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Wenn in einer Spezifikation auf Ihrem Schreibtisch ein Ventil mit einer bestimmten „API 598-Leckageklasse“ gefordert wird, sind Sie auf eine der häufigsten Abkürzungen in der Ventilbranche gestoßen. API 598 veröffentlicht eigentlich keine Leakage-Klassen. Was es veröffentlicht, ist ein Testenprogramm: wie man Gehäuse-, Rücksitz- und Verschlusstests durchführt, wie lange jeder Test durchgeführt werden sollte und wie viel Leckage ein Ventil mit Metallsitz aufweisen darf, bevor es aussortiert wird. Die bekannte Sprache der Klassen I bis VI gehört zu ANSI/FCI 70-2 und IEC 60534-4, und die beschrifteten Leckraten gehören zu ISO 5208 und EN 12266-1. Wir sind die Changshui Technology Group (CSHUValve) und testen jede Woche Ventile aus Sphäroguss, Stahlguss, Edelstahl, Auskleidung und Kupfer anhand dieser Dokumente. Die folgenden Hinweise erläutern, was API 598 wirklich erfordert, woher die Leckageklassennummern kommen und wie man eine Spezifikation schreibt, die Ihnen die Dichtheit bietet, die Sie benötigen, ohne für Dichtheit zu zahlen, die Sie nicht benötigen.
Was API 598 tatsächlich abdeckt
API STD 598, Valve Inspection and Testing, ist eher ein ergänzender Standard als ein Produktstandard. Es legt die Sichtprüfung, Gehäuseprüfung, Rücksitzprüfung und Verschlussprüfung (Sitzprüfung) fest und wird von Produktstandards wie den Familien API 600, API 602, API 603, API 609 und API 6D aufgerufen. Aus diesem Grund können ein Absperrschieber aus Gussstahl, eine Absperrklappe aus Sphäroguss und ein Rückschlagventil aus Edelstahl alle „nach API 598 geprüft“ werden, auch wenn sie nach unterschiedlichen Regeln konstruiert sind.
Innerhalb des Dokuments laufen zwei sehr unterschiedliche Akzeptanzkriterien nebeneinander:
- Überhaupt keine sichtbare Leckage gilt für Gehäusetests, Rücksitztests und Verschlusstests an Ventilen mit elastischen oder weichen Sitzen.
- Eine tabellierte zulässige Leckagerate gilt für Verschlusstests an Ventilen mit Metallsitz, bei denen eine perfekte Abdichtung nicht bei jedem Druck und jeder Größe erreichbar ist.
Fast jede Auseinandersetzung über die „Leckageklasse“ beginnt damit, dass jemand das zweite Kriterium auf ein Ventil anwendet, das unter das erste fällt, oder umgekehrt.
Die drei Drucktests und was sie beweisen
Die drei Tests beantworten drei verschiedene Fragen: Hält die Druckgrenze, kann die Packung ausgetauscht werden, während die Leitung unter Druck steht, und schließt der Sitz tatsächlich ab?
| Test | Mittel | Prüfdruck | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|---|
| Shell-Test | Wasser oder Luft und Inertgas nach Vereinbarung | 1,5-fache Druckstufe 38 °C | Keine sichtbare Leckage |
| Rücksitztest | Wasser oder Luft | 1,1 x 38 °C Druckstufe | Keine sichtbare Leckage |
| Verschlusstest, weicher Sitz | Wasser oder Gas, sofern angegeben | 1,1 x 38 °C Druckstufe | Keine sichtbare Leckage during the hold time |
| Verschlusstest, Metallsitz | Wasser oder Gas, sofern angegeben | 1,1 x 38 °C Druckstufe | Leckage innerhalb der für diese Größe und dieses Medium zulässigen Rate |
Die Haltezeiten steigen mit der Nenngröße und werden in den Tabellen der Norm für jeden Test und jedes Größenband geregelt, sodass ein DN50-Ventil nicht genauso lange gehalten wird wie ein DN600-Ventil. Der Verschlusstest ist derjenige, der seinen Charakter mit dem Sitzmaterial ändert, und das ist das Thema des nächsten Abschnitts.
Metallsitze, weiche Sitze und woher die Zahlen kommen
Für Ventile mit elastischem Sitz – Absperrklappen aus duktilem Gusseisen mit EPDM- oder NBR-Sitzen, Rückschlagventile mit Gummischeibe und Absperrschieber mit weichem Sitz, die in Wasserversorgungs- und HVAC-Netzwerken verwendet werden – gilt API 598 als Null-Leckage-Regel. Ein einzelner Wassertropfen oder eine Blase während des Verschlusstests ist ein Fehlschlag. Deshalb sind diese Konstruktionen oft die einfachste Möglichkeit, eine blasendichte Isolierung von Wasser-, Heizungs- und Brandschutzsystemen zu erreichen.
