Durch die Vorstellung der Anforderungen an Rohmaterialien, Konstruktion, Fertigung, Leistung, Prüfmethoden und Systemanwendungen sowie des Zusammenhangs zwischen Druck und Temperatur in internationalen Normen für Kunststoffventile und deren Prüfverfahren werden die grundlegenden Qualitätsanforderungen an die Dichtheit von Kunststoffventilen, wie z. B. Dichtheitsprüfung, Drehmomentprüfung und Dauerfestigkeitsprüfung, erläutert. Die Anforderungen an Dichtheitsprüfungen für Ventilsitze und -gehäuse, Festigkeitsprüfungen für Ventilgehäuse, Langzeitprüfungen, Dauerfestigkeitsprüfungen und das erforderliche Betriebsdrehmoment für die Leistungsfähigkeit von Kunststoffventilen sind tabellarisch zusammengefasst. Die Diskussion verschiedener Probleme in internationalen Normen weckt Bedenken bei Herstellern und Anwendern von Kunststoffventilen.

Da der Anteil von Kunststoffrohren in der Warm- und Kaltwasserversorgung sowie in industriellen Rohrleitungsbauanwendungen stetig zunimmt, gewinnt die Qualitätskontrolle von Kunststoffventilen in Kunststoffrohrsystemen immer mehr an Bedeutung.

Aufgrund ihrer Vorteile wie geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Nichtanlagerung von Kalk, integrierter Verbindung mit Kunststoffrohren und langer Lebensdauer werden Kunststoffventile in der Wasserversorgung (insbesondere Warmwasser und Heizung) sowie für andere industrielle Flüssigkeiten eingesetzt. In Rohrleitungssystemen sind ihre Anwendungsvorteile unübertroffen. Derzeit fehlt es jedoch in der Produktion und Anwendung von Kunststoffventilen im Inland an zuverlässigen Kontrollmethoden. Dies führt zu einer uneinheitlichen Qualität der Produkte für die Wasserversorgung und andere industrielle Flüssigkeiten, was wiederum zu undeutlichem Schließen und schwerwiegenden Leckagen in technischen Anwendungen führt. Dies hat zur Folge, dass Kunststoffventile nicht eingesetzt werden können und die Gesamtentwicklung von Kunststoffrohranwendungen beeinträchtigt wird. Die nationalen Normen für Kunststoffventile in meinem Land befinden sich in der Ausarbeitung. Die Produkt- und Verfahrensnormen werden in Übereinstimmung mit internationalen Standards formuliert.

International werden Kunststoffventile hauptsächlich in Kugel-, Absperrklappen-, Rückschlag-, Membran- und Kegelventile unterteilt. Die Bauformen umfassen vorwiegend Zwei-, Drei- und Mehrwegeventile. Als Rohmaterialien werden hauptsächlich ABS-Kunststoffe verwendet.PVC-UPVC-C, PB, PE,PPund PVDF usw.

In den internationalen Normen für Kunststoffventile ist die wichtigste Anforderung die Qualität der verwendeten Rohstoffe. Der Rohstoffhersteller muss eine Kriechbruchkurve vorweisen, die den Normen für Kunststoffrohre entspricht. Darüber hinaus sind Dichtheitsprüfungen, Prüfungen des Ventilkörpers, Langzeitleistungsprüfungen, Dauerfestigkeitsprüfungen und Drehmomentprüfungen vorgeschrieben. Die geplante Lebensdauer von Kunststoffventilen für den industriellen Transport von Flüssigkeiten beträgt 25 Jahre.

Wichtigste technische Anforderungen internationaler Normen

1. Rohstoffbedarf

Das Material des Ventilkörpers, des Ventildeckels und des Ventilschafts sollte gemäß ISO 15493:2003 „Industrielle Kunststoffrohrsysteme – ABS, PVC-U und PVC-C – Spezifikationen für Rohr- und Formstücksysteme – Teil 1: Metrische Reihe“ und ISO 15494:2003 „Industrielle Kunststoffrohrsysteme – PB, PE undPP – Rohre und FormstückeSystemspezifikationen – Teil 1: Metrische Reihe.“

2. Designanforderungen

a) Ventile mit nur einer Druckrichtung sind außen am Ventilkörper mit einem Pfeil zu kennzeichnen. Ventile mit symmetrischer Bauweise eignen sich für bidirektionalen Durchfluss und zur Absperrung.

b) Der Dichtungsteil wird durch die Ventilspindel betätigt, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Er sollte durch Reibung oder Aktuatoren am Ventilende oder an einer beliebigen Position in der Mitte positioniert werden, und der Fluiddruck darf seine Position nicht verändern.

