Was sind die Prüfpunkte eines Kugelhahns für den Bau?

Wozu dient ein Kugelhahn im Bauwesen?

Definition, Funktionsweise und Merkmale

Das Kugelventil, auch Kugelhahn genannt, ist eine industrielle Armatur, die dazu dient, den Durchfluss eines Mediums in einer Rohrleitung zu regulieren.

Das am weitesten verbreitete Kugelventil ist das Zweiwegeventil, das die Positionen „offen“ (für den Durchfluss des Mediums) und „geschlossen“ (zum Unterbrechen des Mediumsflusses) ermöglicht. Das Kugelventil wird hauptsächlich als „Alles-oder-Nichts“-Absperrventil (TOR) eingesetzt, kann jedoch auch als Durchflussregelventil dienen, wenn es mit einem geeigneten Regelventil ausgestattet ist.

Das Kugelventil, auch „Kugelhahn“ genannt, besteht aus einer Kugel mit einer Öffnung, dem Kugelkörper. Um den Durchfluss des Mediums durch den Ring zu sperren oder freizugeben, dreht sich der Kugelkörper um 90° um eine Achse. Die Dichtheit wird durch die Flanken der Kugel im Ventilkörper gewährleistet. Das Ventil kann vollströmend sein, was bedeutet, dass die Öffnung des Ventils dieselbe Größe hat wie das Innere der Leitung.

Die Position des Handgriffs am Kugelhahn zeigt an, wie weit die Kugel im Inneren geöffnet oder geschlossen ist. Wenn die Kugel geöffnet ist und der Durchfluss des Mediums ermöglicht, befindet sich der Handgriff in einer Linie mit dem Rohr. Wenn die Kugel geschlossen ist und der Durchfluss des Mediums unterbrochen ist, steht der Handgriff senkrecht zum Rohr.

Obwohl die meisten Kugelhähne manuell betätigt werden, können sie auch motorisiert werden, um ferngesteuert oder automatisiert zu werden.

In welchen Fällen sollte ein Kugelhahn verwendet werden?

Das Kugelventil findet im Bauwesen sowie in Rohrleitungssystemen der Sanitär- und Klimatechnik breite Anwendung.

Es wird beispielsweise für die Installation und den Anschluss von Wasserleitungen, die Aufstellung und Montage eines Heizkessels oder für die Installation einer Heizkörper- oder Heizungsanlage verwendet.

Was sind die Prüfpunkte eines Kugelhahns?

Prüfungen gemäß der europäischen Norm

Wie bei Sanitärarmaturen unterliegen auch Gebäudearmaturen Normen und Zertifizierungen, die die Qualität und Zuverlässigkeit eines Produkts bestätigen.
Die europäische Norm NF EN 13828 gilt in erster Linie für Kugelhähne. Sie legt die Anforderungen an Werkstoffe und Konstruktion der Armaturen, die mechanischen, hydraulischen und akustischen Anforderungen sowie die Prüfverfahren zur Überprüfung dieser Anforderungen fest.

Die wichtigsten Testarten

Um die hydraulischen Anforderungen zu erfüllen, werden an den Ventilen folgende Prüfungen durchgeführt:

• Dichtheitsprüfung: Mit der Dichtheitsprüfung lassen sich Undichtigkeiten an einem Ventil feststellen. Um die Norm zu erfüllen, muss das Ventil einem Druck von 16 bar auf der Einlassseite und 4 bar auf der Auslassseite standhalten. Das Ventil darf keine Undichtigkeiten aufweisen.
• Druckfestigkeitsprüfung: Mit der Druckfestigkeitsprüfung wird die mechanische Festigkeit des Ventilkörpers überprüft. Das Ventil muss einem Druck von 25 bar standhalten können, ohne sich zu verformen. . Bei einer Druckprüfung dürfen die Ventile keine sichtbar erkennbaren Undichtigkeiten aufweisen.
• Prüfung der mechanischen Festigkeit: Bei der Prüfung der mechanischen Festigkeit werden die Biege- und Torsionsfestigkeit des Ventils getestet. Damit soll die Beständigkeit gegenüber verschiedenen mechanischen Belastungen (z. B. dem Betätigungsmoment) überprüft werden.
• Dauertest: Der Dauertest dient dazu, die Anforderungen an die Betriebsdauer zu erfüllen und die Verschleißfestigkeit des Wasserhahns zu überprüfen. Das Prinzip des Dauerbelastungstests besteht darin, die während der gesamten Betriebsdauer des Ventils auftretenden mechanischen Belastungen (Öffnen/Schließen) zyklisch nachzubilden. Das durch das Ventil strömende Wasser erreicht eine Temperatur von 65 °C und einen Druck von 3 bar.

