Die Wahl des Werkstoffs für eine Absperrklappe hängt von Gehäuse, Scheibe, Sitz und Auskleidung ab. Gängige Optionen sind Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Duplexstahl, Nickellegierungen, Titan und Nickel-Aluminium-Bronze. Jeder Werkstoff ist für unterschiedliche Drücke, Temperaturen und Korrosionsbedingungen geeignet.
Übersicht über Werkstoffe für Absperrklappen
Absperrklappen Für Gehäuse, Scheibe, Sitz und Auskleidung werden unterschiedliche Materialien verwendet, da jedes Bauteil spezifischen Druck-, Temperatur- und Medienanforderungen ausgesetzt ist. Die folgende Tabelle bietet eine kurze Übersicht zur Materialauswahl für die Absperrklappenscheibe, bevor Sie die einzelnen Optionen detailliert vergleichen.
| Komponente | Typische Materialien | Wozu wird es verwendet? |
| Körper | Kohlenstoffstahl, Edelstahl, duktiles Gusseisen | Festigkeit, Druckfestigkeit, Kosten-Nutzen-Verhältnis |
| Scheibe | Edelstahl, Duplexstahl, Nickellegierung, Titan | Direkter Medienkontakt, Korrosionsbeständigkeit, Drehmomentstabilität |
| Sitz | EPDM, NBR, PTFE, Metallsitz | Dichtungsleistung, Temperaturbereich, chemische Beständigkeit |
| Liner | Gummi (EPDM/NBR), PTFE | Gehäuseschutz, Korrosionsbeständigkeit, Medienisolierung |
1. Kohlenstoffstahl
Kohlenstoffstahl ist eines der gängigsten Werkstoffe für Absperrklappengehäuse. Er eignet sich gut, wenn Kostenkontrolle wichtiger ist als Korrosionsbeständigkeit. WCB und LCC sind die beiden in vielen Anlagen verwendeten Stahlsorten.
Ein WCB-Absperrklappengehäuse ist für höhere Temperaturen geeignet. Ein LCC-Gehäuse arbeitet bei niedrigeren Temperaturen. Beide werden üblicherweise im Sandgussverfahren hergestellt, da Kohlenstoffstahl in Gussformen gut fließt.
Der Hauptvorteil liegt auf der Hand: Es ist kostengünstig. Man erhält hohe mechanische Eigenschaften zu einem niedrigen Preis. Der Nachteil ist die Korrosionsanfälligkeit, die die Leistung des Ventils in sauren oder chloridreichen Medien beeinträchtigen kann.
2. Edelstahl
Edelstahl löst das Korrosionsproblem. Er bildet eine schützende Oxidschicht, die vielen Medien standhält. Zudem weist er eine gute Zähigkeit bei hohen und niedrigen Temperaturen auf.
Austenitische Stähle sind die am häufigsten verwendeten Werkstoffe für Absperrklappen. Sie sind robust und beständig gegen Kälte und vertragen Wasser, Chemikalien und viele Industrieflüssigkeiten. Duplex-Edelstahl bietet höhere Festigkeit bei gleichzeitig hoher Korrosionsbeständigkeit. Dies ist besonders vorteilhaft bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten oder bei drohender Lochfraßkorrosion.
3. Duplex-Edelstahl
Duplex-Edelstahl vereint Festigkeit und Zähigkeit. Er bietet zudem eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion als herkömmliche austenitische Edelstahlsorten. Dies ist besonders vorteilhaft bei hohen Chloridkonzentrationen.
Der Hauptvorteil liegt in der Kombination aus Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Der Hauptnachteil sind die Kosten. Sie sind höher als bei herkömmlichem Edelstahl, aber deutlich niedriger als bei Nickellegierungen oder Titan.
4. Nickellegierungen
Nickellegierungen kommen zum Einsatz, wenn die Betriebsbedingungen extrem werden. Hastelloy und andere Nickelbasislegierungen widerstehen aggressiven Medien, die die Oxidschicht auf Edelstahl angreifen.
Dies kann oxidierende Säuren, reduzierende Säuren oder gemischte Chemikalienströme umfassen. Nickellegierungen werden häufig als Werkstoff für die Absperrklappenscheibe gewählt, wenn diese ständig chemischen Einflüssen ausgesetzt ist. Der Nachteil besteht darin, dass sie um ein Vielfaches teurer sind als Edelstahl.
