Welche Baulänge hat ein Kugelhahn?
Kernaussage
Die eine Hälfte dieser Frage hat eine Normantwort, die andere nicht. ASME B16.10 legt die Baulänge für Flanschventile und die Gesamtlänge für Stumpfschweiss- und Nutenden fest, also misst ein Kugelhahn Class 150 mit Flanschen 108 mm bei 1/2 Zoll und 229 mm bei 4 Zoll, gleich von wem er kommt. Gewinde- und Muffenschweissenden liegen ausserhalb dieser Norm. Nichts legt die Länge eines Kugelhahns mit Gewindeenden fest, weshalb zwei Lieferanten vollständig korrekt liegen und dennoch unterschiedlich lange Ventile ausliefern können. Beim Flanschventil kommt das Mass aus der Norm. Beim Gewindeventil kommt es aus der Zeichnung des Lieferanten, und die Zeichnung ist der einzige Ort, an dem es existiert.
Was die Norm tatsächlich abdeckt
ASME B16.10 ist die Massnorm für Armaturen, und ihr Geltungsbereich ist enger als die Art, wie sie zitiert wird. Sie erfasst Schieber, Ventile, Hähne, Kugelhähne, Rückschlagarmaturen und Klappen, und zwar nach Anschlussform statt nach Bauart.
| Anschlussform | In ASME B16.10 | Wie das Mass heisst |
|---|---|---|
| Flansch | Ja | Baulänge, gemessen zwischen den Dichtflächen |
| Stumpfschweissend | Ja | Gesamtlänge |
| Nutende | Ja | Gesamtlänge |
| Zwischenflanschbauform | Ja | Als Bauart erfasst, die zwischen Flansche gesetzt wird |
| Gewinde | Nein | Nicht genormt |
| Muffenschweissend | Nein | Nicht genormt |
Die letzten beiden Zeilen betreffen jeden, der kleine Nennweiten spezifiziert, denn dort leben die meisten Kugelhähne von 1/4 bis 3 Zoll. Eine Zeichnung, die neben einem Gewindeventil Masse nach ASME B16.10 schreibt, zitiert eine Norm, die es nicht erreicht.
Kugelhähne Class 150 mit Flanschen
Die Baulänge wird zwischen den Dichtflächen gemessen, also zwischen den erhabenen Flächen bei Flanschen mit Dichtleiste. Das sind die Werte für Class 150.
| NPS | DN | Baulänge mm | ca. Zoll |
|---|---|---|---|
| 1/2" | DN15 | 108 | 4.25 |
| 3/4" | DN20 | 117 | 4.6 |
| 1" | DN25 | 127 | 5.0 |
| 1-1/4" | DN32 | 140 | 5.5 |
| 1-1/2" | DN40 | 165 | 6.5 |
| 2" | DN50 | 178 | 7.0 |
| 2-1/2" | DN65 | 190.5 | 7.5 |
| 3" | DN80 | 203 | 8.0 |
| 4" | DN100 | 229 | 9.0 |
Die Norm unterscheidet bei Kugelhähnen zusätzlich eine lange von einer kurzen Bauform. Im obigen Bereich für Class 150 sind beide gleich, und sie trennen sich bei höheren Druckstufen und grösseren Nennweiten. Wo eine Spezifikation eine Bauform nennt, legt sie ebenso sehr eine Rohrstücklänge fest, und eine kurze Bauform in einer für die lange gebauten Lücke lässt eine Fehlstelle zurück, die im Rohrleitungsbau auszugleichen ist.
Warum die Lücke bei Gewinde entsteht
Eine Flanschverbindung hat einen natürlichen Bezug. Die Dichtflächen sind eben und rechtwinklig zur Achse, und die Flanschflächen der anschliessenden Leitung sitzen an bekannter Stelle. Also kann eine Norm ein Mass dazwischen festlegen, und jedes Ventil, das es einhält, passt in dasselbe Rohrstück.
Eine Gewindeverbindung hat kein Gegenstück dazu. Wo das Rohr im kegeligen Gewinde endet, hängt davon ab, wie weit es eingeschraubt wurde, und das hängt an Gewindetoleranz, Dichtmittel und Monteur. Es gibt in der Verbindung keine Ebene, auf die eine Norm sinnvoll messen könnte.
