Ihrer Industriekugelhähne (wie bei allen anderen Dingen auch) ist eine gründliche Inspektion und Kugelhahnprüfung durchgeführt werden, um sie für den Betrieb zu zertifizieren. Denn die Verwendung eines falschen Kugelhahns kann zu großen Schäden führen. Prüfen Sie, ob der Kugelhahn die folgenden Punkte erfüllt:

  1. Geeigneter Kugelhahntyp 

Zuallererst: Wozu wird der Kugelhahn benötigt? Wo und was soll er eingebaut werden? Diese Fragen müssen bereits vor dem Kauf des Kugelhahns geklärt sein, denn die Anwendung des Hahns bestimmt den Typ, der gekauft werden sollte.  

Der Kauf des richtigen Ventiltyps ist ein Schritt zur Gewährleistung eines gut funktionierenden Rohrleitungssystems. Es gibt verschiedene Arten von Kugelhähnen, wobei jeder Hahn seine eigenen geeigneten Anwendungen hat. Selbst bei Kugelhähnen, die für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können, gibt es immer einen bestimmten Typ, mit dem er am besten kompatibel ist. 

Um sicherzustellen, dass die Kugelhähne nach dem Einbau nicht undicht werden, ist es notwendig, den idealen Kugelhahn zu kaufen, der ohne Schwierigkeiten eingebaut werden kann. 

Die wichtigsten Arten von Kugelhähnen sind:

  • Kugelhahn mit voller Punktzahl
  • Kugelhahn mit Standardanschluss
  • V Anschluss-Kugelhahn
  • True Union Kugelhahn
  • Motorisierter Kugelhahn
  • Manuell betätigter Kugelhahn
  • Sanitärkugelhahn
  1. Leckage-Intoleranz 

Einer der wichtigsten Punkte, auf die man bei der Inspektion eines Kugelhahns vor dem Kauf achten sollte, ist seine Intoleranz gegenüber Leckagen. 

Kugelhähne werden aus verschiedenen Werkstoffen und unter verschiedenen Bedingungen hergestellt. Es sollten nur solche in Betracht gezogen werden, die aus den besten, als korrosionsbeständig beschriebenen Werkstoffen hergestellt werden.

Die Unempfindlichkeit eines Kugelhahns gegenüber Leckagen ist ein deutlicher Hinweis darauf, wie lange der Hahn noch für den aktiven Einsatz zur Verfügung steht, bis er der Korrosion nicht mehr standhalten kann und undicht wird. 

  1. Betriebsdruckgrenze

Um künftige Leckagen zu vermeiden, sollte die Betriebsgrenze des Systems nicht über das hinausgehen, was das Ventil bewältigen kann. Wenn der Betriebsdruck des Systems etwa 80-90% erreicht, zeigt das Druckbegrenzungsventil in der Regel erste Anzeichen von Schwäche. 

Für jedes Ventil gibt es einen Betriebsdruck, den so genannten maximal zulässigen Betriebsdruck (MAWP). 

Der MAWP ist der maximale Druck, der durch das Ventil fließen kann; dies wird als der "eingestellte Anfangsdruck" bezeichnet. Wenn ein Kugelhahn über seine Grenzen hinaus belastet wird oder unter Druckbedingungen eingesetzt wird, die über dem Nenndruck des Kugelhahns liegen, wirkt sich dies auf einige wichtige Teile des Geräts aus, wie z. B. die Membran, O-Ringe, Federn und die allgemeine Funktionsfähigkeit des Hahns.

Alle Kugelhähne haben ihre eigenen unterschiedlichen Druckstufen (angegeben in PSI) und nur ein Kugelhahn mit kompatibler Druckleistung sollte zum Einsatz kommen. 

Gemeinsame Kugelhahn Leckage und Lösung

Schauen wir uns nun eine Reihe von Kugelhahnleckagen die am häufigsten vorkommen, ihre möglichen Ursachen und wie man sie leicht beheben kann. 

Leckage zwischen Stellantrieb und Ventil 

Wenn auf der Oberfläche der Klappenscheibe Riefen zu sehen sind, ist dies ein Beweis dafür, dass die Klappenscheibe nicht richtig montiert wurde. Denn jedes Mal, wenn sich die Sitzschicht des Kugelhahns bei einer Leckage im Inneren des Hahns schließt, entsteht eine potenzielle Leckage. Diese würde sich bei Nichtbeachtung noch verschlimmern und die Lebensdauer des Kugelhahns verkürzen.  

