Kugelhahn für die unterirdische Installation: Konstruktive und betriebliche Besonderheiten

Die rechtzeitige Isolierung des Abschnitts der Gasleitung, in dem ein Unfall aufgetreten ist, ist für die schnelle Behebung des Problems erforderlich. In solchen Situationen darf man nicht zögern. Sind Sie einverstanden? Mit einem Kugelhahn für die unterirdische Installation kann das durch die Gasleitung transportierte Medium schnell und einwandfrei abgesperrt werden.

Die richtige Montage und der ordnungsgemäße Gebrauch des Kugelhahns tragen dazu bei, seine Lebensdauer zu verlängern und einen qualitativ hochwertigen und sicheren Betrieb des Gasversorgungssystems zu gewährleisten. Wir erklären Ihnen alles über die Konstruktion dieser Art von Absperrarmatur. Wir gehen darauf ein, worauf das Funktionsprinzip beruht.

Eigenschaften und Zweck von Kugelhähnen

Die Erdöl-, Chemie- oder Gasindustrie ist ohne Absperrarmaturen nicht vorstellbar. Die auf modernen High-Tech-Geräten hergestellten Absperrarmaturen für Rohrleitungen gewährleisten die Sicherheit des gesamten Systems.

Absperr-Armaturen von Gasleitungen sind ein zwingendes Konstruktionselement. Diese Geräte werden sowohl für externe Gasleitungsnetze als auch für interne Systeme verwendet.

Der Zweck von Gaskugelhähnen ist recht umfangreich:

• Ausstattung komplexer Systeme, durch die aggressive und nicht aggressive Medien strömen;
• Einsatz in Rohrleitungen, die an schwer zugänglichen Stellen verlegt sind;
• effizienter Betrieb bei einem Nenndruck von bis zu 16 MPa usw.

Bei der Verwendung von Gaskugelhähnen besteht keine Notwendigkeit, einen Kontrollschacht und eine Umfassungskonstruktion zu errichten.

Wenn ein Produkt demontiert werden muss, wird einfach ein Teil der Rohrleitungen abgeschnitten. Dabei muss der Verschluss in geöffneter Stellung sein, um die Kugel nicht zu beschädigen. Die Konstruktion des Hahns ist nicht zur Regelung des Durchflusses des geförderten Mediums vorgesehen.

Bei allen Reparaturarbeiten an Gasleitungen muss der Verschluss des Kugelhahns geöffnet sein, damit die Konstruktion nicht vollständig zerstört wird.

Wenn ein Absperrvorrichtung an erdverlegten Hauptleitungen installiert werden muss, werden am häufigsten Kugelhähne mit Antrieb durch Elektromotor, Getriebe oder Pneumatikzylinder verwendet. Wenn die Konstruktion hydraulische oder pneumatische Antriebe enthält, können diese über externe Quellen oder das transportierte Medium gesteuert werden.

Zu diesem Zweck werden im Gehäuse des Gashahns Öffnungen angebracht, durch die der Antrieb angeschlossen wird. Um ein Brechen der Konstruktion zu verhindern, wird die Spindelverlängerung durch eine vertikale Rohrhülle geschützt.

Diese Rohrhülle wird mittels Flansch am oberen Teil des Armaturengehäuses befestigt. Meistens werden Absperrhähne direkt dort installiert, wo sich die Gasausrüstung befindet.

Der Kugelhahn für Gas kann erst nach vorheriger Reinigung des Rohrinnenteils und der angrenzenden Bereiche auf ein Gasleitungsstück montiert werden.

Dabei wird für jede Gasverbrauchsquelle ein separates Ventil installiert, das die Abdichtung eines bestimmten Rohrs gewährleistet. Zusätzlich kann am Eingang ein weiteres Ventil mit Kugelhahn installiert werden, das für die vollständige Unterbrechung der Gaszufuhr verantwortlich ist. Eine solche Montage erfüllt alle erforderlichen Sicherheitsanforderungen.

