1. Funktionsprinzip des DBB-Kegelventils
Das DBB-Kegelventil ist ein Doppelabsperr- und Entlüftungsventil: ein einteiliges Ventil mit zwei Dichtflächen, das im geschlossenen Zustand den Mediendruck gleichzeitig von der stromaufwärts und stromabwärts gelegenen Seite des Ventils absperrt und zwischen den Dichtflächen des Ventilkörpers einen Entlüftungskanal für das Medium bildet.
Der Aufbau des DBB-Kegelventils ist in fünf Teile gegliedert: oberer Deckel, Kegel, Dichtringsitz, Ventilkörper und unterer Deckel.
Der Ventilkörper des DBB-Kegelventils besteht aus einem konischen Ventilkegel und zwei Ventilscheiben, die einen zylindrischen Ventilkörper bilden. Die Ventilscheiben sind beidseitig mit Gummidichtungen versehen, der mittlere Ventilkegel ist ein konischer Keil. Beim Öffnen des Ventils hebt der Antriebsmechanismus den Ventilkegel an und drückt die Ventilscheiben beidseitig zusammen. Dadurch trennen sich die Dichtungen der Ventilscheiben und die Dichtfläche des Ventilkörpers. Anschließend dreht sich der Ventilkörper um 90° in die vollständig geöffnete Position. Beim Schließen des Ventils dreht der Antriebsmechanismus den Ventilkegel um 90° in die geschlossene Position und drückt ihn dann nach unten. Die Ventilscheiben berühren den Boden des Ventilkörpers und bleiben dort stehen. Der mittlere Ventilkegel sinkt weiter ab, und die beiden Seiten des Ventils werden durch die geneigte Ebene gegen die Dichtfläche des Ventilkörpers gedrückt. Dadurch wird die weiche Dichtfläche der Scheibe gegen die Dichtfläche des Ventilkörpers gepresst und eine Abdichtung erreicht. Die Reibung gewährleistet die Lebensdauer der Ventilscheibendichtung.
2. Die Vorteile des DBB-Kegelventils
DBB-Kegelventile zeichnen sich durch eine extrem hohe Dichtheit aus. Dank des einzigartigen keilförmigen Ventils, der L-förmigen Führungsschiene und der speziellen Betätigungskonstruktion werden die Dichtfläche der Ventilscheibe und des Ventilkörpers während des Betriebs voneinander getrennt. Dadurch wird Reibung vermieden, der Dichtungsverschleiß minimiert und die Lebensdauer des Ventils verlängert. Die verlängerte Lebensdauer erhöht die Zuverlässigkeit des Ventils. Gleichzeitig gewährleistet das serienmäßige thermische Entlastungssystem die sichere und einfache Bedienung des Ventils mit absoluter Absperrung und ermöglicht die Online-Überprüfung der Dichtheit des Ventils.
Sechs Merkmale des DBB-Kegelventils
1) Das Ventil ist ein aktiv abdichtendes Ventil mit konischer Hahnkonstruktion, das nicht auf den Druck des Rohrleitungsmediums und die Vorspannkraft der Feder angewiesen ist, sondern über eine doppelte Dichtungsstruktur verfügt und eine unabhängige, leckagefreie Abdichtung für die Zu- und Ableitung bildet. Das Ventil zeichnet sich durch eine hohe Zuverlässigkeit aus.
2) Die einzigartige Konstruktion des Betätigungselements und der L-förmigen Führungsschiene trennt die Ventilscheibendichtung während des Ventilbetriebs vollständig von der Dichtfläche des Ventilkörpers und verhindert so Dichtungsverschleiß. Das Ventil benötigt ein geringes Betätigungsdrehmoment, eignet sich daher für häufige Betätigungen und zeichnet sich durch eine lange Lebensdauer aus.
3) Die Wartung des Ventils ist einfach und unkompliziert. Das DBB-Ventil ist einfach aufgebaut und kann repariert werden, ohne es aus der Leitung auszubauen. Der Schieber kann von unten durch Entfernen der Bodenabdeckung oder von oben durch Entfernen des Ventildeckels entnommen werden. Das DBB-Ventil ist relativ klein, leicht und daher einfach zu demontieren und zu warten. Die Wartung ist schnell und unkompliziert und erfordert keine großen Hebezeuge.
4) Das standardmäßige thermische Entlastungssystem des DBB-Kegelventils lässt bei Überdruck automatisch den Druck im Ventilhohlraum ab und ermöglicht so die Online-Inspektion und -Überprüfung der Ventildichtung in Echtzeit.
