Standard-Kugelventile können an der Spindel undicht werden. Nicht sofort, sondern mit der Zeit. Die Spindelabdichtung verschleißt mit jedem Öffnen und Schließen. Schließlich tritt Undichtigkeit auf. Ein Balgventil mit Kugeldichtung beseitigt diese Ausfallursache vollständig. Ein Metallbalg ist mit Spindel und Ventilkörper verschweißt. Es gibt keine Stopfbuchse als primäre Dichtung. Die Spindel bewegt sich in einem abgedichteten Metallgehäuse, das sich mit ihr biegt. Dadurch entsteht im Normalbetrieb kein Verschleiß an der primären Dichtung.
Was ist eine Balgdichtung?
Ein Faltenbalg ist ein dünnwandiges, gewelltes Metallrohr. Ein Ende ist mit der Ventilspindel, das andere mit dem Ventildeckel verschweißt. Die Wellen des Rohrs geben bei der Auf- und Abwärtsbewegung der Spindel nach. Das Prozessmedium bleibt im Inneren, die Umgebung draußen. Es werden keine Klemmverschraubungen oder verschleißanfällige Dichtungsmaterialien benötigt. Es handelt sich lediglich um eine verschweißte Metallbarriere, die sich mit der Spindel bewegt.
Das Material des Faltenbalgs besteht typischerweise aus austenitischem Edelstahl, Inconel oder kompatiblen Legierungen. Die Materialauswahl für den Faltenbalg erfolgt nach denselben Kriterien wie die Auswahl von Gehäuse und Innenteilen. Ein Faltenbalg aus Edelstahl 316 ist in chloridhaltiger Umgebung dem gleichen Risiko von Lochfraß ausgesetzt wie ein Gehäuse aus Edelstahl 316 unter denselben Bedingungen. Die Materialverträglichkeit ist für den Faltenbalg genauso wichtig wie für jedes andere medienberührende Bauteil.
Die meisten Konstruktionen verfügen über eine zusätzliche Dichtung oberhalb des Faltenbalgs. Diese dient lediglich als Backup. Bei einem Versagen des Faltenbalgs verhindert die Dichtung ein sofortiges Austreten von Flüssigkeit nach außen. Dadurch erhält die Anlage Zeit, sicher herunterzufahren, anstatt einem unkontrollierten Austritt ausgesetzt zu sein.
Wie es absolute Dichtigkeit erreicht
Die Standard-Kugelventildichtung presst gegen die Spindeloberfläche. Diese Kompression dichtet den Spalt zwischen Spindel und Ventilkörperbohrung ab. Die Spindel bewegt sich. Die Dichtung arbeitet zyklisch. Die Dichtung verschleißt. Die Kompression nimmt ab. Die Dichtung verschlechtert sich. Schließlich muss nachgezogen oder neu abgepackt werden. Dieser Kreislauf hört nie auf.
Balggedichtetes Kugelventil – Null-Leckage-Leistung Funktioniert nach einem anderen Prinzip. Der Balg ist verschweißt, nicht komprimiert und bietet keinen Widerstand gegen die Spindelbewegung. Er ist flexibel und gibt keine Reibung. Im normalen Betrieb wirkt kein Verschleißmechanismus auf die Primärdichtung. Die Dichtung verschleißt nicht wie eine Packung.
Die Leckagebeständigkeit von Balgventilen wird gemäß ISO 15848-1 und API 622 geprüft. Diese Normen definieren die maximal zulässigen Leckagewerte für Ventile in ppm (parts per million) für Anwendungen mit Leckagevorschriften. Die Balgventile von CTGV sind nach beiden Normen zertifiziert. Diese Zertifizierung ist die erforderliche Dokumentation für den Einsatz in der regulierten Chemie-, Petrochemie- und Raffinerieindustrie.
Anwendungsbereiche: Toxische, brennbare und hochwertige Medien
Balggedichtete Kugelventile kommen überall dort zum Einsatz, wo eine Leckage an der Spindel ein Sicherheits-, Umwelt- oder Wirtschaftsproblem darstellt.
Einsatzbereich: Umgang mit toxischen Chemikalien wie Schwefelwasserstoff, Chlor und Phosgen. Diese Flüssigkeiten dürfen nicht aus der Spindel austreten. Ein herkömmliches, mit einer Dichtung versehenes Kugelventil erfordert in diesem Anwendungsbereich regelmäßige Dichtungsprüfungen und -justierungen. Jede Prüfung stellt ein Gefahrenpotenzial für das Wartungspersonal dar. Die leckagefreie Konstruktion eines Balg-Kugelventils beseitigt diese Notwendigkeit und das damit verbundene Risiko für das Wartungspersonal.
Einsatz in Anlagen zur Verarbeitung brennbarer Kohlenwasserstoffe. Raffinerien und petrochemische Anlagen. Leckagen flüchtiger Kohlenwasserstoffe am Ventilschaft bergen Brand- und Explosionsgefahr. In den meisten Ländern und Regionen sind für Anlagen, die flüchtige organische Verbindungen oberhalb bestimmter Grenzwerte verarbeiten, Ventile mit Zertifizierung für flüchtige Emissionen vorgeschrieben. Die Balgdichtung erfüllt diese Anforderungen standardmäßig.
Hochwertige Medien. Pharmazeutische Zwischenprodukte, Spezialchemikalien, Edelgase. Leckagen bedeuten hier direkten Produktverlust. Nicht nur ein Wartungsproblem. Jeder Tropfen, der austritt, verursacht Kosten.