Prüfungen gemäß der NF-Norm

Das NF079-Gütezeichen – Regel- und Sicherheitsarmaturen – stützt sich auf die Norm NF EN 13828 und legt die Anforderungen des europäischen Normenrahmens noch höher. Die für die Vergabe des NF-Gütezeichens durchgeführten Prüfungen bestätigen die Qualität und Leistungsfähigkeit der Ventile in Bezug auf:

• Druckfestigkeit,
• Beständigkeit gegen Druckzyklen,
• Beständigkeit gegen Temperaturwechsel,
• Beständigkeit gegenüber Schaltzyklen,
• Korrosionsbeständigkeit.

Zertifizierte Leistungsdaten

• Hydraulischer Widerstand der Betätigungswelle: Mit diesem Test wird überprüft, ob die Welle bei unter Druck stehendem Ventil (6-facher Nenndruck, max. 160 bar) nicht herausspringt.

• Mechanische Zugfestigkeit: Der Zugversuch dient zur Überprüfung der Bruchfestigkeit eines Werkstoffs. Die Zugkraft beträgt je nach Größe des Ventils 11 bis 25 kN.

• Wechseldruckbeständigkeit: Der Test ermittelt die Beständigkeit gegenüber Wechseldruckbelastungen. Die Zyklenzahl variiert zwischen 0,5 und 1 Hz zwischen zwei Druckstufen.
• Prüfung des Betätigungsmoments: Die Prüfung entspricht der in der Norm EN 13828 beschriebenen Prüfung, jedoch mit anderen Drehmomentwerten.
• Mechanische Festigkeit von Anschlägen und Stange: Die Prüfung entspricht der in der Norm EN 13828 beschriebenen Prüfung, jedoch mit anderen Drehmomentwerten.
• Dichtheitsprüfung: Die Prüfung entspricht derjenigen, die im Rahmen der Norm EN 13828 durchgeführt wird.
• Hydraulischer Widerstand: Die Prüfung entspricht der im Rahmen der Norm durchgeführten Prüfung, wobei der Prüfdruck das 2,5-fache des Nenndrucks beträgt.
• Dauerprüfung in 3 Phasen: Der Test wird in 3 Phasen durchgeführt:
  – Phase 1: Durchfluss von Flüssigkeit bei 110 °C für 1 Stunde
  – Phase 2: 50 % der Zyklen mit einer Flüssigkeit bei 90 °C
  – Phase 3: 50 % der Zyklen mit einer Flüssigkeit bei -5 °C

Absperr- und Entnahmehähne, Ventilhähne, Absperrklappen, Ventilverlängerungen – Armaturen für den Bau werden im Labor auf Prüfständen getestet.
Zur Kontrolle und Bewertung der Leistungsfähigkeit von Armaturen für den Bau verwendet das CSTB die hydraulischen Prüfstände von LF Technologies.
Die Prüfstände von LF Technologies gewährleisten die Einhaltung der für Regel– und Sicherheitsarmaturen geltenden Normen und Zertifizierungen. Sie bieten die Gewissheit, dass ein Produkt den in den Vorschriften geforderten Qualitäts– und Sicherheitsanforderungen entspricht.