Hastelloy-Ventil 

Was ist ein Hastelloy-Ventil? 

Ein Hastelloy-Ventil ist ein Ventil, das aus einer Legierung auf Nickelbasis hergestellt wird, die als Hastelloy bekannt ist. Die beiden Hauptelemente, aus denen das Hastelloy-Material besteht, sind Nickel-Chrom und Nickel-Molybdän. Der Werkstoff Hastelloy hat im Vergleich zu anderen traditionellen Legierungen hervorragende Eigenschaften, die ihn zu einer der bevorzugten Legierungen in der Ventilindustrie machen. Eine der herausragenden Eigenschaften dieses Werkstoffs ist seine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und hohe Beständigkeit gegen Oxidationsmittel und Säuren. Die Schmelztemperatur dieses Werkstoffs liegt bei 1260^oC, wodurch dieses Ventil sowohl für den Einsatz bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen geeignet ist. Das Material ist sehr stark, was das Ventil ideal für den Einsatz in Hochdruckanwendungen macht. Allerdings ist das Hastelloy-Ventil im Vergleich zu anderen Ventilen sehr schwer, was auf die hohe Dichte des Hastelloy-Materials (8890 kg/m³). Die Hersteller von Hastelloy-Ventilen konstruieren diese Ventile für den manuellen oder automatischen Betrieb. Das manuelle Ventil verfügt über ein Handrad zum Aufbringen eines Drehmoments. Durch Drehen des Handrads gegen den Uhrzeigersinn wird das Ventil für den Flüssigkeitsdurchfluss geöffnet. Durch Drehen des Handrads im Uhrzeigersinn wird das Ventil geschlossen. Das Ventil eignet sich für verschiedene Anwendungen, wie z. B. Kryotechnik, Säuren, Kessel, Bergbau, Wasserversorgung und die Ölindustrie.

Arten von Hastelloy-Ventilen 

Kugelhahn aus Hastelloy 

Diese Art von Hastelloy-Ventilen verwendet eine kugelförmige Komponente zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms. Die Kugelkomponente hat in ihrer Mitte eine Durchgangsbohrung. Die Kugelbohrung befindet sich zwischen den Ventilsitzen, um den Flüssigkeitsstrom durch das Ventil zu ermöglichen. Ein Stellantrieb oder ein Handrad stellt das Kugelelement so ein, dass der Flüssigkeitsstrom freigegeben oder geschlossen wird. Diese Art von Ventil ist vielseitig einsetzbar für Dämpfe, Gase und Flüssigkeiten.

Abbildung: Kugelhahn aus Hastelloy.

Wie funktioniert der Hastelloy-Kugelhahn? 

Dieses Ventil wird durch Drehen des Handrads um 90^o Grad, um den Durchfluss entweder zu starten oder zu stoppen. Das Drehen des Handrads gegen den Uhrzeigersinn bewirkt, dass sich die Kugelbohrung um eine Vierteldrehung dreht und auf das an das Ventil angeschlossene Rohr ausgerichtet wird. Dadurch wird das Ventil geöffnet und die Flüssigkeit fließt durch. Wird das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht, dreht sich die Kugel um eine Vierteldrehung und steht senkrecht zur Rohrleitung, die mit dem Ventil verbunden ist. Die Kugel und der Ventilsitz bilden eine dichte Dichtung, die den Durchfluss von Flüssigkeit durch das Ventil verhindert.

Vorteile von Hastelloy-Kugelhähnen 

• Schnell und einfach zu bedienen.
• Einfaches und kompaktes Design.
• Vielseitig in der Größe.
• Niederdruckabfall.
• Einfacher Einbau und einfache Reparatur aufgrund der einfachen Bauweise.

Nachteile von Hastelloy-Kugelhähnen 

• Schnelles Öffnen und Schließen führt zu Wasserschlag und Überdruck.
• Nicht ideal für Drosselungsanwendungen.

Hastelloy-Kegelventil 

Ein Hastelloy-Kegelventil ist ein Ventil, das einen zylindrischen oder konisch zulaufenden Kegel zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsstroms verwendet. Die Hersteller von Hastelloy-Ventilen konstruieren den Kegel mit einer Durchgangsbohrung in der Mitte. Die Flüssigkeit fließt durch das zentrale Loch, wenn das Ventil in Betrieb genommen wird. Das Ventil wird mit einem Handrad, einem elektrischen oder pneumatischen Antrieb betätigt. Ein Bauteil, die so genannte Spindel, verbindet den Kegel mit dem Handrad. Dieses Ventil ist für verschiedene Durchflussmengen und Druckstufen geeignet, da es in seiner Größe vielseitig ist.

