Kompatibilitätstabelle für Ventilsitzmaterialien

Was ist ein Ventilsitz?

Der Ventilsitz oder Sitzring dient dazu, den Ventilstopfen oder die Ventilscheibe in einer vollständig geschlossenen Position zu stützen und ein Dichtungsteil zu bilden. Normalerweise ist der Ventilsitzdurchmesser der maximale Durchflussdurchmesser des Ventils. Das Sitzmaterial ist sehr breit gefächert, alle Arten von Gummi, Kunststoff und Metall können als Sitzmaterial verwendet werden, wie z. B. EPDM, NBR, NR, PTF.E, PEEK, PFA, SS315, STELLITE und so weiter

Bei Absperrklappen besteht das Sitzmaterial üblicherweise aus Gummi wie EPDM, NBR, NR (Naturhartkautschuk).

Bei Kugelhähnen und Kükenhähnen besteht das Sitzmaterial üblicherweise aus Kunststoffen wie PTFE, PEEK usw.

Bei Kugelhähnen und Schiebern besteht das Sitzmaterial normalerweise aus Metall.

Ventile mit weichem Sitzmaterial weisen eine hervorragende Absperrleistung auf und können sogar eine blasenfreie Sitzdichtheit erreichen. Der Nachteil besteht darin, dass sie hohen Temperaturen und hohem Druck nicht standhalten.

Da das Sitzmaterial dieser Ventile Metall ist, können sie einem hohen Druck von bis zu 2500 Pfund standhalten.

Wichtige Faktoren, die die Absperrleistung eines Ventils beeinflussen, können die Art des Mediums sein, mit dem es gehandhabt wird.

Die Lebensdauer von Ventilen wird von allen folgenden Faktoren beeinflusst

Druck und Druckschwankungen
Art und Geschwindigkeit der Medien
Temperatur und Temperaturschwankungen
Ventilzyklusfrequenz und Betriebsgeschwindigkeit
Dichtungen und Sitze für Industrieventile werden im Allgemeinen aus den folgenden Materialien hergestellt:

BUNA-N (HYCAR oder Nitril)

Buna-N ist ein Allzweckpolymer mit guter Beständigkeit gegen Öl, Wasser, Lösungsmittel und Hydraulikﬂüssigkeiten. Es weist außerdem eine gute Druck- und Abriebfestigkeit sowie Zugfestigkeit auf. Dieses Material eignet sich hervorragend für Prozessbereiche, in denen Parafﬁn-Basismaterialien, Fettsäuren, Öle, Alkohole oder Glycerin vorhanden sind, da es von diesen völlig unbeeinflusst bleibt.

Buna-N sollte nicht in der Nähe von hochpolaren Lösungsmitteln (Aceton, Keton), chlorierten Kohlenwasserstoffen, Ozon oder Nitrokohlenwasserstoffen verwendet werden. Der Temperaturbereich beträgt maximal 107 °C. Hycar ist schwarz und sollte nicht verwendet werden, wenn eine Verfärbung nicht toleriert werden kann. Es wird als vergleichbarer Ersatz für Neopren angesehen. Die wichtigsten Unterschiede sind: Buna-N hat eine höhere Temperaturgrenze; Neopren ist beständiger gegen Öle.

Kohlenstoffgefülltes TFE

Kohlenstoffgefülltes TFE ist ein ausgezeichnetes Sitzmaterial für Dampfanwendungen sowie hocheffiziente ölbasierte Wärmeﬂüssigkeiten. Füllstoffe wie Graphit verleihen diesem Sitzmaterial eine bessere Lebensdauer als andere gefüllte oder verstärkte TFE-Sitze. Der Temperaturbereich liegt zwischen -29 °C und 260 °C. Die chemische Beständigkeit ist mit der anderer TFE-Sitze identisch.