Gaskugelhähne ermöglichen eine bidirektionale Gasbewegung in der Rohrleitung. Solche Geräte können an Gasrohren jedes Durchmessers montiert werden. Sie können in Hauptnetzen, bei der Nutzung von Speicheranlagen und beim Transport von Erdgas über große Entfernungen usw. eingesetzt werden.

Vorteile der Verwendung eines Gaskugelhahns

Der für die unterirdische Installation vorgesehene Kugelhahn ist eine Vorrichtung, die zum Absperren des Gasflusses in Druckleitungen, die in Gräben verlegt sind, erforderlich ist.

Diese Geräte werden sowohl in industriellen als auch in häuslichen Umgebungen eingesetzt. Gashähne ermöglichen eine schnelle und vollständige Absperrung des Arbeitsmediumstroms. Ihre weite Verbreitung ist auf Zuverlässigkeit, Langlebigkeit, Robustheit und relativ geringe Kosten zurückzuführen.

Falls der Gashahn bricht, kann die Rohrleitung im Notfall nicht abgesperrt werden, um den beschädigten Zweig zu isolieren. Auch die Ausbreitung des Gases kann nicht verhindert werden.

Kugelhähne werden aus überfesten, korrosionsbeständigen und gegenüber aggressiven Medien inerten Materialien hergestellt. Bei der Produktion werden Legierungen verwendet, die problemlos und ohne Verformungen verschiedenste mechanische Beschädigungen überstehen.

Die Produkte weisen unabhängig von den Betriebsbedingungen eine hohe Verschleißfestigkeit auf. Gaskugelhähne können ihre technologischen Eigenschaften über tausend (und mehr) Zyklen hinweg ohne Auftreten von Störungen bewahren.

Dabei kann die Temperatur des bewegten und des umgebenden Mediums praktisch beliebig sein. Versuchsmäßig wurde festgestellt, dass Kugelgashähne Temperaturen von -60 bis +80 Grad standhalten. Die meisten Gashähne können wesentlich länger halten, als vom Hersteller angegeben.

Kugelhähne zeichnen sich durch ihre einfache Bauweise aus, weshalb sie im Gegensatz zu komplexen Systemen keine ständige Reparatur und Wartung erfordern.

Der Verschluss eines Kugelgashahns ist kugelförmig und besitzt eine Öffnung, durch die das Gas in den Rohren strömt. Der Durchmesser der Öffnung wird entsprechend der Rohrleitungsgrößen gewählt. Die Regulierung der Durchflusskapazität der Leitung wird durch die Drehbarkeit des Verschlussmechanismus um seine eigene Achse ermöglicht.

In der Arbeitsposition steht der Verschluss senkrecht zur Rohrleitung und kann durch eine leichte Drehung des Griffs von Hand geschlossen werden. Bei einer Drehung um 90 Grad wechselt die Seite mit der Durchgangsöffnung zu einer geschlossenen Oberfläche.

Bei einer geringeren Drehung wird das Rohr nur teilweise abgesperrt. Die Hersteller empfehlen jedoch nicht, das Gerät in einem halb geöffneten Zustand zu belassen, da dies zu erhöhtem abrasivem Verschleiß führt.

In Zwischenstellungen können die Dichtsitzringe aufgrund der zu hohen Strömungsgeschwindigkeit des geförderten Mediums vollständig beschädigt oder teilweise verformt werden. Dies kann im weiteren Verlauf zu schwerwiegenden Schäden am Hahn, seiner Reparatur oder seinem Austausch führen.

Das Gehäuse des Produkts zeichnet sich durch hohe Dichtigkeit aus. Die Verwendung von Metallen und speziellen Legierungen in der Konstruktion trägt zur Gewichtsreduzierung bei. Solche Absperrarmaturen für Gasleitungen können problemlos an schwer zugänglichen Stellen installiert werden.