Abbildung: Hastelloy-Kegelventil.

Wie funktioniert ein Hastelloy-Kegelventil? 

Dieses Ventil funktioniert durch Drehen des Kegels um eine Vierteldrehung, ähnlich wie der Hastelloy-Kugelhahn. Drehen des Handrads um 90^o Grades bewirkt, dass sich die Kegelbohrung dreht und konzentrisch zu der mit dem Ventil verbundenen Leitung ausrichtet. Dadurch wird der Ventildurchgang für das Medium frei und es fließt durch das Ventil. Das Ventil schließt sich, wenn das Handrad um ein weiteres Viertel in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Durch diese Drehung wird die Kegelbohrung gedreht und rechtwinklig zu der an das Ventil angeschlossenen Leitung ausgerichtet. Der Kegel und der Ventilsitz bilden einen dichten Abschluss, der den Durchfluss von Flüssigkeit durch das Ventil verhindert. Die Hersteller von Hastelloy-Kegelventilen konstruieren einige Ventile mit mehr als einer Mittelbohrung für den Flüssigkeitsdurchfluss mit mehreren Anschlüssen. Die Positionen der Anschlüsse bestimmen, wann das Ventil geöffnet oder geschlossen ist.

Abbildung: Funktionsweise eines Hastelloy-Kegelventils.

Die Vorteile von Hastelloy-Kegelventilen sind:

• Einfaches und kompaktes Design.
• Einfach zu bedienen.
• Wenige rotierende Teile; kostengünstige Reparatur und Wartung.
• Geringer Strömungswiderstand und damit geringer Druckabfall.
• Einfach zu reparieren, zu installieren und zu reinigen.

Nachteile von Hastelloy-Kegelventilen: 

• Nicht empfohlen für Drosselungsanwendungen.
• Benötigt zum Betrieb ein hohes Drehmoment.

Hastelloy Scheck Kalb 

Diese Art von Hastelloy-Ventil wird verwendet, um zu verhindern, dass Flüssigkeit in die entgegengesetzte Richtung fließt. Aufgrund seiner Funktionsweise wird es auch als Rückschlagventil oder Einwegventil bezeichnet, da es den Flüssigkeitsstrom nur in eine Richtung zulässt. Sobald die Flüssigkeit versucht, die Fließrichtung umzukehren, schließt das Ventil sofort. Die Hersteller von Hastelloy-Rückschlagventilen konstruieren dieses Ventil ohne Ventilspindel, Handrad oder Antrieb. Der Grund dafür ist, dass es so konstruiert ist, dass es sich automatisch öffnet und schließt, je nach Höhe des Fließdrucks der Flüssigkeit.

Abbildung: Rückschlagventil aus Hastelloy.

Wie funktioniert ein Hastelloy-Rückschlagventil? 

Ein Rückschlagventil funktioniert nach dem Prinzip der Druckdifferenz. Der Ventilteller hebt sich, wenn die Pumpe anläuft oder der Druck vor der Pumpe den Druck hinter der Pumpe übersteigt. Dadurch öffnet sich das Ventil und Flüssigkeit fließt hindurch. Wenn die Pumpe gestoppt wird oder der Druck vor der Pumpe niedriger ist als der Druck hinter der Pumpe, bewegt sich der Ventilteller sofort nach unten und schließt sich, um zu verhindern, dass Flüssigkeit zur vorgeschalteten Seite fließt. Dieser Ventiltyp eignet sich für Anwendungen, die ein hohes Maß an Hygiene erfordern oder bei denen die stromabwärts gelegene Flüssigkeit die stromaufwärts gelegene Flüssigkeit verunreinigen kann.

Abbildung: Funktionsweise eines Rückschlagventils aus Hastelloy.

Die Vorteile des Hastelloy-Rückschlagventils sind:

• Automatischer Betrieb.
• Günstiger im Vergleich zu anderen Ventilen.
• Niederdruckabfall.
• Schnell im Einsatz.
• Kein Rückfluss.

Nachteile von Hastelloy-Rückschlagventilen: 

• Sie sind anfällig für Wasserschläge, da sie sich sehr schnell schließen oder öffnen.
• Nicht empfohlen für pulsierenden Durchfluss.

Hastelloy-Absperrschieber 

Ein Hastelloy-Schieber ist ein Ventil, das durch Anheben des Schließteils, des Schiebers oder der Scheibe, funktioniert. Wenn sich der Schieber/Scheibe nach unten in die Sitzposition bewegt, schließt er den Flüssigkeitsstrom ab. Dieser Ventiltyp nimmt einen kleinen Raum entlang der Rohrachse ein und schränkt den Flüssigkeitsstrom nicht ein, wenn er vollständig geöffnet ist. Die Hersteller von Hastelloy-Ventilen konstruieren dieses Ventil so, dass es mit einem manuellen Handrad, einem elektrischen oder pneumatischen Antrieb betrieben werden kann. So kann dieses Ventil je nach Wunsch des Benutzers manuell oder automatisch betätigt werden.

