Technologische Weiterentwicklungen und erhöhte Anforderungen haben dazu geführt, dass der Kugelhahn den klassischen Schieber als Absperrorgan in vielen Bereichen verdrängt hat. Unter anderem bietet er eine höhere Sicherheit, da er weniger dazu neigt, zu blockieren. Das resultiert daraus, dass das Gehäuse sowohl in Offen- als auch in Geschlossenstellung durch angefederte Sitzringe abgedichtet ist und keine zusätzliche Raumforderung beim Betätigen erforderlich ist. Die Beweglichkeit der inneren Bauteile ist somit auch bei verunreinigten Medien gewährleistet. Während bei der Verwendung von Schiebern oftmals das Gehäuse mit Fett gefüllt werden muss, damit kein Schmutz eindringen kann, ist dies beim Kugelhahn nicht nötig. Das hat den Vorteil, dass die nachgelagerten Anlagen nicht durch das Fett kontaminiert werden, und somit die Wartungskosten und Ausfallzeiten reduziert werden können. Darüber hinaus besitzt der Kugelhahn auch bei dem Medium Gas eine Null-Blasen-Dichtheit, das heißt eine Erfüllung der Leckrate 0 bzw. A – sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Druck.
Je spezieller die Anwendungsfälle, desto kleiner wird die Auswahl an Standardprodukten. Dann gewinnen kundenindividuelle Anfertigungen an Bedeutung, wie sie der Kugelhahnhersteller Hartmann Valves entwickelt. Die Einsatzbereiche dieser Hochleistungsarmaturen sind vielfältig: von Armaturen für reinen Sauerstoff bei 350 °C und Wasserdampf bei 450 °C, über Armaturen für extreme Schalthäufigkeiten in entfettenden Medien bei ca. 200 °C, Kohledruckvergasungsanlagen oder abrasive Medien wie Titandioxid bis hin zu Hochdruckanwendungen (700 bar). Bereits in der Konstruktionsphase können diese Spezialanforderungen berücksichtigt werden.
Rein metallisch dichtend
Die hohe Dichtheit wird bei Hartmann-Kugelhähnen durch die rein metallische Abdichtung zwischen Kugel und Sitzring gewährleistet. Die Armatur ist mit zwei Barrieren ausgestattet, die sich auch im eingebauten Zustand durch Entlüftung des Gehäuseinnenraums überprüfen lassen. Dieses Dichtsystem ist erheblich widerstandsfähiger als eine Weichdichtung und zeichnet sich auch bei Verschmutzungen oder hohen Schalthäufigkeiten durch eine überdurchschnittliche Langlebigkeit und Wartungsarmut aus. Für die extreme Beständigkeit sind zudem die entsprechende Materialauswahl sowie Oberflächenbehandlungen und Sonderbeschichtungen von Bedeutung.
Ausgerichtet auf das Ziel einer maximalen Betriebssicherheit wurden spezielle Konstruktionen und Funktionen entwickelt, die bei den Kugelhähnen mittlerweile zum Standard gehören. Im Vergleich unterschiedlicher Dichtfunktionen bietet beispielsweise ein Kugelhahn mit einem „Double-Piston-Effekt“ eine erhöhte Sicherheit, denn hier werden zwei unabhängige Barrieren in eine Richtung aufbaut. Die Kugelhähne verfügen zudem auf Wunsch über eine Fire-Safe-Ausführung und können die hohen Anforderungen des Regelwerks TA-Luft erfüllen.
Eine integrierte Konstruktion zur Reduktion von Schnittstellen und einen besonderen Sicherheitszugewinn stellt das Twin Ball Valve (TBV) dar, das aus zwei Kugelhähnen in einem Gehäuse besteht, die wiederum auf Wunsch mit je zwei unabhängigen Barrieren ausgestattet sein können. Mit Blockflanschen kann oft die Baulänge einer Standardarmatur erreicht werden und somit die Sicherheit um bis zu Faktor 4 erhöht werden.
Entwickelt für Extrembedingungen
Ein Beispiel für den Einsatz von Hartmann-Spezialarmaturen ist eine Hochtemperatur-Anwendung in der Petrochemie. In dem Werk Brunsbüttel realisierte Yara Deutschland eine innovative Umrüstung auf eine energieeffiziente und wirtschaftlichere Produktion. Die Ammoniakanlage ist weltweit die einzige ihrer Art, deren Vergasungsstränge bivalent mit Erdgas oder Öl betrieben werden können. Ein Baustein sind die 5″-Absperrkugelhähne DN 125 PN 160 von Hartmann, die gezielt auf die anspruchsvolle Kombination aus reinem Sauerstoff, Dampf und Temperaturen bis 400 °C ausgelegt sind. Die kompakt konstruierten Armaturen sind aus Inconel 625 gefertigt und verfügen über spezielle Sicherheitsfunktionen und Konstruktionsmerkmale. Die EIGA-konformen, Ex-Zone-2-zugelassenen Armaturen sind mit zwei Barrieren (Sitzringen) ausgestattet. Alle Barrieren der Hauptarmatur und des am Gehäuse angeordneten Twin Ball Valves (TBV) lassen sich unabhängig voneinander im eingebauten Zustand überprüfen.
Maßgeschneiderter Ersatz
Auch die DEA setzt auf die zuverlässigen und wartungsarmen Hartmann-Kugelhähne, von denen beispielsweise rund 800 im Gasspeicherbetrieb Wolfersberg verbaut sind. Bei besonders hohen Sicherheitsanforderungen kommen ca. 40 Kugelhähne vom Typ TBV zum Einsatz. Dank der doppelten Leitungsabsperrung bieten sie mit wenig Aufwand zweifache Sicherheit und sind sehr platzsparend. Eine besonders kompakte Sonderlösung des TBV entstand, als die Erneuerung einer alten Sperrstrecke aus einem eingeschweißten und einem geflanschten Kugelhahn an der Haupteinpressleitung anstand. Der Austausch der eingeschweißten Armatur hätte einen längeren Stillstand bedeutet. Daher entwickelte Hartmann eine TBV-Variante mit der gleichen Baulänge der zuvor eingesetzten Standardarmatur und ermöglichte so die Erneuerung der Sperrstrecke ohne Schweißarbeiten.
Suchwort: cav0917hartmann
Autor : Werner Hartmann
Leiter Verkauf,
Hartmann Valves