Im Falle einer Störung kann ein Kugelgashahn leicht mit einfachen Mitteln repariert werden, ohne die anderen Systemelemente zu beschädigen.

Die Verwendung hochwertiger Gashähne mit Kugelverschluss ist aus wirtschaftlicher Sicht vorteilhaft. Diese Geräte verfügen über eine enorme Sicherheitsreserve und können viele Jahre lang einwandfrei funktionieren, ohne dass ein Austausch erforderlich ist.

Dies gilt insbesondere für Kugelgashähne bekannter und bewährter Hersteller. Die Qualität eines jeden Hahns kann durch die Überprüfung der Konformitätsbescheinigungen überprüft werden, die die Produktqualität bestätigen.

Typische Konstruktion eines Gaskugelhahns

Kugelhähne für die unterirdische Installation verschiedener Marken haben einen etwa gleichen Aufbau. Die Konstruktion der Produkte wird durch ihre Betriebseigenschaften und ihren Verwendungszweck bestimmt.

Ein Standard-Gashahn für die Installation an unterirdischen Leitungen besteht aus:

• einem dichten Gehäuse, meist aus Messing oder Stahl;
• einer Verschlusskugel, die später die Gaszufuhr unterbricht (wegen dieses Elements heißt der Hahn auch Kugelhahn);
• einem Sitz, der dafür sorgt, dass die Verschlusskugel nicht verrutscht;
• des Anschlussrohrabschnitts mit Spezialgewinde, der später an die Rohrleitung geschweißt wird;
• des Halsabschnitts, der zum Durchführen der Spindel erforderlich ist;
• der verlängerten Verbindungsspindel;
• der Sperrscheiben;
• der für die Dichtheit der Konstruktion verantwortlichen Teile (Ringdichtung, Feder, Ring und Flansch, aus weichen und festen Materialien wie EPDM-Kautschuk hergestellt);
• des Griffs aus festem Material mit einer Beschichtung aus Polychlorvinyl, mit dem das gesamte Produkt bedient wird, und der ihn fixierenden Mutter;
• des Anschlags oder des Griffwegbegrenzers.

Bei der Herstellung der Komponenten werden legierte und rostfreie Stähle mit hoher Korrosionsbeständigkeit verwendet. Für die Abdichtung der Teile wird elastisches PTFE verwendet. Dank dieses Polymers wird die Konstruktion wasserfest.

PTFE gewährleistet die Dichtheit der Verbindung, ein ruhiges Aufschrauben und eine einfache Demontage. Dieses Material ist sehr beständig gegen verschiedene aggressive Medien, und seine Überschüsse werden beim Anziehen des Gewindes leicht herausgedrückt.

PTFE gehört zu den fluorhaltigen Polymeren (Konstruktionskunststoffen), die sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, chemische Trägheit, Weichheit, Fließfähigkeit und Umweltverträglichkeit auszeichnen.

Dank der Konstruktionsmerkmale gewährleistet die geschlossene Stellung des Ventils eine vollständige Abdichtung der Rohrleitung. Das Ventil selbst zeichnet sich durch seine geringe Größe aus, was die Installation erheblich vereinfacht. Beim Einbau sind sowohl Schweiß- als auch Gewindeverbindungen zulässig.

Dabei darf das Gewinde am Rohrende nicht länger sein als das Gewinde des Ventils, da sonst nach dem Anziehen der Gewindeverbindung das Rohrende gegen die Dichtringe drückt und zu vorzeitigen Schäden am Ventil führt.

Das Kugelgasventil kann zusammen mit dem Rohr in jeder Position installiert werden, die später maximalen Bedienkomfort und schnellen Zugang zur Problemstelle gewährleistet.

Gehäuse des Hahns für die unterirdische Installation

Das Ventilgehäuse wird meistens aus legiertem, Kohlenstoff- und rostfreiem Stahl oder Messing hergestellt. Messingventile sind teurer als Stahlventile. Aber sowohl Messing als auch Stahl sind korrosionsbeständig, wodurch sich die Lebensdauer der daraus gefertigten Geräte um ein Vielfaches erhöht.

