1. Overview
Ein Kugelhahn ist ein Drehventil mit Vierteldrehung, das den Durchfluss durch Drehen einer Kugelscheibe steuert. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören:
- Hervorragende Abdichtung (Metallsitze erreichen ANSI-Klasse VI)
- Minimaler Strömungswiderstand (Vollbohrungsdesign entspricht dem Rohrleitungsinnendurchmesser)
- Schnelle Bedienung (90°-Drehung zum vollständigen Öffnen/Schließen)
- Lange Lebensdauer (verschleißfeste Designs unterstützen mehr als 100.000 Zyklen)
2. Main Components
| Component | Description |
| Body | Guss-/Schmiedekonstruktion (WCB, CF8, Duplexstahl); Anschlüsse: Flansch/Stumpfschweißen/Gewinde |
| Ball | Präzisionspolierte Kugel (Ra ≤ 0,8 μm); Materialien: 304/316 SS, vernickelter Kohlenstoffstahl, keramikbeschichtet |
| Seat | Weichdichtung (PTFE/RPTFE) oder Metalldichtung (Stellite-Legierung) |
| Stem | Ausblassicheres Design; 17-4PH wärmebehandelt; Graphitpackung mit SS-Federkompensation |
| Actuation | Manuell/pneumatisch/elektrisch/hydraulisch (ISO 5211-Montageplatte) |
3. Types
(1) Durch Design
- Schwimmender Ball
- Ball drückt durch Mediendruck gegen Sitze
- Größenbereich: DN15~DN200
- Druck: PN16~PN40
- Zapfenmontage
- Kugel durch obere/untere Spindeln fixiert; Sitze absorbieren Druck
- Größenbereich: DN50~DN1200
- Druck: PN16~PN250 (ANSI 150~2500)
(2) Durch Bohrung
- Vollbohrung: ID = Rohrleitungs-ID (für Molcharbeiten)
- Reduzierte Bohrung: Innendurchmesser ≈ 80 % des Innendurchmessers der Rohrleitung (kostengünstig)
(3) Special Types
- V-Port Ball: V-Kerbe für präzise Steuerung (≈gleichprozentige Kennlinie)
Dreiteiliger Körper: Zur Wartung abnehmbar
Top-Entry: Inline-reparierbares Design
4. Specifications
| Parameter | Range | Notes |
| Size (DN) | DN8~DN1200 | Custom designs for larger sizes |
| Pressure Rating | PN10~PN420 (ANSI 150~2500) | Hochdruck-Zapfenventile bis zu 2500 lb |
| Temperature | -196℃~550℃ | Kryogene Behandlung für niedrige Temperaturen |
| Media | Wasser/Öl/Gas/Säuren/Schlämme | Fluorauskleidung für korrosive Medien |
| Leakage Class | ANSI-Klasse IV/V/VI | Metallsitze erreichen Klasse VI |
| Betriebsgeschwindigkeit | Pneumatisch: 0,5 Sek. (am schnellsten) | Große elektrische Ventile: 10–30 Sek. |
5. Applications
① Oil & Gas
- Rohrleitungsblockventile (API 6D)
- LNG-Kryoventile (-196 °C, austenitischer Edelstahl)
② Chemical
- Korrosive Medien (PTFE-ausgekleidet)
- Hochdruckreaktoren (geschmiedete Zapfenventile)
③ Power
- Kesselspeisewasser (hartdichtende Schmiedeventile)
- Dampfleitungen (Faltenbalgventile)
④ Water Treatment
- Kommunale Netze (vollständig mit Epoxidharz beschichtet)
- Abwasser (verschleißfest keramikbeschichtet)
⑤ Specialized
- Halbleiter (ultrahochreines Gas)
- Marinesysteme (Seewasserventile aus Bronze)
6. Selection Guide
| Anwendung | Recommended Type |
| Water/gas (PN16) | Schwimmende Kugel + PTFE-Sitze |
| Hochdrucköl (PN100) | Zapfenmontage + Metallsitze |
| Säuren/Laugen | Fluorbeschichtete/Hastelloy-Kugel |
| Cryogenic LNG (-196℃) | Kryogenisch behandelte SS-Ventile |
| Schleifschlämme | Gepanzerte, legierungsbeschichtete Kugeln |
7. Pros & Cons
✔ Advantages
- Blasendichte Abdichtung (bidirektional)
- Einfache Wartung (Inline-Sitzaustausch bei einigen Modellen)
- Feuersicheres Design (API 607-zertifiziert)
✖ Limitations
- Nicht zum Drosseln geeignet (außer V-Port)
- Hohe Kosten für Ventile mit großem Durchmesser/hohem Druck
8. Standards
- API 6D: Rohrleitungsventile
- API 608: Flanschkugelhähne aus Metall
- ISO 17292: Ventile für die Erdöl-/Petrochemieindustrie
- ASME B16.34: Pressure-temperature ratings
9. Maintenance
- Überprüfen Sie die Schaftdichtung vierteljährlich
- Jährliche Dichtheitsprüfungen für Hochdruckventile
- Balggedichtete Ausführungen für korrosive Umgebungen
CAbschluss
Kugelhähne zeichnen sich durch ihre Dichtheit und ihren geringen Durchflusswiderstand aus und sind daher für industrielle Rohrleitungssysteme unverzichtbar. Die richtige Auswahl basierend auf Medieneigenschaften, Druck und Frequenz gewährleistet langfristige Zuverlässigkeit.