5. Titanlegierungen
Titan wird gewählt, wenn extrem hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. Es eignet sich besonders gut für Meerwasser, Offshore-Entsalzungsanlagen, Chlorsysteme und mit Hypochlorit behandeltes Wasser.
Titan weist zudem das beste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf. Dadurch kann die Installationsbelastung reduziert werden, wenn Rohrleitungsstrukturen keine schweren Ventile tragen können.
6. Nickel-Aluminium-Bronze
Nickel-Aluminium-Bronze ist eine weitere leistungsstarke Option für Meerwassersysteme. Sie ist resistenter gegen Biofilmbildung als Edelstahl. Zudem eignet sie sich für Salzlösungen, Meerwasser und viele industrielle Wasserströme.
Die Kosten liegen in etwa auf dem Niveau gängiger Edelstahlsorten. Die Herausforderung stellt die galvanische Korrosion dar. Schließt man eine Absperrklappe aus Nickel-Aluminium-Bronze an eine Edelstahlleitung an, kann die Klappe in Meerwasser schnell korrodieren. Ingenieure beheben dieses Problem mit Isoliersätzen und einer fachgerechten Flanschisolierung.
Leitfaden zur Materialauswahl für die Klappenscheibe
Die Scheibe steht in direktem Kontakt mit dem Fluid. Daher konzentriert sich der Leitfaden zur Materialauswahl für Absperrklappenscheiben auf Korrosion, Strömungsgeschwindigkeit und Erosion.
- Kohlenstoffstahlscheiben eignen sich für den allgemeinen Gebrauch.
- Edelstahlscheiben sind beständig gegen Wasser, Dampf, Chemikalien und schwach korrosive Stoffe.
- Duplex-Festplatten sind beständig gegen Lochfraß in chloridhaltigen Umgebungen.
- Nickellegierungsscheiben sind beständig gegen aggressive chemische Medien
- Titanscheiben sind seewasser- und chlorbeständig.
Das Material der Bremsscheibe beeinflusst auch das Drehmoment. Stärkere Materialien reduzieren die Verformung und tragen dazu bei, dass die Bremsscheibe auch über lange Zyklen hinweg zuverlässig abdichtet.
Optionen für Ventilsitzmaterialien
Der Ventilsitz beeinflusst die Dichtungsleistung. Das Material des Ventilsitzes variiert je nach Medium, Temperatur und Absperranforderungen.
- EPDM funktioniert in Wasser und vielen sauberen Flüssigkeiten.
- NBR ist für Öl- und Kohlenwasserstoffdienstleistungen zuständig.
- PTFE ist in vielen Chemikalien einsetzbar und hat einen breiten Temperaturbereich.
- Metallsitze halten hohen Temperaturen stand und abrasive Anwendungen
Die Wahl des Ventilsitzes entscheidet darüber, ob das Ventil eine blasenfreie Abdichtung erreicht oder nur eine kontrollierte Leckrate.
Welches Material wird für die Auskleidung von Absperrklappen verwendet?
Die Auskleidung schützt das Gehäuse. Gängige Materialien sind EPDM, NBR, PTFE und Chlorbutylkautschuk. Die Auskleidung muss die chemischen Eigenschaften des Mediums aufweisen. Sie muss außerdem Temperaturschwankungen standhalten, ohne auszuhärten oder zu reißen.
Die Wahl des richtigen Materials für Absperrklappen
Ihre Wahl hängt von Druck, Temperatur, Korrosionsrisiko und der Kompatibilität mit der Rohrleitung ab. Außerdem müssen Scheibe, Gehäuse und Auskleidung so aufeinander abgestimmt sein, dass sie gleichmäßig altern. Werden nicht kompatible Materialien verwendet, kann dies zu galvanischer Korrosion oder vorzeitigem Verschleiß des Ventilsitzes führen. CTGV, Wir liefern Absperrklappen aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Duplexstahl, Nickellegierungen, Titan und Nickel-Aluminium-Bronze. Unser Ingenieurteam berät Sie gerne zum passenden Werkstoff für Ihre Absperrklappen, abgestimmt auf Ihre Betriebsbedingungen.