Das Material, aus dem das Kugelgasventil gefertigt ist, ist in der Begleitdokumentation zum Produkt angegeben, die beim Kauf der Konstruktion eingesehen werden kann.

Messing und legierter Stahl zeichnen sich durch eine hohe Duktilität aus. Sie sind jedoch nicht in der Lage, starke und anhaltende mechanische Belastungen auszuhalten. Daher wird empfohlen, den Verschlussmechanismus vor Stößen und Reibung zu schützen.

Die Konstruktion des Gasventilgehäuses selbst hängt von den folgenden Faktoren ab:

• der Herstellungsart;
• von internen Entwicklungen eines bestimmten Konstruktionsbüros;
• der Art der angewandten Standards (TU, GOST, OST oder europäische Richtlinien).

Als am robustesten und in der Lage, jede Belastung zu tragen, gilt ein vollmetallischer, nicht zerlegbarer Gehäuse. Zuerst wird es auf einer Maschine gedreht, durch Zentrifugalkraft in eine Schalung gegossen und dann unter Verwendung zusätzlicher Teile verschweißt.

Auch das Gehäuse des Hahns kann aus zwei vertikalen Hälften oder drei Elementen bestehen. Ein zerlegbares Gehäuse aus 2-3 Teilen ist für die Wartung bequemer und kann nach dem Demontieren wiederverwendet werden, ist jedoch weniger dicht.

Weiterhin werden die Gehäuse von Kugelhähnen in voll durchgängige und reduzierende unterteilt. Im ersten Fall stimmen die Durchmesser des Hahns und der Rohrleitung vollständig überein, wodurch ein minimaler hydraulischer Widerstand gewährleistet wird. Im zweiten Fall sind die Rohrstutzen um eine Größe verkleinert, sodass der Durchfluss des Arbeitsmediums gesteuert werden kann.

Unabhängig vom Material, aus dem das Gehäuse des Gaskugelhahns besteht, muss es mit speziellen Schutzmitteln gegen aggressive Medien beschichtet werden. Zu diesem Zweck werden verschiedene chemische Stoffe verwendet.

Die Verwendung von Schutzbeschichtungen ermöglicht den Einsatz von Kugelhähnen in allen Hauptleitungsnetzen mit unterschiedlichen Temperatur- und Druckbereichen.

Erstens gehört dazu Acrylfarbe, die sich durch elektrisch isolierende Eigenschaften auszeichnet. Sie schützt die Produkte vor induzierten und vagabundierenden Strömen. Zweitens wird das Gehäuse mit polymeren Lackmaterialien beschichtet, um die Korrosionsbeständigkeit des Hahns zu gewährleisten.

Drittens kann das Kugelgehäuse mit epoxidharzbasierter Steinkohleteerfarbe beschichtet werden. Diese Farbe zeichnet sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen verschiedene mechanische Beschädigungen aus. Viertens wird für den Schutz der Armatur bei ihrer schachtlosen Installation direkt im Boden eine Polyurethan-Schaumbeschichtung verwendet.

Sperrmechanismus des Kugelhahns

Bei der Auswahl eines Kugelhahns ist besonderes Augenmerk auf sein Sperrelement – die Kugel oder Sphäre – zu legen. Die Kugel sollte glatt und glänzend sein. Meistens wird die Sphäre aus Messing gefertigt und mit einer teuren Beschichtung aus Nickel und Chrom versehen.

Messing ist eine Legierung auf Basis von Kupfer und Zink, die eine schöne Farbe hat und sich gut druckverarbeiten lässt. Allerdings verliert das Material bei Hochtemperaturbehandlung seine Korrosionsbeständigkeit.