Turbinenflansch-Absperrklappe D341X-16Q Die Flanschklappe ist eine hochwertige Weichdichtungsklappe. Es besteht hauptsächlich aus dem Ventilkörper, dem Drosselklappenschaft, dem Betätigungsmechanismus und anderen Teilen. Es hat ... Produkt anzeigen → Ventile mit Metallsitz – Absperrschieber und Absperrventile aus Stahlguss, Ventile aus Edelstahl für heiße oder aggressive Betriebsbedingungen und die meisten Absperrklappen mit Metallsitz – können diese Grenze realistischerweise nicht einhalten, weshalb die Norm ihnen eine abgemessene Toleranz vorsieht. Die zulässige Rate wird als Flüssigkeitstropfen pro Minute oder als Gasblasen pro Minute angegeben, wenn der Verschlusstest mit Luft oder einem anderen Gas durchgeführt wird, und sie wächst allmählich mit der Nenngröße: Die kleinsten Ventile erhalten den dichtesten Wert, während größere Sitze einen etwas größeren Wert erhalten. Auch Rückschlagventile sind abgedeckt, wobei die Rückflussdichtheit durch Druckbeaufschlagung in Schließrichtung überprüft wird, und Metallscheiben-Rückschlagventile verfügen über eine eigene Toleranz.
Gummischeiben-Rückschlagventil H44X-16Q Das Gummiklappen-Rückschlagventil besteht hauptsächlich aus dem Ventilkörper, dem Ventildeckel und den Hauptteilen der Gummiklappe. Der Gummi besteht aus duktilem Gusseisen und l... Produkt anzeigen → Zwei praktische Punkte sollten beachtet werden. Die Zahlen hängen vom Medium ab, sodass ein Ventil, das gut mit Wasser durchkommt, Probleme haben kann, wenn der gleiche Sitz mit Gas getestet wird. Aus diesem Grund werden Gasverschlusstests normalerweise nur dann spezifiziert, wenn Gas das eigentliche Betriebsmedium ist. Und bei dem zulässigen Wert handelt es sich um eine Werkspasslinie und nicht um eine Lizenz für Leckagen im Betrieb. Daher sollte er immer zusammen mit dem Druck-Temperatur-Wert gelesen werden, der den Prüfdruck überhaupt definiert. Wir führen eine leicht verständliche Anleitung zu diesen Bewertungen in unserem Technische Hinweise zu ASME-, API- und ISO-Bewertungen wenn Sie den Hintergrund wollen.
Leckageklassen I bis VI und die angegebenen Tarife
Regelventile werden normalerweise mit den ANSI/FCI 70-2-Klassen spezifiziert, die auch als IEC 60534-4 veröffentlicht werden. Klasse I bedeutet, dass kein Test erforderlich ist; Die Klassen II, III und IV werden als Prozentsatz der Nennkapazität des Ventils angegeben (0,5 %, 0,1 % bzw. 0,01 %); Klasse V ist ein kleiner absoluter Wert, der an den Anschlussdurchmesser und den Differenzdruck gebunden ist; und Klasse VI ist die blasendichte Klasse, beurteilt anhand einer Blasenzahl pro Minute, die von der Anschlussgröße abhängt.
| Dokument | Was es definiert | Wo es verwendet wird |
|---|---|---|
| API 598 | Prüfmethoden, Haltezeiten, Leckagefreiheitsregeln für Gehäuse- und Rücksitzprüfungen sowie zulässige Verschlussleckagen nach Größe und Sitztyp | Allgemeine Ventilabnahme; durch API-Produktstandards referenziert |
| ANSI/FCI 70-2 (IEC 60534-4) | Leckageklassen I bis VI, ausgedrückt als Anteil der Nennkapazität oder als Blasen pro Minute | Steuerventile und Drosselanwendungen |
| ISO 5208 | Beschriftete Leckraten für Industriearmaturen, beginnend mit der Rate für nicht sichtbare Leckagen | Internationale Projekte, die eine ISO-Testbasis anfordern |
| EN 12266-1 | Ein vergleichbares beschriftetes Tarifsystem für europäische Spezifikationen | Europäische Wasser-, HVAC- und Industrieprojekte |
Klasse IV: der Metall-auf-Metall-Prozessstandard
0,01 % der Nennleistung ist der Wert, den die meisten Regelventile mit Metallsitz voraussichtlich erreichen werden, und es ist das übliche Minimum für ein Regelventil, das auch einigermaßen gut absperren muss.
Klasse V: sehr geringe Leckage
Klasse V ist ein viel engerer Wert, angegeben als 5 x 10^-12 m3/s pro Millimeter Anschlussdurchmesser pro Bar Differenzdruck. Normalerweise sind speziell geläppte Metallsitze oder eine weiche Einlage erforderlich.
Klasse VI: blasendicht
Klasse VI erfordert Luft- oder Gastests und eine Blasenzahl, die mit der Anschlussgröße zunimmt. Sie wird daher fast immer mit einem elastischen Sitz, einem ausgekleideten Ventil oder einem Absperr- oder Kugelventil mit weichem Sitz erreicht. Bei der Anforderung der Klasse VI an einen großen Absperrschieber aus Stahlguss gehen bei Projekten oft Zeit und Geld verloren.
