So wählen Sie die richtige Druckstufe für Absperrklappen

Was bedeutet die Druckstufe einer Absperrklappe?

1. Was bedeutet die Druckstufe einer Absperrklappe?

Die Druckstufe einer Absperrklappe bezeichnet den maximal zulässigen Betriebsdruck, den die Armatur unter festgelegten Bedingungen wie Temperatur und Werkstoffgüte sicher aufnehmen kann.

Die gebräuchlichsten Druckklassifizierungssysteme sind:

PN (Nenndruck) – verwendet in EN-/DIN-Normen
Class-Einstufung (Class 150 / 300 / 600) – verwendet in ASME-/ANSI-Normen

Diese beiden Systeme sind nicht direkt austauschbar, auch wenn ihre Zahlenwerte ähnlich erscheinen.

Was ist eine PN-Druckstufe?

Die PN-Druckstufe (Nenndruck) ist eine in EN-/DIN-Rohrleitungssystemen verwendete Kennzeichnung für den maximal zulässigen Betriebsdruck einer Armatur bei 20 °C (in bar).

Beispiele:

• PN10 bedeutet, dass die Armatur für einen maximalen Druck von 10 bar ausgelegt ist
• PN16 bedeutet 16 bar
• PN25 bedeutet 25 bar

Die PN-Druckstufe wird jedoch unter Standard-Temperaturbedingungen (20 °C)definiert. Daher kann der tatsächlich zulässige Druck bei höheren Betriebstemperaturen abnehmen.

PN-Druckstufen werden häufig in der Wasserversorgung, in HVAC-Systemen und allgemeinen industriellen Rohrleitungsanwendungen eingesetzt, insbesondere bei Projekten nach europäischen Normen.

Was ist eine Class-Einstufung?

Die Class-Einstufung, beispielsweise Class 150, Class 300 oder Class 600, ist eine von ASME/ANSI definierte Druckklassifizierung, die in nordamerikanischen und internationalen industriellen Rohrleitungssystemen weit verbreitet ist.

Anders als die PN-Druckstufe stellt die Class-Einstufung keinen festen Druckwert dar. Sie basiert auf einer Druck-Temperatur-Beziehung; der zulässige Druck der Armatur ändert sich somit in Abhängigkeit von Betriebstemperatur und Werkstoffgruppe.

Class 150 entspricht beispielsweise nicht unter allen Bedingungen 150 psi. Mit steigender Temperatur sinkt der maximal zulässige Betriebsdruck entsprechend den Druck-Temperatur-Tabellen der ASME.

Gängige Druckstufen von Absperrklappen

Für die meisten Anwendungen in Wasseraufbereitung, HVAC und Industrie werden folgende Druckstufen für Absperrklappen am häufigsten verwendet:

Unter diesen Druckstufen sind PN16 und Class 150 weltweit die am häufigsten verwendeten Druckstufen für Absperrklappen.

Worin unterscheiden sich Absperrklappen PN10 und PN16?

Der Hauptunterschied zwischen Absperrklappen PN10 und PN16 liegt in ihrer Druckstufe.

Für Gebäudewassersysteme und HVAC-Anwendungen sind PN10 und PN16 die beiden gebräuchlichsten Ausführungen.

• PN10 hat einen Nenndruck von 10 bar und wird typischerweise in Systemen mit niedrigerem Druck eingesetzt.
• PN16ist dagegen für 16 bar ausgelegt und bietet eine größere Sicherheitsreserve.

Nach praktischer Projekterfahrung wählen immer mehr Ingenieure und Anlagenbauer PN16 als Standardspezifikation. Der Grund ist einfach: Der Kostenunterschied zwischen PN10 und PN16 ist meist relativ gering, während PN16 eine höhere Drucktragfähigkeit und einen breiteren Einsatzbereich bietet.

Daher ist PN16 für viele Systeme zur bevorzugten Wahl geworden, darunter:

• Kaltwassersysteme
• Kühlturmsysteme
• Wasseraufbereitungssystemen
• Kommunale Wasserversorgungssysteme

Sofern das Projektbudget es zulässt, gilt PN16 häufig als die sicherere und vielseitigere Ausführung.

Wie unterscheiden sich die Druckstufen PN16 und Class 150?

PN16 und Class 150 werden häufig verglichen, weil ihre Druckwerte relativ nahe beieinanderliegen. Sie gehören jedoch zu zwei unterschiedlichen Druckklassifizierungssystemen und sind nicht gleichzusetzen.