Wenn die Leckage ein bestimmtes Schadensausmaß erreicht, ist eine Reparatur sinnlos, und die Auskleidungen des Kugelhahnsitzes müssen schließlich ausgetauscht werden. 

  • Mögliche Ursache

Ein wahrscheinlicher Grund für die Leckage zwischen Antrieb und Ventil ist, dass einige der eingebauten Kugeln entweder zu groß oder zu klein waren. Eine unter- oder überdimensionierte Kugel kann das Ventil stark beschädigen. 

Um dies zu vermeiden, sollten unbedingt nur Armaturen mit der entsprechenden Größe und Volumenklasse eingebaut werden. Fehler oder Unachtsamkeiten beim Einbau von Kugelhähnen können zu großen Problemen führen (Häufiger Probleme mit Kugelhähnen Referenz), die später während des Betriebs auftreten können, wobei das Schlimmste die Leckage der Ventile ist.

  • Wie beheben 

Wenn eine Leckage zwischen Antrieb und Kugelhahn entdeckt wird, befolgen Sie die folgenden einfachen Anweisungen Kugelhahn-Reparatur Schritte für eine schnelle Lösung:

  • Achten Sie darauf, die Packungsöffnung zu reinigen.
  • Ersetzen Sie die Verpackung.
  • Der Stellantrieb sollte gründlich geschmiert werden.
  • Reinigen Sie die Sitze des Kugelhahns, und wenn sich die Spindel nur schwer betätigen lässt, müssen Sie möglicherweise den Sitz komplett austauschen.
  • Ziehen Sie die Muttern gut an, verwenden Sie auch Loctite oder Gewindesicherung. 

Ausfall der Absperrung 

Wenn es ein Problem mit irgendeinem Teil des Rohrleitungssystems im Haus oder in einer industriellen Umgebung gibt, wäre es das erste, was man tun könnte, es vom Kugelhahn aus abzusperren. Wenn jedoch das mechanische Teil, das als Absperrvorrichtung funktionieren soll, das Problem ist, dann gibt es ein Problem.

Wenn ein Kugelhahn nicht regelmäßig betätigt oder lange Zeit nicht benutzt wird, ist es sehr wahrscheinlich, dass er beim Schließen eine gewisse Menge Wasser verliert. 

  • Mögliche Ursache 

Ein Kugelhahn, der über einen längeren Zeitraum in Betrieb war, ohne dass er trainiert wurde, kann den Inhalt der Rohrleitung nicht mehr so gut zurückhalten, wie er sollte. Dies ist umso schlimmer, wenn bereits ein Problem mit der Dichtung des Hahns besteht. 

Wann. 

  • Wie reparieren 

Um das Problem einer Absperrstörung bei Kugelhähnen zu lösen, sind die folgenden Anweisungen sehr hilfreich:

  • Benutzen Sie eine Zange, um die Armaturen des Ventils festzuziehen. 
  • Wenn die Leckage nach Schritt Nummer eins nicht aufhört, ersetzen Sie die Dichtung auf der Innenseite des Ventils durch eine neue.
  • Wenn die oben genannten Lösungen nicht funktionieren, müssen Sie möglicherweise das Ventil austauschen.

Undichtigkeiten beim Schließen

Mit der Zeit können die Dichtungen im Inneren der Kugelhähne sehr hart werden oder sich mit Mineralien ablagern. Das liegt daran, dass die Absperrventile selten benutzt werden. Nach dem Schließen und Öffnen des Ventils kann die Dichtung möglicherweise nicht mehr gut sitzen. Dies führt schließlich zu einem Leck in der Nähe der Ventilsitzfläche.

  • Mögliche Ursache

Die Hauptursache für eine Kugelhahnleckage beim Schließen ist es, Ventile sehr lange in einer Stellung zu belassen. Manchmal können Undichtigkeiten beim Schließen auch durch die Verwendung eines unter- oder überdimensionierten Kugelhahns entstehen. 

  • Wie reparieren

Gehen Sie wie folgt vor, um Lecks zu beheben, die durch das Schließen eines Ventils entstehen:

  • Unterbrechen Sie zunächst die Hauptzufuhr zu dem defekten Ventil.
  • Lösen Sie die Kappe des undichten Absperrventils mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels.
  • Bringen Sie Teflonband auf und um die Spindel herum an.
  • Schrauben Sie die Überwurfmutter wieder an ihren Platz, ohne sie zu fest anzuziehen.
  • Öffnen Sie nun vorsichtig das Ventil erneut, um zu prüfen, ob es jetzt ohne Leckage funktioniert.