Nuklearer Betrieb. Systeme mit radioaktiven Flüssigkeiten. Jede Leckage nach außen stellt ein aufsichtsrechtliches und sicherheitsrelevantes Ereignis dar. Ein Faltenbalg dient der primären Abdichtung. Eine zusätzliche Packung dient der sekundären Abdichtung. Beides ist gemäß den nuklearen Sicherheitsstandards erforderlich.
Materialien: WCB, WC1, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M, CF3M
Worin besteht der Hauptunterschied zwischen einem balggedichteten Kugelventil und einem standardmäßigen Stopfbuchsen-Kugelventil?
Der primäre Dichtungsmechanismus. Standardmäßige Kugelventile mit Stopfbuchse verwenden eine gepresste Stopfbuchse gegen die Spindel. Balgventile verwenden einen geschweißten Metallbalg. Die Stopfbuchse verschleißt bei jedem Ventilvorgang. Der Balg ist flexibel und verschleißfrei. Vorteile: Geringere Langzeitleckage und seltenerer Wartungsaufwand. Höhere Anschaffungskosten. Das ist der Kompromiss.
Balgdichtung vs. Standard-Packungsventile
Die folgende Tabelle vergleicht beide Designs hinsichtlich der Faktoren, die die Auswahl in Anwendungen der Prozessindustrie bestimmen.
| Faktor | Balggedichtetes Absperrventil | Standard-Packungskugelventil |
| Primärdichtung | Geschweißter Metallbalg | Verdichtete Packung gegen Stiel |
| Flüchtige Emissionen | ISO 15848-1, API 622 zertifiziert | Hängt von der Verpackungsart und dem Zustand ab. |
| Wartung | Niedrig, keine Anpassung der Packung erforderlich | Regelmäßige Inspektion und Nachziehen |
| Nutzungsdauer | Längere Intervalle zwischen den Interventionen | Erforderliche Packungswechselzyklen |
| Kosten | Höhere Anfangskosten | Niedrigere Anfangskosten |
| Am besten geeignet für | Giftig, entzündlich, wertvoll, nuklear | Allgemeines Verfahren, Medien mit geringerem Risiko |
| Backup-Siegel | Sekundärpackung oberhalb des Balgs | Die Verpackung ist die einzige Versiegelung. |
Standardpackungen eignen sich für allgemeine Prozessanwendungen, bei denen Leckagen lediglich lästig sind und Wartung routinemäßig erfolgt. Balgdichtungen eignen sich für Anwendungen, bei denen Leckagen ein Sicherheitsrisiko, eine Umweltbelastung oder einen erheblichen wirtschaftlichen Schaden darstellen. Unterschiedliche Werkzeuge. Unterschiedliche Betriebsbedingungen. Nicht austauschbar.
CTGV stellt Balg-abgedichtete Kugelventile her. Von 1/2 Zoll bis 14 Zoll Durchmesser, Druckklassen 150 bis 900 lb. Gehäusematerialien: WCB, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M und CF3M. Zertifiziert nach ISO 15848-1, API 622, NACE MR 0103 und NACE MR 0175 für den Einsatz in korrosiven Medien. Anschlüsse: RF, RTJ, BW, SW und NPT. Kontaktieren Sie uns und erhalten Sie innerhalb von 2 Stunden eine Empfehlung.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Balg-abgedichtetes Kugelventil?
Bei diesem Kugelventil dient ein geschweißter Metallbalg anstelle der Spindelpackung als primäre äußere Dichtung. Der Balg passt sich den Spindelbewegungen an, ohne zu verschleißen. Im Normalbetrieb werden nahezu keine flüchtigen Emissionen verursacht. Eine zusätzliche Packung oberhalb des Balgs gewährleistet die sekundäre Abdichtung, falls der Balg im Betrieb versagt.
Warum sollte man eine Balgdichtung anstelle einer Packung verwenden?
Die Stopfbuchse verschleißt mit jedem Ventilvorgang und wird schließlich undicht. Der Faltenbalg hingegen weist im Normalbetrieb keinen Verschleiß auf. Bei toxischen, brennbaren oder wertvollen Medien, bei denen eine Spindelleckage ein Sicherheits- oder Umweltproblem darstellt, beseitigt der Faltenbalg die primäre Ausfallursache der herkömmlichen Stopfbuchsendichtung.
Welche Normen gelten für Balg-abgedichtete Kugelventile?
ISO 15848-1 und API 622 für die Leckagebeständigkeit. NACE MR 0103 und MR 0175 für den Einsatz in korrosiven Medien. API 598 für Druckprüfungen. Anwendungen im Nuklearbereich erfordern zusätzliche Normen, die über die Standardzertifizierungsanforderungen für Prozessventile hinausgehen.
Wie lange hält eine Balgdichtung?
Die Lebensdauer hängt von der Anzahl der Betätigungszyklen, der Betriebstemperatur und der Verträglichkeit mit dem Fluid ab. Die meisten Hersteller geben für Faltenbälge eine Lebensdauer von 10.000 bis 50.000 Betätigungszyklen an, abhängig von Konstruktion und Material. Eine zusätzliche Packung sorgt für eine sekundäre Abdichtung, falls der Faltenbalg während des Betriebs seine geplante Lebensdauer erreicht.