5) Echtzeitanzeige der Ventilposition; die Indikatornadel am Ventilschaft gibt den aktuellen Status des Ventils wieder.
6) Der untere Abwasserauslass kann Verunreinigungen abführen und im Winter das Wasser im Ventilhohlraum ablassen, um zu verhindern, dass der Ventilkörper durch die Volumenausdehnung beim Gefrieren des Wassers beschädigt wird.
3. Fehleranalyse des DBB-Kegelventils
1) Der Führungsstift ist gebrochen. Er ist am Lagerbock der Ventilspindel befestigt und sitzt mit seinem anderen Ende in der L-förmigen Führungsnut der Ventilspindelhülse. Beim Öffnen und Schließen der Ventilspindel durch den Stellantrieb wird der Führungsstift durch die Führungsnut fixiert, wodurch das Ventil geschlossen wird. Beim Öffnen des Ventils wird der Ventilkegel angehoben und um 90° gedreht; beim Schließen wird er um 90° gedreht und anschließend nach unten gedrückt.
Die Wirkung der Ventilspindel unter dem Einfluss des Führungsstifts lässt sich in eine horizontale Drehbewegung und eine vertikale Auf- und Abwärtsbewegung unterteilen. Beim Öffnen des Ventils treibt die Ventilspindel die L-förmige Nut vertikal nach oben, bis der Führungsstift die Drehposition der Nut erreicht. Die vertikale Geschwindigkeit verringert sich auf null, während die horizontale Drehbewegung zunimmt. Beim Schließen des Ventils treibt die Ventilspindel die L-förmige Nut horizontal an. Sobald der Führungsstift die Drehposition erreicht, ist die horizontale Verzögerung auf null, und die vertikale Bewegung nimmt zu und drückt nach unten. Daher ist der Führungsstift bei der Drehung der Nut der größten Kraft ausgesetzt und gleichzeitig am anfälligsten für Stöße in horizontaler und vertikaler Richtung. Ein gebrochener Führungsstift kann die Ursache sein.
Nach dem Bruch des Führungsstifts befindet sich das Ventil in einem Zustand, in dem der Ventilkegel zwar angehoben, aber nicht gedreht ist und sein Durchmesser senkrecht zum Durchmesser des Ventilkörpers steht. Der Spalt ist zwar vorhanden, das Ventil öffnet sich jedoch nicht vollständig. Anhand der Zirkulation des durchströmenden Mediums lässt sich feststellen, ob der Führungsstift gebrochen ist. Alternativ kann der Bruch auch durch Beobachtung des am Ende der Ventilspindel befestigten Anzeigestifts beim Schalten des Ventils festgestellt werden.
2) Ablagerung von Verunreinigungen. Da zwischen Ventilkegel und Ventilhohlraum ein großer Spalt besteht und der Ventilhohlraum in vertikaler Richtung weniger tief ist als die Rohrleitung, lagern sich beim Durchfluss des Fluids Verunreinigungen am Boden des Ventilhohlraums ab. Beim Schließen des Ventils wird der Ventilkegel nach unten gedrückt, wodurch die abgelagerten Verunreinigungen entfernt werden. Der Kegel flacht sich am Boden des Ventilhohlraums ab, und nach mehreren Ablagerungen und erneutem Abflachen bildet sich eine Schicht aus sedimentären Verunreinigungen. Sobald die Dicke dieser Verunreinigungsschicht den Spalt zwischen Ventilkegel und Ventilsitz überschreitet und sie nicht mehr komprimiert werden kann, behindert sie den Hub des Ventilkegels. Dies führt dazu, dass das Ventil nicht richtig schließt oder ein zu hohes Drehmoment verursacht.
(3) Interne Leckage des Ventils. Interne Leckage stellt eine schwerwiegende Beeinträchtigung des Absperrventils dar. Je größer die interne Leckage, desto geringer die Zuverlässigkeit des Ventils. Interne Leckage des Ölumschaltventils kann zu gravierenden Ölqualitätsstörungen führen. Daher muss die Auswahl des Ölumschaltventils sorgfältig erfolgen. Dabei sind die Leckageerkennungsfunktion und die Schwierigkeit der Leckagebehebung zu berücksichtigen. Das DBB-Kegelventil zeichnet sich durch eine einfache und leicht zu bedienende Leckageerkennungs- und Leckagebehebungsfunktion aus. Dank seiner doppelseitigen Dichtungskonstruktion gewährleistet es eine zuverlässige Absperrfunktion. Aus diesem Grund wird das DBB-Kegelventil in Raffinerieölleitungen meist als Ölumschaltventil eingesetzt.