Abbildung: Hastelloy-Absperrschieber.

Wie funktioniert ein Hastelloy-Absperrschieber? 

Dieses Ventil wird durch mehrmaliges Drehen des Handrads betätigt. Eine Drehung des Handrads gegen den Uhrzeigersinn bewirkt, dass sich die Ventilspindel nach oben bewegt. Die Aufwärtsbewegung der Spindel bewirkt, dass sich der Ventilteller oder der Schieber nach oben bewegt. Dadurch bleibt das Ventil offen und lässt Flüssigkeit durch. Wird das Ventilhandrad im Uhrzeigersinn gedreht, bewegt sich die Ventilspindel nach unten in die Sitzposition. In diesem Fall ist das Ventil geschlossen, und es fließt keine Flüssigkeit. Die Hersteller von Schieberventilen aus Hastelloy geben keine Garantie für die Verwendung dieses Ventils bei der Drosselung, da der hohe Druck und die Durchflussmenge den Schieber abtragen und beschädigen können.

Abbildung: Funktionsweise eines Hastelloy-Absperrschiebers und seiner Bestandteile.

Die Vorteile von Hastelloy-Absperrschiebern sind: 

• Es ist für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen geeignet.
• Er hat einen geringen Druckabfall, wenn er vollständig geöffnet ist.
• Es ist ideal für den bidirektionalen Fluss.

Nachteile von Hastelloy-Absperrschiebern 

• Nicht geeignet zur Drosselung des Flüssigkeitsstroms.
• Es ist langsam im Betrieb; der Ventilbediener muss das Handrad mehrmals drehen, um den Durchfluss zu öffnen/zu schließen.

Hastelloy-Durchgangsventil 

Diese Art von Ventil ist mit einem kugelförmigen Körper ausgestattet. Das Ventil verwendet eine Scheibe zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms. Die Hersteller von Hastelloy-Durchgangsventilen empfehlen dieses Ventil für die Drosselung des Flüssigkeitsstroms. Es ist im Vergleich zu allen anderen besprochenen Ventilen das beste Ventil zur Regelung des Flüssigkeitsdurchflusses. Das Ventil wird entweder manuell oder automatisch mit einem elektrischen oder pneumatischen Antrieb betätigt. Dieses Ventil ähnelt dem Hastelloy-Schieber, ist aber schneller zu bedienen, da es nur wenige Umdrehungen zum Öffnen oder Schließen benötigt. Im Gegensatz zu allen anderen oben genannten Ventilen führt diese Ventilkonstruktion jedoch zu hohen Druckabfällen. Außerdem ist die Konstruktion komplex, da die internen Komponenten im Ventilhohlraum installiert sind.

Abbildung: Hastelloy-Durchgangsventil.

Wie funktioniert ein Hastelloy-Durchgangsventil? 

Das Ventil wird durch Drehen des Handrads im oder gegen den Uhrzeigersinn betätigt. Wenn das Handrad gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt sich die Ventilstange zusammen mit dem Ventilteller nach oben. Dadurch bleibt das Ventil offen, so dass Flüssigkeit durchfließt. Wenn das Handrad im Uhrzeigersinn gedreht wird, bewegt sich die Spindel zusammen mit dem Ventilteller nach unten, so dass der Durchfluss gestoppt wird. Wenn eine Drosselung erforderlich ist, wird das Handrad leicht gegen den Uhrzeigersinn gedreht, was zu einem Teilstrom durch das Ventil führt.

Abbildung: Funktionsweise eines Hastelloy-Durchgangsventils.

Vorteile des Hastelloy-Durchgangsventils

• Sie eignen sich gut zur Drosselung des Flüssigkeitsstroms.
• Schnellerer Betrieb im Vergleich zu Schiebern.
• Hat eine perfekte Absperrung ohne Leckage.

Nachteile eines Hastelloy-Durchgangsventils 

• Hat einen hohen Druckabfall.
• Schwer im Vergleich zu anderen Ventilen.