c) Gemäß EN736-3 muss die Mindestdurchgangsbohrung des Ventilhohlraums folgende zwei Kriterien erfüllen:

— Die Öffnung, durch die das Medium am Ventil zirkuliert, sollte mindestens 90 % des DN-Wertes des Ventils betragen;

— Bei einem Ventil, dessen Konstruktion den Durchmesser des durchströmenden Mediums verringern muss, muss der Hersteller die tatsächliche minimale Durchgangsbohrung angeben.

d) Die Abdichtung zwischen Ventilschaft und Ventilkörper muss der Norm EN736-3 entsprechen.

e) Hinsichtlich der Verschleißfestigkeit des Ventils sollte bei der Konstruktion des Ventils die Lebensdauer der verschlissenen Teile berücksichtigt werden, oder der Hersteller sollte in der Betriebsanleitung eine Empfehlung zum Austausch des gesamten Ventils aussprechen.

f) Die zulässige Durchflussrate aller Ventilbetätigungseinrichtungen sollte 3 m/s erreichen.

g) Von der Oberseite des Ventils aus gesehen, sollte der Griff oder das Handrad des Ventils das Ventil im Uhrzeigersinn schließen.

3. Fertigungsanforderungen

a) Die Eigenschaften der gekauften Rohstoffe müssen mit den Anweisungen des Herstellers übereinstimmen und den Produktstandardanforderungen entsprechen.

b) Das Ventilgehäuse sollte mit dem Rohmaterialcode, dem Durchmesser DN und dem Nenndruck PN gekennzeichnet sein.

c) Das Ventilgehäuse sollte mit dem Namen oder der Marke des Herstellers gekennzeichnet sein.

d) Das Ventilgehäuse sollte mit dem Produktionsdatum oder -code gekennzeichnet sein.

e) Das Ventilgehäuse sollte mit den Codes der verschiedenen Produktionsstandorte des Herstellers gekennzeichnet sein.

4. Kurzfristige Leistungsanforderungen

Die Kurzzeitprüfung ist ein im Produktstandard festgelegter Prüfpunkt. Sie dient hauptsächlich der Dichtheitsprüfung des Ventilsitzes und des Ventilkörpers. Mit ihr wird die Dichtleistung des Kunststoffventils überprüft. Das Kunststoffventil darf weder intern (Ventilsitzleckage) noch extern (Ventilkörperleckage) leckagefrei sein.

Die Dichtheitsprüfung des Ventilsitzes dient der Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Ventilabsperrleitungssystems; die Dichtheitsprüfung des Ventilkörpers dient der Überprüfung der Leckage der Ventilspindeldichtung und der Dichtung jedes Anschlussendes des Ventils.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Kunststoffventil an das Rohrleitungssystem anzuschließen.

Stumpfschweißverbindung: Der Außendurchmesser des Ventilanschlussteils entspricht dem Außendurchmesser des Rohrs, und die Stirnfläche des Ventilanschlussteils liegt der Stirnfläche des Rohrs zum Schweißen gegenüber;

Muffenverbindung: Der Ventilanschluss ist als Muffenverbindung ausgeführt, die mit dem Rohr verbunden wird;

Elektroschweißmuffenanschluss: Der Ventilanschlussteil ist als Muffenverbindung mit einem auf dem Innendurchmesser verlegten elektrischen Heizdraht ausgeführt und wird mittels Elektroschweißung mit dem Rohr verbunden;

Heißklebeverbindung: Der Ventilanschluss ist als Muffenverbindung ausgeführt und wird mittels Heißklebemuffe mit dem Rohr verbunden;

Muffenverbindung: Der Ventilanschluss ist als Muffe ausgeführt, die mit dem Rohr gemufft und verbunden wird;

Muffenverbindung mit Gummidichtungsring: Der Ventilanschluss ist eine Muffenverbindung mit einem inneren Gummidichtungsring, der in die Rohrleitung gesteckt und mit ihr verbunden wird;

Flanschanschluss: Der Ventilanschluss ist als Flansch ausgeführt, der mit dem Flansch am Rohr verbunden wird;

Gewindeanschluss: Der Ventilanschluss ist als Gewinde ausgeführt, das mit dem Gewinde am Rohr oder Formstück verbunden wird;

Live-Anschluss: Der Ventilanschluss ist als Live-Anschluss ausgeführt und wird mit Rohren oder Formstücken verbunden.

Ein Ventil kann gleichzeitig verschiedene Anschlussmodi haben.

Der Zusammenhang zwischen Betriebsdruck und Temperatur

Mit steigender Betriebstemperatur verkürzt sich die Lebensdauer von Kunststoffventilen. Um die gleiche Lebensdauer zu erhalten, muss der Betriebsdruck reduziert werden.