Bei bestimmten chemischen Prozessen sind die Flüssigkeiten in den Rohren oft giftig, radioaktiv und gefährlich. Faltenbalgventile werden verwendet, um das Austreten giftiger Chemikalien in die Atmosphäre zu verhindern. Der Faltenbalg kann in verschiedenen Materialien wie 316Ti, 321, C276 oder Alloy 625 geliefert werden. Das Gehäusematerial kann aus allen verfügbaren Materialien ausgewählt werden.

Leckagen an verschiedenen Stellen in Rohrleitungen in Chemieanlagen verursachen Emissionen. Alle diese Leckagen können mit verschiedenen Methoden und Instrumenten erkannt werden und sollten vom Anlageningenieur notiert werden. Kritische Leckagen sind beispielsweise Flanschdichtungen und die Ventil-/Pumpenstopfbuchspackung usw. Heutzutage setzt die chemische Prozessindustrie auf sicherere Technologien zum besseren Umweltschutz und es ist zur Verantwortung jedes Prozessingenieurs geworden, Anlagen zu entwerfen, die die Umweltschäden durch die Verhinderung des Austretens giftiger Chemikalien begrenzen.

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Was ist ein Balgdichtungs-Schieber?

Ein Faltenbalg-Schieber ist ein speziell entwickeltes Ventil, das sich für den Einsatz in Industrien eignet, die mit gefährlichen Medien arbeiten, wo selbst kleinste Leckagen äußerst kritisch sein können. Mit dem exponentiellen Wachstum neuer Industrien wie der Chemie- und Nuklearindustrie fließen immer mehr brennbare, gefährliche, extrem giftige und toxische Medien durch die Rohrleitungen. Dies birgt ein hohes Risiko von Leckagen, Explosionen und Gesundheitsgefahren. Daher gelten für die in solchen Rohren und Systemen verwendeten Ventile besonders strenge Anforderungen hinsichtlich Leckagen und Abdichtung.

Balgkonstruktion eines balgdichten Schieberventils

Die Balgpatrone ist sowohl mit dem Ventildeckel als auch mit dem Ventilschaft verschweißt. Die Balgpatrone weist eine Anzahl von Windungen auf, die je nach Bewegung des Ventilschafts komprimiert oder ausgedehnt werden. (Wissenschaftlich betrachtet wird der Balg komprimiert, wenn das Ventil geöffnet ist, und ausgedehnt, wenn das Ventil geschlossen ist). Es ist wichtig, die Ventilkörper richtig zu installieren. Der Balg kann auf zwei verschiedene Arten an den Ventilen abgedichtet werden. Erstens kann der Balg oben mit dem Ventilschaft und unten mit dem Ventilkörper verschweißt werden. In diesem Fall befindet sich die Prozessflüssigkeit im Balg, oder bei der zweiten Methode wird der Balg unten mit dem Ventilschaft und oben mit dem Körper verschweißt. In diesem Fall befindet sich die Prozessflüssigkeit im ringförmigen Bereich zwischen dem Ventildeckel und dem Balg (von außen).

Der Balg ist ein kritisches Bauteil und bildet das Herzstück der Balgventile. Um ein Verdrehen des Balgs zu vermeiden, darf das Ventil nur einen Schaft mit linearer Bewegung haben. Dies kann durch eine sogenannte Hülsenmutter am Jochteil der Ventilhaube erreicht werden. Auf der Hülsenmutter ist ein Handrad angebracht, das die Drehbewegung des Handrads effektiv in eine lineare Bewegung des Ventilschafts umwandelt.

Balgtypen von Balgschiebern

Es gibt zwei Haupttypen von Bälgen: den geschmiedeten und den geschweißten Balg. Geformte Bälge werden hergestellt, indem ein flaches Blech (dünnwandige Folie) zu einem Rohr gerollt wird, das dann in Längsrichtung verschweißt wird. Dieses Rohr wird anschließend mechanisch oder hydrostatisch zu einem Balg mit abgerundeten und weit auseinander liegenden Falten geformt. Der geschweißte Blattbalg wird hergestellt, indem scheibenartige Platten aus dünnem Metall sowohl am Innen- als auch am Außenumfang der scheibenartigen Platten zusammengeschweißt werden. Ein geschweißter Blattbalg hat mehr Falten pro Längeneinheit als ein geschmiedeter Balg. Bei gleicher Hublänge sind geschmiedete Bälge daher zwei- bis dreimal länger als ihre geschweißten Blattbalg-Gegenstücke.

