API 600 Absperrschieber

Was ist ein API 600 Schieber?

Der API 600 Absperrschieber ist ein ein- und ausschaltbarer Schieber. Dieser Schieber wird zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms in einer Rohrleitung verwendet. Der API-Absperrschieber ist ein bidirektionales Durchflussventil. Das bedeutet, dass der Flüssigkeitsstrom durch den Schieber in beide Richtungen fließen kann. Die Hersteller von API-Schiebern konstruieren den Schieber so, dass ein Ende als Einlass fungieren kann, so dass die Flüssigkeit in jede Richtung eintreten kann. Ein API-600-Schieber zeichnet sich durch einen großen Durchmesser (zwischen 2 und 80 Zoll), einen Stahlgusskörper, eine hohe Wandstärke und eine ebene Dichtfläche zwischen Schieber und Sitz aus. API-600-Schieber werden vor allem in der Erdöl- und Gasindustrie eingesetzt, insbesondere bei Anwendungen, bei denen ein minimaler Druckabfall für einen reibungslosen Betrieb erforderlich ist. Diese Art von Schieber wird nicht zur Regelung der Durchflussmenge verwendet. Der Begriff "API 600" steht für eine amerikanische Norm für die Konstruktion von Schiebern, die für Anwendungen in der Erdölindustrie bestimmt sind. Diese Norm legt die Konstruktionskriterien für Schieber aus Stahlguss (Kohlenstoffstahl und legierter Stahl) fest und schreibt auch die Geometrie und die Größen der Schieber vor. Absperrschieber in Bezug auf die Dicke des Gehäuses und der Motorhaube, die Abmessungen, die Verbindungen, die Joche und die Verschraubungen sowie die Hilfsverbindungen. 

Abbildung 1: API 600 Schieber

Bestandteile eines API 600 Absperrschiebers

Das API 600 besteht aus mehreren Komponenten, darunter die folgenden:

Abbildung: Schematische Darstellung der Teile und des Zusammenbaus eines Standard-API-600-Schiebers

Ventilkörper 

Dies ist der Teil des API-600-Schiebers, in dem die inneren Teile des Ventils untergebracht sind. Das Ventilgehäuse fungiert auch als Hauptdruckbarriere eines API-600-Schiebers. Damit das Gehäuse hohem Druck und hohen Temperaturen standhalten kann, wird es aus starken metallischen Werkstoffen wie Edelstahl und Kohlenstoffstahl hergestellt. 

Tor

Der Schieber ist Teil eines API-600-Absperrschiebers, der für die effektive Abdichtung verantwortlich ist. API Schieberhersteller den Schieber an eine Vielzahl von Anwendungen anpassen. Zu den gebräuchlichsten Arten von Schiebern, die in API-600-Schiebern verwendet werden, gehören Gleitschieber, Keilschieber, Messerschieber und Parallelschieber. 

Motorhaube

Das Oberteil ist der Teil eines API-600-Absperrschiebers, der die internen Komponenten eines Schieberventils aufnimmt. Er enthält die beweglichen Komponenten und ist mit Schrauben oder Bolzen am Schiebergehäuse befestigt, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten.

Vorbau  

Dies ist der Teil eines API 600-Schiebers, der zum Heben und Senken des Schiebers dient. Diese Funktion wird durch manuelles Drehen der Gewindespindel oder durch Betätigung erreicht. Die Hersteller von API-600-Schiebern konstruieren die Spindel so, dass sie je nach dem Ende der Gewindespindel steigend oder nicht steigend sein kann. 

Sitz 

Der Sitz ist das Bauteil eines API-600-Schiebers, das zur Abstützung des Schiebers und zur Verhinderung von Flüssigkeitsleckagen dient. Der Hersteller des API 600-Schiebers liefert die Sitze entweder integriert in das Gehäuse des Schiebers oder als separate Sitzringkonstruktion. Die Sitzringe, die bereits am Schieber angebracht sind, müssen aus demselben Material wie das Schiebergehäuse bestehen.

Konstruktionsvariante eines API 600 Absperrschiebers

 Die Konstruktion des API 600 Absperrschiebers kann je nach Oberteil und Endanschlüssen, Art des Keils, der Spindel oder der Ventilbetätigung variieren. Das Oberteil kann zum Beispiel entweder eine Schraubverbindung oder eine Druckdichtungsverbindung haben. Auch der Schieber bietet eine große Variationsbreite bei der Konstruktion von API 600-Schiebern, da Schieber in verschiedenen Konfigurationen ausgeführt werden können, z. B. als Vollkeilschieber, flexibler Keilschieber, Parallelschieber und geteilter Keilschieber. Ein Vollkeilschieber wird aus einem Stück Stahl gefertigt. Ein flexibler Keil ist so konstruiert, dass er sich den Änderungen des Winkels zwischen den Sitzen anpassen kann. Ein geteilter Keil hat eine Zweischeibenkonstruktion, die die Ausrichtung des Keils auf den Ventilsitzen erleichtert. Wie bereits erwähnt, kann die Spindel eines API-600-Absperrschiebers entweder steigend oder nicht steigend ausgeführt sein, während die Betätigung des Ventils manuell, über ein Getriebe oder pneumatisch/ elektrisch/hydraulisch erfolgen kann.