• PN16: Als Bestandteil des EN-, DIN- und ISO-Druckstufensystems bezeichnet PN16 unter normalen Temperaturbedingungen einen Nenndruck von etwa 16 bar.
• Class 150: Class 150 ist kein fester Druckwert. Die Einstufung gehört zum Druck-Temperatur-System nach ANSI und ASME, bei dem der zulässige Betriebsdruck vom Armaturenwerkstoff und der Betriebstemperatur abhängt.

Für typische Armaturen aus Kohlenstoffstahl beträgt der zulässige Betriebsdruck von Class 150 bei Umgebungstemperatur ungefähr:

285 psi (19,6 bar)

Hinsichtlich der Drucktragfähigkeit bei Normaltemperatur bietet Class 150 daher im Allgemeinen eine etwas höhere Druckstufe als PN16.

Kann PN16 Class 150 ersetzen?

Nicht grundsätzlich.

Obwohl einige Abmessungen ähnlich erscheinen können, werden Flansche PN16 und Class 150 nach unterschiedlichen Normen ausgelegt und weisen mehrere wichtige Unterschiede auf, darunter:

• Abmessungen der Schraubenbohrungen
• Anzahl der Schraubenbohrungen
• Flanschdicke
• Abmessungen der Dichtleiste
• Flanschaußendurchmesser (AD)

Aufgrund dieser Unterschiede kann eine Absperrklappe PN16 nicht immer direkt in ein Class-150-Rohrleitungssystem eingebaut werden. In vielen Fällen muss die Flanschkompatibilität geprüft oder ein Übergangsflansch verwendet werden.

Worin unterscheiden sich Class 150 und Class 300?

Der Hauptunterschied zwischen Class 150 und Class 300 liegt in ihrer Drucktragfähigkeit.

Für typische Armaturen aus Kohlenstoffstahl bei Umgebungstemperatur gilt:

• Class 150 hat einen zulässigen Betriebsdruck von ungefähr 285 psi
• Class 300 hat einen zulässigen Betriebsdruck von ungefähr 740 psi

Damit kann eine Absperrklappe Class 300 wesentlich höhere Systemdrücke aufnehmen und ist im Allgemeinen besser für industrielle Hochdruckanwendungen geeignet.

Eine höhere Druckstufe ist jedoch nicht grundsätzlich die bessere Wahl. Gegenüber Armaturen Class 150 sind Absperrklappen Class 300 typischerweise:

• Schwerer
• Größer
• Teurer
• Aufwendiger zu montieren

Der Einsatz einer Absperrklappe Class 300 in einem Nieder- oder Mitteldrucksystem kann daher unnötige Projektkosten verursachen, ohne einen praktischen Vorteil zu bieten.

So wählen Sie die richtige Druckstufe für Absperrklappen

Bei der Bestimmung der erforderlichen Druckstufe sind Systemauslegungsdruck, Betriebstemperatur, Druckschwankungen und die anzuwendende Rohrleitungsnorm (EN/DIN oder ANSI/ASME) zu berücksichtigen.

Die folgende Tabelle enthält allgemeine Empfehlungen für typische Anwendungen:

In vielen Wasseraufbereitungs-, Kaltwasser-, Kühlturm- und kommunalen Wasserversorgungsprojekten ist PN16 zur am häufigsten spezifizierten Druckstufe geworden. Für ANSI-Rohrleitungssysteme ist Class 150 typischerweise die Standardwahl, während Class 300 im Allgemeinen industriellen Anwendungen mit höherem Druck vorbehalten bleibt.

Fazit

Die richtige Druckstufe der Absperrklappe ist für einen sicheren und zuverlässigen Systembetrieb wesentlich. Bei den meisten HVAC-, Kaltwasser-, Kühlturm-, Wasseraufbereitungs- und kommunalen Wasserversorgungsanwendungen erfüllt PN16 die Anforderungen der großen Mehrheit der Systeme. Class 150 und Class 300 werden häufiger in ANSI-Rohrleitungssystemen und industriellen Anwendungen mit höherem Druck eingesetzt.

Als professioneller Hersteller von Industriearmaturen Union Valve bietet Absperrklappen in den Druckstufen PN10, PN16, Class 150 und Class 300 für HVAC-Systeme, Wasseraufbereitungsanlagen, Kühlsysteme, kommunale Wassernetze und industrielle Rohrleitungsanwendungen. Die Auswahl der geeigneten Druckstufe anhand der tatsächlichen Betriebsbedingungen verbessert die Systemzuverlässigkeit und hält zugleich die gesamten Projektkosten unter Kontrolle. Sie können kontaktieren jederzeit kontaktieren.

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