Anwendungen von Hastelloy-Ventilen 

Diese Ventile werden in vielen industriellen Anwendungen als Absperr- und Drosselventile eingesetzt. Einige der häufigsten Anwendungen dieses Ventils sind:

• Dampfkraftwerke zur Steuerung des Wasser- und Dampfstroms.
• Kesselspeisesysteme zur Steuerung des Wasserdurchflusses.
• Gewerbliche und häusliche Wasserversorgung.
• Papier- und Zellstoffindustrie.
• Chemische Verarbeitung.
• Erdölindustrie.
• Anwendungen im Bergbau.
• Transport von Gas und Öl.
• Landwirtschaft, Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
• Pharmazeutische Industrie.
• Anwendungen in der Schifffahrt.

Vorteile von Hastelloy-Ventilen 

• Diese Ventile haben eine hohe Festigkeit und sind für hohe Drücke und Durchflussmengen geeignet.
• Der Werkstoff Hastelloy hat einen hohen Schmelzpunkt, wodurch sich die Armatur ideal für Hochtemperaturanwendungen eignet.
• Es ist vielseitig einsetzbar, da es in verschiedenen industriellen Anwendungen verwendet werden kann.
• Hastelloy ist korrosionsbeständig; daher kann das Ventil korrosiven und oxidierenden Medien widerstehen.
• Hastelloy-Ventile sind leicht zu schweißen.
• Sie haben eine lange Nutzungsdauer.

Nachteile von Hastelloy-Ventilen 

• Diese Ventile sind aufgrund der hohen Dichte des Werkstoffs Hastelloy schwer.
• Hastelloy ist schwer zu bearbeiten, was das Ventil recht teuer macht.

Fehlersuche bei Hastelloy-Ventilen 

Kein Flüssigkeitsdurchfluss durch das Ventil 

• Verstopfte Leitung. Prüfen Sie die Leitung, die das Ventil versorgt, auf Verstopfung und entfernen Sie Fremdkörper.

Das Handrad ist schwer zu bedienen. 

• Fremdkörper haben sich im Inneren des Ventils festgesetzt. Das Ventil gemäß den Empfehlungen des Herstellers des Hastelloy-Ventils zerlegen und von Fremdkörpern reinigen.
• Beschädigter Schaft. Reparieren oder ersetzen Sie den Ventilschaft.

Flüssigkeitsaustritt zwischen dem Ventil und der Rohrverbindung 

• Beschädigte oder verschlissene Dichtung. Ersetzen Sie die Dichtung.
• Hoher Flüssigkeitsdruck. Verwenden Sie das Ventil mit dem empfohlenen Druckbereich. Verwenden Sie bei hohem Flüssigkeitsdruck ein Ventil mit hohem Nennwert.
• Lose Verbindung. Ziehen Sie die Schrauben und Muttern an, die das Ventil mit dem Rohr verbinden.

Flüssigkeitsaustritt durch den Ventilsitz 

• Verschlissene Sitze. Ersetzen Sie die Ventilsitze.
• Abgenutzte Scheibe/Kugel/Knopf. Ersetzen Sie die Scheibe/Kugel/den Stecker.
• Schmutz auf dem Sitz. Entfernen Sie den Schmutz.

Das Ventil schließt oder öffnet nicht vollständig

• Schmutz auf dem Ventilschaft. Reinigen Sie den Schmutz.
• Verschmutzung des Ventilsitzes. Reinigen Sie den Schmutz.

Zusammenfassung 

Hastelloy-Ventile werden aus dem Werkstoff Hastelloy hergestellt. Diese Ventile werden mit einem manuellen Handrad, einem elektrischen oder pneumatischen Antrieb betrieben. Das Ventil wird durch Drehen des Handrads oder Handhebels bei manuellen Ventilen betätigt. Bei automatischen Ventilen dreht der Stellantrieb die Ventilstange, um den Ventilteller/die Ventilkugel zu bewegen. Durch die Bewegung der Kugel/Scheibe wird das Ventil entweder geöffnet oder geschlossen. Diese Art von Armatur ist robust und daher für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen geeignet. Sie sind resistent gegen korrosive und oxidierende Medien.

Die Hersteller von Hastelloy-Ventilen produzieren verschiedene Arten von Ventilen, wie z. B. Rückschlagventile, Schieber, Kükenhähne, Kugelhähne und Ventile. Zu den Branchen, in denen diese Ventile eingesetzt werden, gehören unter anderem die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Bergbau, Dampfkraftwerke, die gewerbliche Wasserversorgung, die Öl- und Gasindustrie, die Landwirtschaft sowie die chemische und petrochemische Industrie. Die Vorteile dieser Ventile sind ihre hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Vielseitigkeit in Bezug auf Größe und Anwendung sowie ihre Langlebigkeit. Allerdings sind diese Ventile schwer und teuer im Vergleich zu anderen Ventilen, z. B. aus Edelstahl und Messing.