DELRIN ®

Delrin ist DuPonts Handelsmarke für Polyoxymethylen. Es ist auch unter den Namen Hostaform, Celecon, Kepital, Duracon, Lupital oder Ultraform bekannt. Delrin ist ein sehr steifes Material und unterliegt keinem Kaltfluss. Es weist eine hervorragende Kombination aus Festigkeit, Härte, Steifheit, Stabilität, Abriebfestigkeit und geringer Reibung auf. Delrin ist sehr hitzebeständig und nimmt wenig Wasser auf, ist jedoch säureempfindlich. Bei Verwendung als Dichtungsmaterial ist Delrin für Drücke bis zu 5.000 PSI geeignet. Sein Betriebstemperaturbereich reicht von -70 ºF bis 180 ºF.

EPDM

EPDM ist ein Terpolymer-Elastomer aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer. EPDM weist eine gute Abrieb- und Reißfestigkeit auf und bietet eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Säuren und Basen. Es ist anfällig für Angriffe durch Öle und wird nicht für Anwendungen mit Erdölen, starken Säuren oder starken Basen empfohlen.

Dieses Material sollte nicht für Druckluftleitungen verwendet werden. Es ist außergewöhnlich witterungs- und ozonbeständig. Der Temperaturbereich reicht von -29 °C bis 107 °C (121 °C intermittierender Betrieb). Es ist ziemlich gut für Ketone und Alkohole.

HYPALON®

Hypalon ist sehr oxidations- und ozonbeständig sowie flammenbeständig. Es ähnelt Neopren, weist jedoch eine verbesserte Säurebeständigkeit auf, da es oxidierenden Säuren wie Salpetersäure, Flusssäure und Schwefelsäure widersteht. Die Abriebfestigkeit von Hypalon ist ausgezeichnet und etwa vergleichbar mit der von Nitrilen. Die Öl- und Lösungsmittelbeständigkeit liegt zwischen der von Neopren und der von Nitrilen. Salze haben kaum oder gar keine Auswirkungen auf Hypalon.

Hypalon wird nicht für den Kontakt mit konzentrierten oxidierenden Säuren, Estern, Ketonen, chlorierten, aromatischen und Nitrokohlenwasserstoffen empfohlen. Nicht für den Einsatz im Dampfbetrieb geeignet. Der Temperaturbereich reicht von -18 °C bis 104 °C. Die Sitze sind weiß und lebensmittelecht und können für den Einsatz auf Lebensmitteln verwendet werden.

NEOPREN

Neopren ist ein Allzweckpolymer mit vielen wünschenswerten Eigenschaften. Neopren zeichnet sich durch hohe Elastizität mit geringer Druckverformung, Flammbeständigkeit und Beständigkeit gegen tierische und pflanzliche Öle aus. Es wird hauptsächlich für den Einsatz in Zellstoff- und Papieranwendungen empfohlen.

Neopren wird im Allgemeinen nicht empfohlen und wird von starken oxidierenden Säuren, den meisten chlorierten Lösungsmitteln, Estern, Ketonen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und Hydraulikﬂüssigkeiten angegriffen. Neopren wird im Allgemeinen nicht von mäßigen Chemikalien, Fetten, Schmierfetten und vielen Ölen und Lösungsmitteln angegriffen. Die Temperaturbeständigkeit liegt zwischen -29 °C und 82 °C. Die Sitze sind schwarz und sollten nicht auf gebleichten Papierbahnen verwendet werden.

PEEK (Polyetheretherketon)

PEEK ist ein leistungsstarker, nicht poröser, halbstarrer Thermoplast mit hervorragender Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien. Reines PEEK ist von Natur aus abriebfest. Es verfügt über eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit und Dimensionsstabilität und eignet sich für den Einsatz in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Korrosion. PEEK gilt als erstklassiges Ventilsitzmaterial, da es durch die dauerhafte Einwirkung von heißem Wasser und Dampf nicht beeinträchtigt wird. Sein Betriebstemperaturbereich reicht von -70 ºF bis 600 ºF.

PTFE (TFE von Teﬂon®)

PTFE ist von allen Kunststoffen der chemisch beständigste. Es verfügt außerdem über ausgezeichnete thermische und elektrische Isoliereigenschaften. Die mechanischen Eigenschaften von PTFE sind im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen gering, aber seine Eigenschaften bleiben über einen großen Temperaturbereich von -40 °C bis 204 °C, je nach Marke und Anwendung, auf einem brauchbaren Niveau.