Undichtigkeit der Sitzdichtung

Leckagen in der Sitzdichtung von Kugelhähnen sind die häufigsten Fälle von Leckagen in Armaturen. Unter bestimmten Umständen müssen Ventile der Klasse 3 mit weichen Ventilsitzen arbeiten, um eine maximale Leckagetoleranz von 0,1 zu erreichen. 

  • Mögliche Ursache

Die Dichtung wird sehr trocken und erzeugt eine große Hitze, wenn sie über einen längeren Zeitraum nicht geschmiert wird. Der Druck, der durch die Reibung aufgrund der Hitze und Trockenheit entsteht, wird die Dichtung schließlich verbrennen und zerspringen lassen, so dass die Flüssigkeit entweichen kann. Eine Motorwellendichtung, die in trockenem Zustand in Betrieb ist, wird bereits nach wenigen Einsätzen aufgrund von Hitzesprüngen oder Verbrennungen undicht.

  • Wie reparieren

Um Leckagen in der Sitzdichtung des Kugelhahns zu beheben, müssen Sie Folgendes tun, 

  • Trennen Sie das Absperrventil mit einem Schraubenschlüssel von der Versorgungsleitung.
  • Ziehen Sie die gewölbten Abdeckungen von den Schrauben der Schränke ab. Andernfalls lassen sich die Sechskantmuttern nicht mehr lösen.
  • Entfernen Sie das Wachssiegel von der Schranklippe.
  • Nach dem Entfernen der Muttern wird eine Reparatur eines undichten Kugelventils Ein Gurt sollte unter den Flansch des Schranks gelegt werden, um ihn auf dem Boden zu halten.
  • Vergewissern Sie sich, dass die neue gewachste Dichtung gut auf dem Schrankflansch aufliegt.
  • Jetzt können Sie die neu befestigte Dichtung wieder am Boden des Kugelhahns anbringen.

Leckage am Vorbau

Mit jedem weiteren Gebrauch von Kugelhähnen kann der Ventilschaft sehr spröde werden und abreißen. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass Luft eindringt und zu einer vollständigen Leckage führt. Eine Kugel Ventilschaftleck ist wie ein Riss in der Unterseite des Ventilkörpers.

  • Mögliche Ursache

Kugelhahnschaft undicht kann viele Ursachen haben, aber die Verwendung von Chemikalien schlechter Qualität und Rost ist eine der häufigsten Ursachen für undichte Ventilschäfte.

  • Wie reparieren

Für Kugelhahn-Reparatur einer undichten Spindel, tun Sie dies:

  •  Wenn sich herausstellt, dass das Ventil aufgrund von Undichtigkeiten defekt ist, sollten Sie den Reifen ausbauen und die Luft ablassen.
  •  Wischen Sie mit der sich verjüngenden Kante des Ventileinsatzes über den Ventilschaft. Dies sollte sehr vorsichtig geschehen, damit der Bereich frei von Ablagerungen bleibt.
  • Sie können nun den reparierten Kern wieder in das System einbauen.

Arbeitsbedingungen für Kugelhahn 

Ein feuchtes Rohrleitungssystem
Quelle: iStock

Um den Durchfluss in einem Rohrleitungssystem zu regeln, verwendet der Kugelhahn einen Schlüsselgriff und keine Radgriffe. Um den Kugelhahn vollständig in Betrieb zu nehmen, muss der Schlüssel je nach Stellung des Hahns um 90 Grad nach rechts oder links gedreht werden.

Die Vorrichtung ist geschlossen, wenn sie durch den Ventilgriff um 90 Grad geschwenkt wird und senkrecht zum Medienstrom steht. Sie ist offen, wenn der Griff flach aufliegt und mit der Strömungsrichtung, die auch mit dem Bohrloch übereinstimmt, ausgerichtet ist. 

Kugelhähne sind weit verbreitet, da sie unter den richtigen Arbeitsbedingungen eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen können. Sie zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer aus und dichten über diesen Zeitraum auch dann zuverlässig ab, wenn sie sehr lange nicht benutzt werden.

Die Effizienz der von den Kugelhähnen geleisteten Arbeit hängt jedoch von verschiedenen Betriebsbedingungen und Eigenschaften ab. Einige der Arbeitsbedingungen, die beachtet werden müssen, sind:

Druck 

Die Fähigkeit eines Kugelhahns, einem bestimmten Arbeitsdruck standzuhalten, hängt von seiner Druckstufe ab. Jeder Kugelhahn hat seinen eigenen spezifischen Arbeitsdruck. Kugelhähne sollten nicht unter Drücken eingesetzt werden, die über ihrer angegebenen Druckstufe liegen.