Das Mass, das es beim Gewindeventil gibt, die Gesamtlänge, ist damit eine Eigenschaft des Ventils und nicht der Verbindung. Hersteller veröffentlichen sie, weil Kunden sie für die Planung brauchen, und jeder kommt auf eine andere Zahl.
Warum ein Gewindeventil länger ist als ein anderes
Vier Dinge bewegen die Länge, und alle vier sind konstruktive Entscheidungen statt Toleranzen.
| Konstruktive Wahl | Wirkung auf die Länge |
|---|---|
| Zweiteilig oder dreiteilig | Ein dreiteiliges Gehäuse hat zwei Endstücke und ein Mittelteil, mit Trennflächen und Verschraubung, die ein zweiteiliges nicht trägt |
| Vollbohrung oder reduzierte Bohrung | Eine Vollbohrung nimmt eine grössere Kugel und eine grössere Sitzaufnahme auf, für die das Gehäuse lang genug sein muss |
| Gewindetiefe an beiden Enden | Das Gewinde muss die volle Einschraublänge aufnehmen, und wie viel vorgesehen wird, ist eine Entscheidung |
| Wanddicke für die Druckstufe | Ein höher eingestuftes Gehäuse ist dicker, und das Material muss irgendwo hin |
Nichts davon ist ein Fehler. Zwei Ventile gleicher Nennweite und Druckstufe, eines mit Vollbohrung und dreiteilig, eines mit reduzierter Bohrung und zweiteilig, sind unterschiedlich lang, weil sie unterschiedliche Ventile sind. Das Problem entsteht, wenn eine Zeichnung sie als austauschbar behandelt, weil die Norm nicht sagt, dass sie es nicht sind.
Der Austausch, der Leute erwischt
Ein Kugelhahn mit Gewindeenden fällt im Betrieb aus, und ein Ersatz wird nach Nennweite und Druckstufe bestellt. Der Ersatz kommt in beiden Punkten richtig an und passt nicht in die Lücke.
An der Bestellung war nichts falsch. Das Original war zweiteilig mit reduzierter Bohrung und der Ersatz ist dreiteilig mit Vollbohrung, oder die beiden kamen von verschiedenen Herstellern, und keine Norm hat sie je auf dieselbe Länge verpflichtet. Die Nennweite auf dem Karton beschreibt die Bohrung, nicht die Einbaumasse.
Dagegen hilft, die Gesamtlänge des tatsächlich eingebauten Ventils zusammen mit Nennweite und Druckstufe in die Anlagendokumentation aufzunehmen. Diese Zahl steht auf der Zeichnung des Lieferanten und sonst nirgends, sie muss also erfasst werden, solange die Zeichnung noch vorliegt.
Die zwei Masse, die weggelassen werden
Die Länge entscheidet, ob ein Ventil in die Leitung passt. Zwei weitere Zahlen entscheiden, ob es sich danach bedienen lässt, und ein Katalogblatt mit nur der Baulänge lässt beide aus.
Höhe bis zur Oberkante des Hebels. Von der Mittellinie der Bohrung gemessen, ist das die Höhe, die alles über der Leitung freilassen muss. Ein Ventil unter einem Kanal, in einem Schrank oder unter der Decke kann die richtige Länge haben und trotzdem nicht hineingehen.
Schwenkradius des Hebels. Ein Hebel braucht einen Viertelkreis freien Raum. Der Radius ist die Hebellänge, und der überstrichene Bogen muss über volle neunzig Grad frei sein, nicht nur an den beiden Endlagen. Eine Nachbarleitung auf halbem Weg stoppt das Ventil bei fünfundvierzig Grad, und das ist gedrosselt und nicht offen.
Beide Zahlen stehen aus demselben Grund wie die Länge auf der Zeichnung des Lieferanten: keine Norm legt sie fest.
Muffenschweissen hat dieselbe Lücke
Muffenschweissenden liegen zusammen mit Gewindeenden ausserhalb von ASME B16.10, aus verwandtem Grund. Eine Muffenverbindung setzt das Rohr innen gegen eine Schulter, danach wird es vor dem Schweissen zurückgezogen, um einen Spalt für die Wärmedehnung zu lassen. Wo das Rohr endet, bestimmt also die Montagepraxis und nicht das Ventil.