Festlegen der Dichtheit, ohne zu viel zu bezahlen
- Schreiben Sie nicht „API 598 Klasse VI“. Der Satz vermischt zwei Dokumente. Fordern Sie bei Absperrventilen einen Verschlusstest gemäß API 598 ohne sichtbare Leckage oder mit einer vereinbarten Abfallrate an; Für Steuerventile fragen Sie nach ANSI/FCI 70-2 Klasse IV oder Klasse VI.
- Ordnen Sie die Anforderung der Konsequenz zu. Für eine blasendichte Absperrung lohnt es sich, bei einem Kältemaschinen-Absperrventil oder einer Brandschutz-Steigleitung zu zahlen, während die gleichen Anforderungen an ein normalerweise offenes Bypass-Ventil sehr wenig einbringen.
- Entscheiden Sie sich frühzeitig für das Testmedium. Wasser ist die Standardeinstellung; Luft- oder Gasverschlusstests verändern die Akzeptanzeinheit von Tropfen zu Blasen und verlängern die Testzeit.
- Erwarten Sie, dass die Größe eine Rolle spielt. Ein DN50-Ventil mit Metallsitz und ein DN600-Ventil mit Metallsitz unterliegen nicht der gleichen Abfallrate und sollten auch nicht so angegeben werden, als ob dies der Fall wäre.
Wie wir es beweisen, bevor ein Ventil das Werk verlässt
Für uns ist die Prüfung ein routinemäßiger Teil der Produktion und kein Sonderauftrag. Jede Charge wird auf speziellen Prüfständen untersucht und einem Drucktest unterzogen. Die Ergebnisse werden anhand der Größe, des Sitztyps und der Nennleistung des Ventils aufgezeichnet, sodass ein externer Prüfer oder ein Techniker des Kunden den Lauf beobachten oder überprüfen kann. Unser Werkstofflabor unterstützt Sie dabei mit Spektrometern, einer Universalprüfmaschine, einem Tieftemperatur-Schlagprüfgerät, Ultraschall-Fehlererkennung, metallografischer Analyse, einem Koordinatenmessgerät und Drehmomentmessung, sodass wir erkennen können, ob es sich bei einem Ausfall am Prüfstand um ein Sitzproblem oder ein Gussproblem handelt. Sie können mehr darüber lesen unser Herstellungs- und Qualitätskontrollansatz auf der Hauptseite.
Für die Absperrung von Wasser-, Heizungs- und Industrierohrleitungen ist der nachfolgende Flanschschieber aus Gussstahl ein gutes Beispiel für ein Produkt mit Metallsitz, das gemäß API 598 für die Fallrate getestet wurde, während unsere Produktreihen mit Auskleidung und Edelstahl die gleiche Testdisziplin für aggressivere Medien anwenden.
Flanschschieber aus Stahlguss Z41H-16C 1. Der Flüssigkeitswiderstand ist gering und die Dichtfläche wird durch das Medium weniger gebürstet und erodiert. Produkt anzeigen → Schnelle Antworten
Gibt es so etwas wie ein API 598-Klasse-VI-Ventil?
Nein. API 598 beschreibt Tests und zulässige Leckraten; es definiert keine Leckageklassen. Ein Ventil kann nach API 598 getestet und separat in die Klasse VI nach ANSI/FCI 70-2 eingestuft werden, aber das sind zwei unterschiedliche Aussagen.
Welche Leckage ist bei einer weichdichtenden Absperrklappe zulässig?
Bei einem API 598-Abschlusstest ist nichts sichtbar. Ein Ventil mit elastischem Sitz muss während der Prüfzeit seinen Sitz halten, ohne dass ein Tropfen oder eine Blase entsteht.
Gilt API 598 für Rückschlagventile?
Ja. Dazu gehört die Sichtprüfung und die Prüfung der Sitzdichtheit in Schließrichtung, wobei bei Metallscheiben ein definiertes Spiel und bei Weichscheiben eine Leckagefreiheit zu erwarten ist.
„Leckageklasse“ ist eine praktische Abkürzung, steht aber für zwei verschiedene Dinge: einen Teststandard, der Ihnen sagt, wie Sie den Test durchführen und wie viel Leckage akzeptabel ist, und ein Klassensystem, das Ihnen sagt, wie dicht ein Sitz sein muss. Sobald eine Spezifikation diese beiden Ideen trennt, wird das Gespräch mit Ihrem Lieferanten viel kürzer und die Wahrscheinlichkeit, dass das Ventil, das vor Ort ankommt, den Zeugentest beim ersten Versuch besteht, ist weitaus größer. Wenn Sie den richtigen Verschlusstest und das richtige Sitzmaterial für Ihre Leitungsgröße und Ihr Medium besprechen möchten, helfen Ihnen unsere Ingenieure jederzeit gerne weiter.
