Kernstrukturkomponenten von Stahlventilen
Die Integrität eines Stahlventils beruht auf der Synergie zwischen seinen primären Strukturteilen. Der Körper dient als Hauptdruckbegrenzung, beherbergt die inneren Elemente und stellt die Verbindungspunkte für Rohrleitungssysteme bereit. Der Körper wird typischerweise aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder legiertem Stahl gegossen oder geschmiedet und muss einer erheblichen Umfangsbeanspruchung und Wärmeausdehnung standhalten. Die Motorhaube dient als Abdeckung der Karosserieöffnung und ist häufig das zweitwichtigste druckführende Teil. Es wird normalerweise mit dem Gehäuse verschraubt oder mit einem Gewinde versehen, sodass für Wartungszwecke Zugang zur Innengarnitur besteht, ohne dass das gesamte Ventil aus der Rohrleitung entfernt werden muss.
Im Inneren dieser Gehäuse bezeichnet der Begriff „Trim“ die austauschbaren Teile, die direkt mit dem Strömungsmedium in Kontakt kommen. Dazu gehören der Schaft, die Scheibe (oder der Schieber/Kegel) und die Sitzringe. Der Schaft ist das Gestänge, das die Bewegung vom Aktuator auf die Scheibe überträgt. Bei Stahlventilen bestehen die Schäfte häufig aus Edelstahl 410 oder 17-4 PH, um eine hohe Zugfestigkeit und Beständigkeit gegen Festfressen bei Hochdruckzyklen zu gewährleisten.
Kritischer Vergleich von Stahlventilmaterialien
Bei der Auswahl der richtigen Stahlsorte für Ventilteile ist ein Gleichgewicht zwischen Korrosionsbeständigkeit, Temperaturgrenzen und Kosten erforderlich. Während Kohlenstoffstahl der Industriestandard für nicht korrosive Flüssigkeiten ist, sind rostfreie und legierte Stähle für spezielle Industrieprozesse unerlässlich. In der folgenden Tabelle sind die am häufigsten für Ventilkomponenten aus Stahl verwendeten Materialien aufgeführt:
| Materialqualität | Typische Anwendung | Hauptvorteil |
| ASTM A216 WCB | Allgemeine Industrie / Öl und Gas | Kostengünstig, vielseitig |
| ASTM A351 CF8M | Chemisch / Marine | Hohe Korrosionsbeständigkeit (316 SS) |
| ASTM A105 | Hochdruckgeschmiedete Teile | Hervorragende Kornstruktur/-festigkeit |
| Legierung 20 / Monel | Saurer/schwerer Service | Außergewöhnliche chemische Stabilität |
Dichtungsmechanismen und Stopfbuchspackungen
Die Rolle der Stopfbuchse
Die Hauptaufgabe des Packungssystems in der Stopfbuchse des Oberteils besteht darin, externe Leckagen zu verhindern. Für Stahlventile, die bei hohen Temperaturen betrieben werden, ist flexibler Graphit aufgrund seiner selbstschmierenden Eigenschaften und thermischen Stabilität das bevorzugte Packungsmaterial. Bei niedrigeren Temperaturen oder stark korrosiven chemischen Anwendungen wird PTFE (Teflon) aufgrund seiner nahezu universellen chemischen Inertheit verwendet. Die Stopfbuchsbrille übt einen axialen Druck auf die Packungsringe aus und zwingt diese, sich radial gegen die Spindel und die Stopfbuchswand auszudehnen, um eine dichte Abdichtung zu erzeugen.
Sitz- und Scheibenschnittstelle
Die innere Dichtung oder „Absperrung“ erfolgt an der Schnittstelle zwischen der Scheibe und dem Sitz. Bei Stahlventilen werden diese Oberflächen häufig mit einer „Aufpanzerung“ versehen. Dabei wird eine Schicht aus einer verschleißfesten Legierung, beispielsweise Stellite, auf den Grundstahl geschweißt. Dieser Prozess ist entscheidend für die Verhinderung von Erosion und Drahtziehen, insbesondere im Dampfbetrieb, wo Hochgeschwindigkeitspartikel weichere Metalle schnell zersetzen können.
Wartung und Austausch interner Teile
Um die Langlebigkeit von Stahlventilen zu gewährleisten, ist ein proaktiver Wartungsplan mit Schwerpunkt auf einzelnen Komponenten erforderlich. Der Verschleiß ist selten gleichmäßig; Daher kann das Verständnis, welche Teile am anfälligsten für Ausfälle sind, kostspielige Systemabschaltungen verhindern. Berücksichtigen Sie die folgenden Wartungsprioritäten:
- Untersuchen Sie den Schaft auf vertikale Kratzer oder Riefen, die eine neue Packung schnell zerstören können.
- Überprüfen Sie die Sitzringe auf Lochfraß oder ungleichmäßige Verschleißmuster, die auf eine Fehlausrichtung hinweisen.
- Überprüfen Sie die Unversehrtheit der Motorhaubendichtung, insbesondere nach Temperaturwechselereignissen.
- Schmieren Sie die Jochmutter (Spindelmutter), um einen reibungslosen Betrieb des Handrads oder Stellantriebs zu gewährleisten.
Beim Ersetzen Ventilteile aus Stahl , ist es wichtig, mit den Original-Materialtestberichten (MTR) übereinzustimmen. Der Ersatz eines Schafts oder einer Schraube durch eine minderwertigere Stahlsorte kann unter Druck zu einem katastrophalen mechanischen Versagen führen, was die Notwendigkeit einer präzisen Beschaffung von OEM- oder gleichwertigen Spezifikationskomponenten unterstreicht.
