Obwohl Kunststoffventile manchmal als Spezialprodukt angesehen werden – die erste Wahl für Hersteller oder Designer von Kunststoffrohrleitungen für Industrieanlagen oder für den Einsatz hochreiner Geräte –, ist die Annahme, dass diese Ventile nicht universell einsetzbar sind, kurzsichtig. Tatsächlich sind Kunststoffventile heute vielseitig einsetzbar, da die wachsende Materialvielfalt und die kompetenten Designer, die diese Materialien benötigen, immer mehr Einsatzmöglichkeiten für diese vielseitigen Werkzeuge bieten.
Eigenschaften von Kunststoff
Die Vorteile von thermoplastischen Ventilen sind vielfältig: Korrosions-, Chemikalien- und Abriebfestigkeit, glatte Innenwände, geringes Gewicht, einfache Installation, lange Lebensdauer und geringere Lebenszykluskosten. Diese Vorteile haben zu einer breiten Akzeptanz von Kunststoffventilen in gewerblichen und industriellen Anwendungen geführt, beispielsweise in der Wasserversorgung, Abwasserbehandlung, Metall- und Chemieverarbeitung, der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Kraftwerken, Ölraffinerien und mehr.
Kunststoffventile können aus einer Reihe verschiedener Materialien hergestellt und in unterschiedlichen Konfigurationen verwendet werden. Die gängigsten thermoplastischen Ventile bestehen aus Polyvinylchlorid (PVC), chloriertem Polyvinylchlorid (CPVC), Polypropylen (PP) und Polyvinylidenfluorid (PVDF). PVC- und CPVC-Ventile werden üblicherweise durch Kleben von Muffenenden oder Gewinde- und Flanschenden mit Rohrleitungssystemen verbunden. PP- und PVDF-Ventile erfordern hingegen das Verbinden von Rohrleitungskomponenten durch Wärme-, Stumpf- oder Elektroschweißverfahren.
Thermoplastische Ventile eignen sich hervorragend für korrosive Umgebungen, sind aber ebenso nützlich in der allgemeinen Wasserversorgung, da sie bleifrei1, entzinkungsbeständig und rostfrei sind. PVC- und CPVC-Rohrsysteme und -Ventile sollten nach NSF-Standard 61 (National Sanitation Foundation) auf gesundheitliche Auswirkungen geprüft und zertifiziert sein, einschließlich der niedrigen Bleianforderungen gemäß Anhang G. Die Wahl des richtigen Materials für korrosive Flüssigkeiten kann anhand der Chemikalienbeständigkeitsrichtlinien des Herstellers und der Auswirkungen der Temperatur auf die Festigkeit von Kunststoffen getroffen werden.
Obwohl Polypropylen nur halb so stark ist wie PVC und CPVC, weist es die vielseitigste chemische Beständigkeit auf, da es keine bekannten Lösungsmittel enthält. PP verhält sich gut in konzentrierten Essigsäuren und Hydroxiden und eignet sich auch für mildere Lösungen der meisten Säuren, Laugen, Salze und vieler organischer Chemikalien.
PP ist als pigmentiertes oder unpigmentiertes (natürliches) Material erhältlich. Natürliches PP wird durch ultraviolette (UV-)Strahlung stark angegriffen, Verbindungen mit mehr als 2,5 % Rußpigmentierung sind jedoch ausreichend UV-stabilisiert.
Da Thermoplaste temperaturempfindlich sind, sinkt die Druckfestigkeit eines Ventils mit steigender Temperatur. Verschiedene Kunststoffe weisen bei steigender Temperatur eine entsprechende Minderung der Druckfestigkeit auf. Die Flüssigkeitstemperatur ist möglicherweise nicht die einzige Wärmequelle, die die Druckfestigkeit eines Kunststoffventils beeinflussen kann – die maximale Außentemperatur muss bei der Konstruktion berücksichtigt werden. In einigen Fällen kann eine nicht auf die Außentemperatur abgestimmte Konstruktion aufgrund fehlender Rohrhalterungen zu übermäßigem Durchhängen führen. PVC hat eine maximale Betriebstemperatur von 140 °F, CPVC von maximal 220 °F und PP von maximal 180 °F.
Kugelhähne, Rückschlagventile, Absperrklappen und Membranventile sind in allen thermoplastischen Werkstoffen für Druckrohrleitungssysteme der Klasse 80 erhältlich und verfügen über eine Vielzahl von Innengarnituren und Zubehör. Der Standard-Kugelhahn ist meist als True-Union-Ausführung ausgeführt, um den Ausbau des Ventilkörpers zu Wartungszwecken zu erleichtern, ohne die Anschlussleitungen zu unterbrechen. Thermoplastische Rückschlagventile sind als Kugel-, Schwenk-, Y- und Kegelrückschlagventile erhältlich. Absperrklappen lassen sich problemlos mit Metallflanschen verbinden, da sie den Schraubenlöchern, Lochkreisen und Abmessungen der ANSI-Klasse 150 entsprechen. Der glatte Innendurchmesser thermoplastischer Teile trägt zusätzlich zur präzisen Steuerung von Membranventilen bei.
Kugelhähne aus PVC und CPVC werden von mehreren US-amerikanischen und ausländischen Unternehmen in den Größen 1/2 Zoll bis 6 Zoll mit Muffen-, Gewinde- oder Flanschanschlüssen hergestellt. Die True-Union-Konstruktion moderner Kugelhähne umfasst zwei Muttern, die auf das Gehäuse geschraubt werden und die Elastomerdichtungen zwischen Gehäuse und Endverbindern zusammendrücken. Einige Hersteller haben die gleiche Kugelhahn-Verlegelänge und die gleichen Muttergewinde über Jahrzehnte beibehalten, um einen einfachen Austausch älterer Ventile ohne Änderungen an den angrenzenden Rohrleitungen zu ermöglichen.
Die Installation einer Kunststoff-Absperrklappe ist unkompliziert, da diese Ventile in Waferbauweise mit integrierten Elastomerdichtungen gefertigt werden. Eine zusätzliche Dichtung ist nicht erforderlich. Die Verschraubung einer Kunststoff-Absperrklappe zwischen zwei Gegenflanschen muss sorgfältig erfolgen, indem das empfohlene Schraubendrehmoment in drei Schritten erhöht wird. Dies geschieht, um eine gleichmäßige Abdichtung über die gesamte Oberfläche zu gewährleisten und eine ungleichmäßige mechanische Belastung der Klappe zu vermeiden.
Veröffentlichungszeit: 24. Dezember 2019 