Die Qualität der Verschlusskugel lässt sich recht einfach überprüfen. Dazu kann man sie mit einem Magneten testen. Zieht der Magnet an der Kugel, deutet dies darauf hin, dass sie aus Stahl besteht, der für die elektrotechnische Verwendung vorgesehen ist.

Die Stahlkugel eines unterirdischen Gashahns rostet schnell und kann in feuchter Umgebung nicht lange betrieben werden. Eine Messingkugel wird dagegen nicht vom Magneten angezogen.

Griff des Gaskugelhahns

Die Bedienbarkeit eines Kugelhahns hängt von der Form des Griffs oder des Handgriffs ab. Am häufigsten sind im Handel Produkte mit einem Griff in Schmetterlingsform (Butterfly) oder einem Hebel erhältlich. Der Hebel ist funktionaler, daher sollte man nach Möglichkeit einen Gashahn mit einem solchen Griff kaufen.

Der Hebelgriff ist besonders praktisch, wenn der Hahn längere Zeit nicht benutzt wurde und Kraft aufgewendet werden muss, um ihn zu drehen. Gasleitungen werden immer mit grünen Griffen hergestellt. Es wird nicht empfohlen, sie neu zu lackieren.

Varianten von Gaskugelhähnen

In modernen Gasleitungen werden Gashähne der drei am weitesten verbreiteten Arten verwendet, die nach der Art der Verbindung zu den Rohren klassifiziert werden. Dies sind Gewindehähne, Flanschhähne und Schweißhähne. Gewinde- oder Muffen-Gashähne haben einen kleinen Durchmesser. Meistens werden sie in Gasleitungen für Geschäftsräume, Privathäuser und ähnliche Objekte installiert.

Die Verbindung mit der Gasleitung erfolgt durch ein Gewinde. Die Gewindeverbindung eines Kugelgashahns und des Rohrs darf nicht zu fest angezogen werden, da dies zu Beschädigungen des Gehäuses führen kann.

Flansch-Kugelgashähne werden in Gasleitungen mit großem Durchmesser eingesetzt, da sie starkem Druck des Arbeitsmediums standhalten können.

Flanschhähne werden mit Bolzen an die Rohrleitungen geflanscht. Sowohl Gewinde- als auch Flanschprodukte sind zerlegbar. D.h. sie können demontiert, an einen anderen Ort versetzt und an einer anderen Stelle der Rohrleitung wieder montiert werden.

Schweißhähne werden durch Schweißen mit den Gasleitungen verbunden. D.h. sie können nicht von den Rohren gelöst werden, ohne die Konstruktion zu beschädigen. Der Durchmesser von Schweißarmaturen variiert von 10 bis 70 mm. Schweißgashähne sind dicht und zuverlässig. Sie benötigen keine regelmäßige Wartung, weshalb sie sehr beliebt sind.

Allgemeine Betriebsregeln

Die grundlegenden Betriebsregeln für einen Gashahn sind recht einfach und vorhersehbar. Der Hahn wird durch Drehen des Griffs um 90 Grad im Uhrzeigersinn geschlossen und durch Drehen um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn geöffnet. Wenn der Griff senkrecht zur Achse des Hahns steht, zeigt dies an, dass er geschlossen ist. Die parallele Position des Griffs bedeutet, dass der Hahn geöffnet ist.

Das durch diesen Hahn strömende Arbeitsmedium sollte keine zu harten Bestandteile und festen Verunreinigungen enthalten, die die polierte Oberfläche der Kugel beschädigen könnten. Falls dennoch feste Partikel in den Kugelhahn gelangen können, sollte vor dem Kugelhahn ein Siebfilter installiert werden.

Die Kugel selbst muss regelmäßig geöffnet und geschlossen werden, damit sie später leicht in jede Richtung gedreht werden kann.

Das Öffnen und Schließen des Gashahns ist nur mit dem werkseitig hergestellten Griff erlaubt, wobei es verboten ist, ihn mit irgendwelchen Mitteln zu verlängern.