RTFE (verstärktes TFE)

RTFE wird mit einem ausgewählten Anteil Glasfaserfüllstoff vermischt, um die Festigkeit und Beständigkeit gegen Abrieb, Kaltﬂuss und Permeation in Formsitzen zu verbessern. Die Verstärkung ermöglicht die Anwendung bei höherem Druck und höheren Temperaturen als bei ungefülltem TFE. Der typische Temperaturbereich liegt zwischen -40 °C und 232 °C. RTFE sollte nicht in Anwendungen eingesetzt werden, die Glas angreifen, wie Flusssäure und heiße, starke Ätzmittel.

TFM1600

TFM1600 erscheint auf unserer Liste der Ventildichtungen und -sitze, da es sich um eine modifizierte Version von PTFE handelt, die die außergewöhnlichen chemischen und hitzebeständigen Eigenschaften von PTFE beibehält, aber eine deutlich geringere Schmelzviskosität aufweist. Das Ergebnis sind reduzierter Kaltﬂuss, Porosität, Durchlässigkeit und Porengehalt. Die Oberflächen sind glatter und reduzieren Drehmomente. Der theoretische Betriebsbereich für TFM1600 liegt zwischen -200 °C und 260 °C.

TFM1600+20%GF

TFM1600+20%GF ist eine glasfaserverstärkte Version von TFM1600. Ähnlich wie RTFE, aber mit den Vorteilen von TFM1600: Die glasfaserverstärkte Version bietet eine höhere Abriebfestigkeit und verbessert die Stabilität bei höheren Drücken.

TFM4215

TFM4215 ist ein mit elektrographitischem Kohlenstoff gefülltes TFM-Material. Der zusätzliche Kohlenstoff verbessert die Stabilität bei höheren Druck- und Temperaturkombinationen.

UHMWPE (Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht)

UHMWPE ist ein haltbares, langlebiges, abrieb- und korrosionsbeständiges Material. Es ist auch als Hochmodul-Polyethylen (HMPE) oder Hochleistungs-Polyethylen (HPPE) bekannt. Außerdem erfüllt es die FDA- und USDA-Anforderungen für Lebensmittel- und Pharmageräte und ist bei Anwendungen bis zu 180 °F gut geeignet, wenn es regelmäßig zur Sterilisation mit Heißdampf oder kochendem Wasser gereinigt wird.

UHMWPE ist ideal für Anwendungen mit geringer Strahlung und erfüllt die Anforderungen der Tabakindustrie, in der TFE verboten ist. Es ist äußerst beständig gegen korrosive Chemikalien, mit Ausnahme von oxidierenden Säuren und organischen Lösungsmitteln. Sein Betriebstemperaturbereich reicht von -70 ºF bis 180 ºF.

VITON® (Fluorkohlenwasserstoff, FKM oder FPM)

Fluorkohlenstoff-Elastomere sind von Natur aus mit einem breiten Spektrum an Chemikalien kompatibel. Aufgrund dieser umfassenden chemischen Verträglichkeit, die beträchtliche Konzentrations- und Temperaturbereiche umfasst, haben sich Fluorkohlenstoff-Elastomere als Werkstoff für die Herstellung von Ventilsitzen für Plattenschieber weithin durchgesetzt.

Fluorkohlenwasserstoff kann in den meisten Anwendungen mit Mineralsäuren, Salzlösungen, chlorierten Kohlenwasserstoffen und Erdölen verwendet werden. Er eignet sich besonders gut für den Einsatz mit Kohlenwasserstoffen. Der Temperaturbereich reicht von -29 °C bis 149 °C. Die Farbe ist grau, schwarz oder rot und kann auf gebleichten Papierbahnen verwendet werden.

VITON ist nicht für Dampf- oder Heißwasseranwendungen geeignet, kann jedoch in Form eines O-Rings je nach Typ/Marke für Kohlenwasserstoffleitungen mit Heißwasser geeignet sein. Sitzmaterialien wie FKM können eine höhere Beständigkeit gegen Heißwasser bieten.

ZECO-Ventil