Berichten zufolge versagen mechanisch geschmiedete Bälge an zufälligen Stellen, während das geschweißte Blatt normalerweise an oder in der Nähe einer Schweißnaht versagt. Um eine vollständige Durchdringung der Balgenden und des Endbundschweißens sicherzustellen, ist die Herstellung mittels Mikroplasmaschweißen ratsam.

Balgkonstruktion des Balgschiebers

Die mehrlagige Balgkonstruktion wird bevorzugt für die Handhabung von Flüssigkeiten mit höherem Druck verwendet (im Allgemeinen zwei oder drei Lagen der Metallwand). Ein zweilagiger Balg kann seine Druckfestigkeit um 80% bis 100% im Vergleich zu einem einlagigen Balg gleicher Dicke erhöhen. Alternativ wird die Hublänge reduziert, wenn ein einlagiger Balg mit einer Dicke verwendet wird, die der Druckfestigkeit eines zweilagigen Balgs entspricht. Somit bietet eine mehrlagige Balgkonstruktion einen deutlichen Vorteil gegenüber einem einlagigen Balg. Es ist klar, dass der Balg einer Metallermüdung unterliegt und diese Ermüdung zu Schweißfehlern führen kann. Die Lebensdauer des Balgs wird neben den üblichen Parametern wie Flüssigkeitstemperatur und -druck auch vom Konstruktionsmaterial, der Fertigungstechnik, der Hublänge und der Hubfrequenz beeinflusst.

Spezifikation des Balgdichtungs-Schieberventils

• Konstruktionsnorm: ASME B16.34
• Baulänge: ASME B16.10
• Flanschenden: ASME B16.5
• Prüfung und Inspektion: API 598
• Nenngröße: NPS 1/2～16
• Druckbewertung: CL.150～CL.1500
• Endverbindung: RF/RTJ/BW/SW
• Gehäusematerial: Guss- und Schmiedeteile (Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Duplex, Hastelloy)
• Verkleidungsmaterial: Gemäß Norm oder Bestellanforderung
• Balgmaterial: 304/304L/316/316L/Inconel600/625/718

Merkmale des Balgdichtungs-Schieberventils

• Faltenbälge mit langer Lebensdauer (3000 Zyklen): Für den Einsatz bei hohen Drücken und Temperaturen konzipiert und auf Eignung geprüft.
• Anschluss für Balgüberwachung (optional): Zur Leistungsüberwachung kann ein Stecker an den Raum über dem Balg angeschlossen werden.
• Zwei sekundäre Spindeldichtungen: a) Rücksitz in offener Stellung; b) Graphitpackung.
• Überlegene Sitzflächen: Die Sitze sind aus einer gepanzerten CoCr-Legierung und der Keil besteht aus einer massiven CoCr-Legierung.
• Jedes Ventil wird gemäß API 598 getestet.
• Jede Balgbaugruppe wird einem Helium-Lecktest unterzogen, um sicherzustellen, dass keine Leckagen auftreten.
• Nicht rotierende Spindeln verhindern eine Torsion des Balgs.
• Zu den sekundären Spindeldichtungen gehören:
• Vorbau Rücksitz
• API 624 Schaftpackung
• Schmiernippel sorgen für die richtige Schmierung der Schaftbuchse, um ein effizientes Öffnen und Schließen zu gewährleisten.
• Es stehen mehrere Balgmaterialien zur Verfügung: 316Ti, Hastelloy, Inconel, Monel usw.
• Alle Bälge sind hydrogeformt und bestehen aus mindestens zwei Schichten.
• Verfügbar in den Druckklassen 150–1500 (alle Gehäusematerialien verfügbar)

Anwendungen von Balgschiebern

Das Heißölsystem, Dampfsystem, Heiß- und Kaltwassersystem usw.