Bedienen Sie den Kugelhahn mit dem Standardgriff. Verwenden Sie dafür keine speziellen Hebel, die diesen Griff verlängern könnten. Öffnen und schließen Sie den Hahn so langsam wie möglich, um Druckschläge zu vermeiden.

Druck und Temperatur am Einbauort des Kugelhahns dürfen nicht über dem Betriebsdruck liegen. Bei den meisten Konstruktionen ist die Verwendung von Kugelhähnen mit gleicher Temperatur und Nenndruck nicht zulässig.

Der Kugelhahn muss regelmäßig von Rost und Staub gereinigt und das Gewinde nachgezogen werden. Gemäß den Herstellerempfehlungen sollte dies alle sechs Monate erfolgen.

Bei der Montage von Rohrleitungen ist eine Rohrbefestigungskonstruktion vorzusehen, die eine äußere mechanische Einwirkung auf den Hahn unter Berücksichtigung von axialen, radialen oder drehenden Belastungen ausschließt.

Reparatur und Wartung eines unter Druck stehenden Kugelhahns sind verboten. Für den ordnungsgemäßen Betrieb muss der entsprechende Rohrleitungsabschnitt vorher gereinigt werden. Während der Reinigung der Anlage sollten die Kugelhähne mehrmals geöffnet und geschlossen werden.

Wie erkennt man eine Fälschung?

Vor der Montage eines Gashahns müssen Sie die Konformitätsdokumentation für die angegebene Rohrleitung prüfen und sicherstellen, dass das Gerät keine Fälschung ist. Gefälschte Gasarmaturen sind auf dem Markt weit verbreitet. Beim Kauf eines Gas-Kugelhahns sollten Sie aufmerksam sein, um das Original von der Fälschung zu unterscheiden. Hierzu können Sie einige Tipps beachten.

Eines der Hauptkriterien für die Qualität eines Gas-Kugelhahns ist sein Preis, denn ein Produkt, das allen internationalen und nationalen Normen entspricht, kann nicht billig sein.

Um Käufer zu täuschen, können Verkäufer die Begleitdokumente (Zertifikate, Konformitätserklärung, Produktpass) fälschen. Marken-Gaskugelhähne sind etwas teurer, daher ist diese Art von Täuschung auf dem Markt verbreitet.

Folgende Merkmale weisen ebenfalls auf eine Fälschung hin:

1. Unebene Oberfläche des Hahns mit sichtbaren Mikrorissen und Spalten.
2. Trübung des Kugelspalts.
3. Verwendung von Silumin oder Zink als Gehäusematerial.

Es ist jedoch äußerst schwierig, die genaue Zusammensetzung des verwendeten Materials mit bloßem Auge zu bestimmen. Dazu werden zahlreiche chemische Analysen durchgeführt. Diese sind außerhalb eines Labors unter zeitlich begrenzten Bedingungen nicht möglich.

Daher sollten Sie beim Kauf eines Kugelhahns ein Qualitätszertifikat, ein Hygienezertifikat oder eine Konformitätserklärung anfordern. In Russland müssen Gas-Kugelhähne den Anforderungen von GOST R 9544-2005, GOST 21345-2005, 28343-89 und 23941-2002 entsprechen. In den Zertifikaten können auch Verweise auf andere Rechtsvorschriften und Qualitätsstandards angegeben sein.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Über die Besonderheiten bei der Auswahl eines Gas-Kugelhahns für unterirdische Arbeiten wird im folgenden Video informiert:

Jede Gasleitung muss mit einer zuverlässigen Absperrvorrichtung ausgestattet sein, insbesondere wenn die Rohre unter der Erdoberfläche verlegt sind. Die Absperrung wird bei einem Unfall benötigt, um einzelne Abschnitte der Pipeline zu isolieren und bei privaten Störungen Reparaturen an der Leitung durchzuführen. Sie schützt vor gefährlichen Situationen und katastrophalen Folgen.

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