Wie funktioniert der API 600 Absperrschieber? 

Die API 600 Absperrschieber werden mit einem Handrad betätigt oder sind automatisiert. API 600 Absperrschieber funktionieren, indem ein Schieber oder eine Scheibe über eine Gewindespindel in den Strömungsweg der Flüssigkeit eingeführt wird. Die Spindel verbindet das Handrad und den Schieber. Wenn das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, führt die vertikale Bewegung der Spindel zum Öffnen des Schiebers. Wird das Handrad dagegen im Uhrzeigersinn gedreht, bewegt sich der Schieber nach unten, und der API 600-Schieber schließt. Die Hersteller von API-600-Schiebern konstruieren diese Ventile für den Einsatz in Auf- und Ab-Anwendungen, nicht aber für die Drosselung. Wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, ist der Schieber frei von Hindernissen im Durchflussweg und erfährt daher einen sehr geringen Abfall des Fließdrucks. Die Betätigung des Schieberventils bei teilweiser Öffnung führt zu einem starken Druckabfall. Der Schieber darf nur mit weniger korrosiven Flüssigkeiten und solchen, die keine Ablagerungen hinterlassen, verwendet werden, da diese das vollständige Schließen des Schiebers verhindern können. Außerdem kann der API 600 Schieber nicht zur Durchflussregelung verwendet werden, da der Flüssigkeitsstrom durch einen teilweise geschlossenen Schieber starke Vibrationen erzeugen kann, die dazu führen, dass sich der Schieber aus seiner vorgesehenen Position bewegt. Außerdem können die Ventilsitze und der Schieber stark erodiert werden, wenn das Ventil teilweise geöffnet ist.

Typen von API 600-Schiebern

Die Hersteller von API-600-Schiebern bieten einige verschiedene Typen zur Auswahl an. Zu diesen Typen gehören die folgenden.

API 600 Absperrschieber mit Plattenschieber

Dies ist ein spezieller Typ eines API 600-Schiebers, der für hochviskose Flüssigkeiten verwendet wird. Der Schieber ist so konstruiert, dass er den Wasserschlag-Effekt durch Öffnen und Schließen mit sehr geringer Geschwindigkeit eliminiert. API-600-Absperrschieber mit Plattenschieber können aus einer Reihe von Werkstoffen hergestellt werden, darunter Sphäroguss und Edelstahl. Diese Art von API 600-Schieber ist in verschiedenen Größen zwischen 2 Zoll und 24 Zoll erhältlich, und es gibt auch mehrere Varianten, darunter Weichsitz-, Metallsitz- und Haubenschieber. Eine wesentliche Einschränkung eines API 600 Plattenschieber ist, dass er einen niedrigen Druck aufweist.

Abbildung: Plattenschieber API 600 Schieber mit Plattenschieber.

Steigende und nichtsteigende Spindel API 600 Schieber

Bei einem API-600-Absperrschieber mit steigender Spindel hebt sich die Spindel über das Handrad, wenn der Schieber geöffnet wird. Bei einem Schieber mit nichtsteigender Spindel hingegen hebt sich die Spindel beim Öffnen nicht über das Handrad. Beim API-600-Schieber mit steigender Spindel kann der Schieberbediener leicht erkennen, ob das Ventil geöffnet oder geschlossen wird, indem er das Anheben oder Absenken der Spindel überprüft. Die Hersteller von API-600-Schiebern mit nicht steigender Spindel produzieren die Schieber mit Schließ- und Öffnungsanzeigern. 

Abbildung: Schieber mit steigender und nicht steigender Spindel nach API 600.

API-Absperrschieber mit Spreizschieber

Dies ist der Typ eines API 600-Schiebers, der mit einem Keilschieber und einem Segment ausgestattet ist. Er ist am besten für stark abrasive Flüssigkeiten unter hohen Temperaturen und Druck geeignet. Bei einem API-600-Schieber mit Spreizschieber wird eine positive Abdichtung durch mechanische Ausdehnung von Schieber und Segment gegen die Dichtung erreicht. Die Ausdehnung des Schiebers und des Segments erfolgt, wenn die Spindel einen Druck auf sie ausübt. Sowohl in der geschlossenen als auch in der geöffneten Stellung wird durch die Ausdehnung eine dichte Abdichtung gegen die auf- und abwärts gerichtete Seite erreicht. Diese einzigartige Konstruktion trägt dazu bei, den Verschleiß der Sitze und des Schiebers zu verhindern.

Abbildung 5: API 600 Absperrschieber mit Spreizschieber.

Anwendungen von API-600-Schiebern

API 600 Absperrschieber werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, u. a. in den folgenden Bereichen

• Wird für den Transport von Erdöl verwendet.
• Sie werden in der Öl- und Gasraffinerieindustrie eingesetzt. 
• Diese Ventile werden in der Petrochemie eingesetzt.
• Chemische Industrie
• Anwendungen in der Metallurgie. 
• Dampfkraftwerke. 

