Temperatur- und Druckkennwerte definieren die sicheren Betriebsgrenzen für IndustriearmaturenDie Temperaturangabe legt die minimalen und maximalen Betriebstemperaturen fest. Die Druckangabe gibt den maximalen Druck bei einer bestimmten Temperatur an. Diese Angaben verhalten sich umgekehrt proportional: Mit steigender Temperatur sinkt der zulässige Druck.
Welche Druckfestigkeit hat ein Ventil?
Die Nenndruckangabe eines Ventils definiert den maximal zulässigen Betriebsdruck (MAWP), dem das Ventil bei einer bestimmten Temperatur standhält. Dieser Wert variiert je nach Betriebstemperatur und Ventilmaterial. Ein Ventil, das für 285 PSI bei Umgebungstemperatur ausgelegt ist, kann bei 250 °C nur noch 150 PSI aushalten.
Die Druckfestigkeit eines Ventils ist stets temperaturabhängig, da die Materialfestigkeit mit steigender Temperatur abnimmt. Diese Werte folgen Normen wie ASME B16.34 für nordamerikanische Ventile und EN 1092 für europäische Ventile.
Verständnis der Druckklasse 300 und anderer Normen für Ventile
Hier sind die verschiedenen Ventilklassen mit ihren Beschreibungen aufgeführt:
ANSI-Klassifizierungen
Die ANSI-Klassenbezeichnungen sind das primäre Druckklassifizierungssystem in Nordamerika. Gängige Klassen sind 150, 300, 600, 900, 1500 und 2500. Die Druckklasse 300 eines Ventils entspricht nicht 300 PSI. Sie bezieht sich auf die Druck-Temperatur-Diagramme in ASME B16.34. Ventil aus Kohlenstoffstahl Hält bei Umgebungstemperatur einem Druck von etwa 740 PSI stand, bei 400 °C jedoch nur noch 450 PSI.
PN-Bewertungen
PN-Kennzeichnungen (Pressure Nominal) sind in europäischen Normen üblich. Diese Zahlen geben den maximal zulässigen Druck in bar bei 20 °C an. PN 50 bedeutet, dass das Ventil bei der Referenztemperatur 50 bar aushält.
WOG-Bewertungen
Die WOG-Klassifizierung (Wasser, Öl, Gas) gibt den maximalen Druck bei Umgebungstemperaturen an, typischerweise -29 °C bis 38 °C. Ein 600-WOG-Ventil hält einem Druck von 600 PSI bei Raumtemperatur stand.
| PN-Bewertung | ANSI-Klasse | Ungefährer PSI-Wert bei Umgebungstemperatur |
| PN 20 | Klasse 150 | 285 PSI |
| PN 50 | Klasse 300 | 740 PSI |
| PN 100 | Klasse 600 | 1480 PSI |
| PN 150 | Klasse 900 | 2220 PSI |
| PN 250 | Klasse 1500 | 3705 PSI |
Die Druck-Temperatur-Beziehung in Ventilen
Der Nenndruck von Ventilen verhält sich umgekehrt proportional zur Temperatur. Mit steigender Betriebstemperatur sinkt der maximal zulässige Druck, da die Werkstoffe bei Erwärmung an Festigkeit verlieren. Ein Ventil aus Kohlenstoffstahl der Klasse 150, das für 285 PSI bei 38 °C ausgelegt ist, erreicht bei 260 °C nur noch einen Nenndruck von etwa 75 PSI.
Diese Beziehung erfordert die Konsultation von Druck-Temperatur-Diagrammen (PT-Diagrammen), die für jedes Ventilmaterial und jede Ventilklasse spezifisch sind. Die Nennwerte für die Umgebungstemperatur können bei hohen Temperaturen nicht angewendet werden. Ingenieure müssen das exakte PT-Diagramm für das Ventilkörpermaterial heranziehen, um den sicheren Betriebsdruck bei maximaler Systemtemperatur zu ermitteln.
CTGV testet alle Ventile unter simulierten Hochdruck- und Temperaturbedingungen, um die Einhaltung der Drucknormen ANSI, API und DIN sicherzustellen.
Wie man die richtige Druckstufe von Ventilen auswählt
Befolgen Sie diese Schritte, um den richtigen Ventildruck für Ihr System auszuwählen:
- Maximale Betriebsbedingungen ermitteln: Ermitteln Sie den höchsten Druck und die höchste Temperatur, denen das Ventil ausgesetzt sein wird, einschließlich Druckstößen durch Wasserschlag oder Wärmeausdehnung.
- PT-Diagramme konsultieren: Beachten Sie die Druck-Temperatur-Kennlinien des Herstellers für das jeweilige Ventilmaterial und die von Ihnen in Betracht gezogene Ventilklasse.
- Materialverträglichkeit prüfen: Stellen Sie sicher, dass das Material des Ventilkörpers mit Ihrem Prozessmedium kompatibel ist, insbesondere für korrosive oder abrasive Anwendungen.
- Sicherheitsmarge anwenden: Wählen Sie ein Ventil, bei dem der Betriebsdruck bei der Betriebstemperatur 80-90% der Nennleistung beträgt.
Abschluss
Die Nenndruckgrenze eines Ventils bestimmt die sicheren Betriebsgrenzen und sinkt mit steigender Temperatur. Die Nenndruckgrenze der Ventilklasse 300 und andere ANSI-Klassen bieten standardisierte Spezifikationen.
CTGV testet alle Ventile unter simulierten Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen, um die Einhaltung der Drucknormen nach ANSI, API und DIN sicherzustellen. Unsere Ventile behalten ihre strukturelle Integrität von –196 °C bis +425 °C, was in zahlreichen Studien nachgewiesen wurde. Flüssigerdgas, chemische und Dampfsysteme.