Die Folge ist dieselbe wie beim Gewinde. Ein Muffenschweissventil hat eine Gesamtlänge, sie kommt vom Hersteller, und zwei davon mit gleicher Nennweite und Druckstufe müssen nicht übereinstimmen.
Ein Ventil vor der Ersatzbestellung messen
Wird ein Gewindeventil ersetzt und die ursprüngliche Zeichnung ist verschwunden, muss das Mass vom eingebauten Ventil kommen. Vier Messungen reichen, um einen Lieferanten zu fragen, ob im Programm etwas passt.
- Gesamtlänge über die Aussenseiten beider Enden, mit dem Ventil noch in der Leitung. Das ist die Zahl, die der Ersatz treffen muss.
- Schlüsselweite am Sechskant an jedem Ende, was die Nennweite bestätigt und dem Lieferanten etwas gibt, woran er das Gewinde prüfen kann.
- Mittellinie bis Oberkante Hebel bei geöffnetem Ventil.
- Hebellänge und ob der überstrichene Bogen frei ist.
Übersprungen wird meist die erste, weil Nennweite und Druckstufe nach genug Information aussehen. Bei einem Gewindeventil sind sie es nicht.
Was in eine Anfrage gehört
Beim Flanschventil trägt die Norm das meiste davon. Beim Gewindeventil ist nichts davon impliziert.
- Nennweite und Druckstufe, die beim Gewindeventil zusammen nichts über die Länge festlegen.
- Gesamtlänge, als Zahl aus der Zeichnung erfragt und nicht aus einer Katalogspanne angenommen.
- Gehäusebauform, da zweiteilig und dreiteilig bei gleicher Nennweite unterschiedlich lang sind.
- Bohrungsform, da Vollbohrung und reduzierte Bohrung bei gleicher Nennweite unterschiedlich lang sind.
- Höhe bis Oberkante Hebel in Offenstellung, die den Freiraum über der Leitung bestimmt und beim Austausch vor Ort leicht vergessen wird.
- Schwenkradius des Hebels, da ein Hebel einen Viertelkreis braucht und eine Wand oder eine Nachbarleitung ihn wegnimmt.
- Bei Einbau in bestehende Leitungen die Länge des ausgebauten Stücks, damit der Lieferant sagen kann, ob etwas im Programm dazu passt.
Was hier nicht entschieden wird
Die obigen Werte gelten für Kugelhähne Class 150 mit Flanschen. Höhere Druckstufen haben eigene Tabellen, und lange und kurze Bauform trennen sich mit steigender Stufe und Nennweite, ein Ventil Class 300 ist also kein Ventil Class 150 mit anderem Flansch.
Die Baulänge ist ein Mass zwischen Dichtflächen und sagt nichts über Flanschaussendurchmesser, Lochkreis oder Lochzahl, die aus der Flanschnorm und nicht aus B16.10 kommen.
Nichts hier nennt die Länge eines bestimmten Gewindeventils. Es gibt keinen Normwert dafür, was der Punkt dieses Beitrags ist, und die Zahl für ein konkretes Produkt steht auf dessen Zeichnung.
Häufige Fragen
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Referenzierte Normen: ASME B16.10, Bau- und Gesamtlängen von Armaturen, für den Geltungsbereich und die Werte für Class 150. Die Flansche selbst regelt ASME B16.5 einschliesslich Aussendurchmesser, Lochkreis und Schraubenlöchern, die B16.10 nicht behandelt. MSS SP-110 erfasst Kugelhähne mit Gewinde-, Muffenschweiss-, Lötmuffen-, Nut- und Bördelenden und behandelt Konstruktion und Einstufung statt Länge.
Die Baulängen für Class 150 sind veröffentlichten B16.10 Referenztabellen entnommen und dienen der Orientierung. Die Zeichnung eines konkreten Produkts bleibt das massgebende Dokument, und bei einem Gewindeventil ist sie das einzige, da für diese Anschlussform keine Massnorm gilt.