Vorteile des API 600 Absperrschiebers 

• Einfach zu montieren, zu reparieren und zu warten.
• Sie führen zu einem geringen Druckabfall in der Rohrleitung.
• Kann effektiv mit zähflüssigen Flüssigkeiten arbeiten.
• Vielseitig. 
• Sie sind langlebig. 
• Feuersicher.
• Kein Flüssigkeitsaustritt.
• Verträgt hohen Druck und hohe Temperaturen.

Nachteile von API 600 Absperrschiebern 

• Mühsam zu öffnen und zu schließen
• Schlechte Drosseleigenschaften
• Anfällig für die Erosion des Ventils und des Sitzes

Fehlersuche bei API 600 Absperrschiebern 

Die Betriebsmutter dreht sich nicht in beide Richtungen

• Störung zwischen dem Ventilkasten und dem Betätigungsschlüssel. Prüfen Sie, ob der Ventilkasten in der Nähe der Betätigungsmutter liegt, indem Sie ihn verriegeln; positionieren Sie ihn neu.
• Ungleichmäßiges Anziehen der Stopfbuchsschrauben und -muttern bei der Montage. Lösen Sie die Stopfbuchsschrauben und -muttern und ziehen Sie sie gleichmäßig nach.
• Zwischen Stopfbuchse und Spindel kann es zu Korrosion gekommen sein. Untersuchen Sie die Stopfbuchse und die Spindel; reinigen oder ersetzen Sie sie, falls erforderlich; füllen Sie sie mit Betriebs- oder Kiesmaterial auf. 
• Verkeilung von Fremdkörpern unter der Klappe. Die Motorhaube abnehmen und die Verunreinigungen entfernen.

Beim Schließen des API 600 Absperrschiebers wird nicht die richtige Anzahl von Umdrehungen erreicht

• Ansammlung von Verunreinigungen im Sitzbereich. Erzeugen Sie einen Durchfluss durch das Ventil und betätigen Sie das Ventil, um Verunreinigungen zu beseitigen.

Die Betätigungsmutter hört auch nach der richtigen Anzahl von Umdrehungen nicht auf, sich zu drehen

• Die Betätigungsmutter wurde möglicherweise mit einem zu hohen Drehmoment belastet. Überprüfen Sie die Spindel und die Stufenmutter; ersetzen Sie die Mutter, wenn nötig. 
• Das Ventil verfügt über ein Kegelrad oder ein saures Zahnrad, das bei der Betätigung hilft. Prüfen Sie, ob der API 600 Absperrschieber mit einem Getriebe installiert wurde. 

Leckage zwischen Gehäuse und Motorhaubenflansch

• Beschädigter oder eingeklemmter O-Ring oder Dichtung. Nehmen Sie die Motorhaube ab und ersetzen Sie die Dichtung.
• Gerissene/gebrochene Karosserie oder Motorhaubenflansch. Prüfen und ersetzen Sie das Gehäuse oder die Motorhaube bei Bedarf. 
• Lösen Sie die Schrauben und Muttern der Motorhaube. Ziehen Sie die Schrauben und Muttern der Motorhaube fest.

Flüssigkeit tritt aus dem Stopfbuchsbereich aus

• Stopfbuchspackung und Spindel-O-Ring sind verschlissen. Ersetzen Sie die Packung, die Stopfbuchse oder den O-Ring nach Bedarf. 

Undichtigkeit des Sitzes

• Beschädigte Sitze. Tauschen Sie die Sitze aus.
• Fremdkörper sind unter dem Tor eingeklemmt. Entfernen Sie die Fremdkörper.

Zusammenfassung 

Ein API-600-Absperrschieber ist ein bidirektionales Auf-Zu-Ventil. Sie werden nach den Normen des American Petroleum Institute (API 600) gebaut, hauptsächlich im Gießverfahren unter Verwendung von Stahlmaterial. Das Gussverfahren wird bevorzugt, da es garantiert, dass keine Flüssigkeit austritt. Diese Ventile können manuell oder mit hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Antrieben betätigt werden. Die Hersteller von API 600-Schiebern konstruieren diese Ventile mit besonders großen Durchmessern, starken Wandstärken und einer Dichtfläche zwischen Schieber und Sitz. Die Ventile sind in der Erdöl- und Gasindustrie weit verbreitet, da sie feuersicher sind und einen minimalen Druckabfall im Flüssigkeitsstrom aufweisen. Diese Ventile werden auch für den Transfer von Hochdruck- und Hochtemperaturflüssigkeiten in der Schwerdampfindustrie sowie in der petrochemischen und chemischen Industrie verwendet. Die Hersteller von API-600-Schiebern bieten verschiedene Typen auf dem Markt an, darunter API-600-Schieber mit Plattenschieber, API-600-Schieber mit steigender und nichtsteigender Spindel und API-600-Schieber mit Spreizschieber und andere. Ein API 600 Absperrschieber bietet zahlreiche Anwendungsvorteile wie Vielseitigkeit, Langlebigkeit, Leckfreiheit, hohe Festigkeit, Feuersicherheit und geringen Druckabfall. Allerdings sind API-600-Schieber nicht für Drosselanwendungen geeignet und arbeiten langsam.