Vor dem Einbau des Kugelhahns in das System muss sichergestellt werden, dass er den niedrigsten und höchsten Druckwerten standhält. Dies kann durch Einsichtnahme in das Datenblatt des Kugelhahns und Überprüfung des entsprechenden Druckbereichs erfolgen.

Temperatur 

Für bestimmte Arbeitsbedingungen sollten nur geeignete Kugelhähne eingesetzt werden. Kugelhähne, die den Mindest- und Höchsttemperaturen standhalten können, sind für die geforderten Arbeiten geeignet. So gibt es zum Beispiel spezielle Niederdruck- und Temperaturkugelhähne, die sich am besten für Niederdruckanwendungen wie LNG und LPG eignen. 

Materialien

Die Werkstoffe spielen die wichtigste Rolle bei den Arbeitsbedingungen, unter denen ein Kugelhahn eingesetzt werden kann. Das Material, aus dem Kugelhähne hergestellt werden, bestimmt in hohem Maße auch ihre Druck- und Temperaturtoleranz. So haben Kugelhähne aus rostfreiem Stahl in der Regel die höchste Druckstufe und halten dem maximalen Druck stand. Auch Messing und PVC-Materialien folgen in der Drucktoleranz dicht aufeinander. 

Das Gehäuse- und Dichtungsmaterial eines Kugelhahns bestimmt auch seinen Druckbereich. Die verschiedenen Werkstoffe mit ihren unterschiedlichen Temperaturbereichen sind auf den Datenblättern der Hersteller von Industriearmaturen zu finden. Nachfolgend sind jedoch einige der üblichen Bereiche aufgeführt, um den Zusammenhang zu verdeutlichen;

  • Kugelhahn aus rostfreiem Stahl: von -40° Celsius bis 220° Celsius (-40°F bis 428°F).
  • Kugelhahn aus Messing: von -20° Celsius bis 60° Celsius (-4°F bis 140°F).
  • PVC-Kugelhahn: von -10° Celsius bis 60° Celsius (14°F bis 140°F).

Um die absolut besten Arbeitsbedingungen für Ihre Kugelhähne zu erhalten, sollten Sie diese beiden Eigenschaften beachten:

1. Erreichbarkeit

Das Stellverhältnis ist einfach der maximale bis minimale Durchfluss, der von einem bestimmten Kugelhahntyp geregelt werden kann. Die Geometrie und der Antrieb des Kugelhahns sind die Grundlage für die Berechnung des Stellbereiches eines Ventils. Sollte der Kugelhahn mit seinem Hub von 5% nicht genau sein, bedeutet dies einfach, dass sein Stellverhältnis 20:1 beträgt, d.h. 100% geteilt durch 5. 

Mit jeder Erweiterung des Durchflussbereichs ist das Ventil in der Lage, einen größeren Bereich von Durchflussmengen zu regeln. Die Durchflussleistung und die Leistung von Kugelhähnen unterscheiden sich je nach Art des Ventils.

Ventile mit höherer Stellbereichseigenschaft weisen darauf hin, dass die Empfindlichkeit des Schließelements bei fast geschlossenem Zustand in der Regel geringer ist und mit dem Öffnen des Ventils zunimmt.

2. Durchfluss

Kugelhähne haben verschiedene Funktionen und Möglichkeiten, von denen einige das Öffnen und Absperren des Durchflusses, das Drosseln oder die Regulierung des Durchflusses von Medien durch ein Rohrleitungssystem sind. 

Ventile können verschiedene Durchflussrichtungen haben, manche einfach, manche mehrfach. Die Form des Ventils bestimmt, in wie viele Richtungen der Durchfluss durch ein Ventil fließen kann. Die Anzahl der Richtungen, in die der Durchfluss gehen kann, hängt auch von der Anzahl der Anschlüsse eines Kugelhahns ab. Die Anschlüsse eines Kugelhahns reichen von 1 bis 4 und sind entweder L- oder T-förmig.

L-förmige Ports: Diese Art von Anschluss lässt jeweils nur eine Richtung zu und wird meist als Umleitungsventil verwendet. Die Mitte des Anschlusses kann zur Steuerung der Durchflussrichtung zu einer beliebigen Seite des Ventils verwendet werden, nur dass der Durchfluss nicht direkt zu beiden Seiten gleichzeitig erfolgen kann. Die glatte Oberfläche von L-förmigen Kugelhähnen ermöglicht eine sehr dichte Abdichtung des Ventils. 