Prüfverfahren für interne Leckagen bei DBB-Kegelventilen: Das thermische Überdruckventil wird geöffnet. Tritt zunächst Medium aus und stoppt der Austritt, ist das Ventil dicht. Das austretende Medium ist dann der im Ventilkegelraum vorhandene Überdruck. Tritt hingegen kontinuierlich Medium aus, liegt eine interne Leckage vor. Die genaue Leckagestelle lässt sich jedoch nicht lokalisieren. Nur durch Demontage des Ventils kann die genaue Leckagestelle ermittelt werden. Das Prüfverfahren ermöglicht eine schnelle Vor-Ort-Prüfung und kann Leckagen beim Wechsel zwischen verschiedenen Ölverarbeitungsprozessen aufdecken, um Qualitätsmängel zu vermeiden.
4. Demontage und Inspektion des DBB-Kegelventils
Inspektion und Wartung umfassen Online- und Offline-Inspektionen. Bei der Online-Wartung verbleiben Ventilkörper und Flansch an der Rohrleitung; die Wartung erfolgt durch Demontage der Ventilkomponenten.
Die Demontage und Inspektion des DBB-Kegelventils erfolgt mittels oberer und unterer Demontage. Die obere Demontage dient hauptsächlich der Behebung von Problemen im oberen Bereich des Ventilkörpers, wie z. B. Ventilspindel, oberer Abdeckplatte, Betätigungselement und Ventilkegel. Die untere Demontage hingegen konzentriert sich auf Probleme im unteren Bereich, wie z. B. Dichtungen, Ventilscheiben, untere Abdeckplatten und Abwasserventile.
Bei der Demontage von oben werden nacheinander der Stellantrieb, die Ventilspindelhülse, die Stopfbuchse und der obere Deckel des Ventilkörpers entfernt. Anschließend werden die Ventilspindel und der Ventilkegel herausgehoben. Bei der Demontage von oben nach unten ist die Stopfbuchse aufgrund des Schneidens und Pressens der Dichtung während der Montage sowie des Verschleißes der Ventilspindel beim Öffnen und Schließen des Ventils nicht wiederverwendbar. Um zu verhindern, dass sich der Ventilkegel bei zusammengedrückten Ventilscheiben leicht löst, sollte das Ventil vorab in die geöffnete Position gebracht werden.
Für die Demontage muss lediglich der untere Deckel entfernt werden, um die entsprechenden Teile zu überholen. Bei der Überprüfung des Ventiltellers mittels Demontage darf das Ventil nicht vollständig geschlossen sein, um zu verhindern, dass der Ventilteller beim Drücken des Ventils herausgenommen werden kann. Aufgrund der beweglichen Verbindung zwischen Ventilteller und Ventilkegel über die Schwalbenschwanznut kann der untere Deckel nicht gleichzeitig mit dem Ventilteller entfernt werden, um eine Beschädigung der Dichtfläche durch einen herabfallenden Ventilteller zu vermeiden.
Die Demontage des DBB-Ventils (oben und unten) erfordert keine Bewegung des Ventilkörpers und ermöglicht somit die Wartung im laufenden Betrieb. Da die Wärmeableitung im Ventilkörper integriert ist, muss diese bei beiden Demontagemethoden nicht demontiert werden. Dies vereinfacht die Wartung und erhöht deren Effizienz. Demontage und Inspektion erfolgen ohne Eingriff in den Ventilkörper, jedoch muss das Ventil vollständig geschlossen sein, um ein Überlaufen zu verhindern.
5. Schlussfolgerung
Die Fehlerdiagnose von DBB-Kegelventilen ist vorhersehbar und periodisch. Dank der praktischen internen Leckageerkennungsfunktion lassen sich interne Leckagefehler schnell diagnostizieren. Die einfache und benutzerfreundliche Inspektions- und Wartungsfunktion ermöglicht eine regelmäßige Instandhaltung. Daher hat sich das Inspektions- und Wartungssystem für DBB-Kegelventile von der traditionellen, reaktiven Wartung hin zu einem multidirektionalen System entwickelt, das präventive, reaktive und regelmäßige Wartung kombiniert.
Veröffentlichungsdatum: 22. Dezember 2022