T-förmige Ports: Die Kugelhähne mit T-förmigem Anschluss sind multidirektional und ermöglichen Durchflüsse in zwei Richtungen gleichzeitig oder nur in eine Richtung, während die andere Seite abgesperrt ist. 

Lagerungsbedingungen für Kugelhahn

Um sicherzustellen, dass die Kugelhähne fabrikfrisch bleiben, sollten sie unter den richtigen Bedingungen gelagert werden. Die Kugelhähne müssen in einem trockenen und gut belüfteten Raum aufbewahrt werden. 

Der Lagerraum sollte wetterfest, feuerbeständig und frei von direkter Sonneneinstrahlung sein. Die Raumatmosphäre sollte eine kühle Temperatur zwischen -4 Grad Celsius und 30 Grad Celsius haben. Im Lagerraum für Kugelhähne sollten keine ätzenden Chemikalien vorhanden sein. 

Bei längerer Lagerung sollte der Raum mindestens einmal alle 4 Monate inspiziert werden, um sicherzustellen, dass alles in gutem Zustand ist. Wenn vor der Lagerung bereits ein Stellantrieb auf dem Ventil montiert war, wird empfohlen, den Stellantrieb im Durchschnitt alle 30 Tage zu überprüfen. 

Es ist darauf zu achten, dass die Griffe der Kugelhähne während der Lagerung in vollständig geöffneter oder vollständig geschlossener Stellung belassen werden. Dies geschieht, um Kälteverformungen an den Seiten der Dichtungssitze des Ventils zu vermeiden. Alle blanken Metallteile müssen mit einem geeigneten Rostschutzmittel behandelt werden.

Auch während der Lagerung dürfen die Kugelhähne keinem Staub und Schmutz ausgesetzt werden. 

Tipps zur Wartung 

Demontierte Kugelhähne
Quelle: iStock

Praktisch gesehen sind Kugelhähne wartungsarme mechanische Teile, die nicht allzu viel brauchen, um in Form zu bleiben. Die Hauptwartungsarbeiten an Kugelhähnen beschränken sich auf das Freidrehen des Hahns mit Schmiermitteln und das Sauberhalten des Hahns. Um genauer zu sein, können Sie jedoch diese einfachen Schritte befolgen.

  1. Regelmäßige Reinigung

Wischen Sie in regelmäßigen Abständen mit einem sauberen Handtuch Staub, Öl und Schmutz vom Ventilgehäuse ab. Sie können auch eine Drahtbürste verwenden, um Ablagerungen zu entfernen, die von beweglichen Teilen oder dem Ventilschaft stammen.

Kugelhähne sollten mindestens einmal pro Jahr gereinigt werden, aber wenn sie in einer staubigen Umgebung installiert sind, können die Reinigungsintervalle viel kürzer sein. Achten Sie darauf, dass nur Reinigungsmittel verwendet werden, die das Material der Armatur nicht angreifen. Gasbasierte Luftreiniger sind ideal für Metallteile, Reiniger auf Wasser- oder Alkoholbasis eignen sich sehr gut für nichtmetallische Teile.

Wenn sich im Kugelhahn nur wenig oder gar kein Schmutz ansammeln kann, wirkt sich dies nicht negativ auf die Leistung Ihres Rohrleitungssystems aus, und die Ventile halten in der Regel länger.

  1. Ventil-Schmierung

Achten Sie darauf, das Ventil regelmäßig mit wasserunlöslichen, synthetischen und ölbasierten Schmiermitteln zu schmieren. Schmiermittel auf Lehm- oder Feststoffbasis sollten gemieden werden, da sie zu Ablagerungen im Ventilhohlraum führen können.

Es sollten nur Schmiermittel gewählt werden, die mit dem Systemmedium und dem Material Ihres Ventils kompatibel sind. Bei richtiger Anwendung trägt die Schmierung dazu bei, die Wirksamkeit der Ventildichtungen zu erhöhen, und ermöglicht einen reibungslosen Betrieb der Kugelhähne, während sie gleichzeitig Abrieb verhindert.

Unterm Strich

In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über undichte Kugelhähne wissen müssen. Wir haben Punkte erörtert, auf die Sie achten sollten, wenn Sie Kugelhahnprüfung und Inspektion, damit die Benutzer und Käufer von Kugelhähnen die Leckage-Fehler in ihnen verstehen. Achten Sie beim Kauf von Kugelhähnen immer auf alles, was in diesem Artikel erklärt wird, und auch darauf, wie sie am besten gewartet werden. Wenn Sie auf der Suche sind nach Kugelhahnherstellerkönnen Sie uns gerne kontaktieren.

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