Regelventile dienen dazu, den Durchfluss von Flüssigkeiten oder Gasen in einem System einzustellen und zu steuern. Diese Ventile sind so konstruiert, dass sie eine präzise Steuerung der durch sie hindurchströmenden Durchflussmenge ermöglichen.

Die Hauptfunktion eines Regelventils besteht nicht in der absolut dichten Absperrung, sondern in der Durchflussregelung (in der Regel in einem bestimmten Bereich, z. B. 20–80 % des Durchflusses). Faktoren wie das Material des Ventilsitzes, die Art des Mediums, der Differenzdruck und die Antriebskraft beeinflussen, wie ein bestimmtes Ventil schließt.

ANSI/FCI 70-2 – Leckageklassen für Regelventile

ANSI/FCI 70-2 (entspricht in etwa der Norm IEC 60534-4) definiert ein Ventil mit einem elektrischen Stellantrieb, der ein Absperrelement als Reaktion auf ein externes Signal und proportional dazu in eine beliebige Position relativ zu einem oder mehreren Ventilsitzen bewegt. Die Auswahl einer Leckageklasse ist nicht auf eine bestimmte Ventilausführung beschränkt, d. h. sie gilt für alle Regelventile unabhängig von Gehäuseausführung, Sitzdichtung (metallische Dichtung, weiche Dichtung,) oder anderen Konstruktionsmerkmalen wie

• Durchgangsregelventile,
• Kugelregelventile,
• Absperrklappen,
• Doppelsitz-Regelventil,
• Einsitz-Regelventil …).

Leckageklassen nach ANSI/FCI 70-2

Regelventile sind keine Absperrventile und deshalb ist ein „dichter“ Abschluss auch nicht zu erwarten. Das Ausmaß der Leckage bei Regelventilen kann von Ventil zu Ventil sehr unterschiedlich sein, insbesondere wenn verschiedene Dichtungstypen zum Einsatz kommen.

Leckageklasse	Max. Sitz Leckagerate 2)	Testverfahren
Class I	Vereinbarung zwischen Nutzer und Anbieter	Keine Prüfung erforderlich
Class II	0,5% Nennvolumenstrom des Ventils	Type A
Class III	0,1% Nennvolumenstrom des Ventils	Type A
Class IV	0,01% Nennvolumenstrom des Ventils	Type A
Class V	5 • 10-12  [m3/(s •mm•bar)] or 5 • 10-4  [ml/(min •in•psi)] Hinweis für beide Maßeinheiten: Sitzdurchmesser verwenden	Type B
Class V	11,1 • 10-6  [standard m3/(h •mm•bar)] or 4,7 [standard ml/(min •in•psi)] Hinweis für beide Maßeinheiten: Blendendurchmesser1 verwenden	Type B1
Class VI	…. [ml/min] im Vergleich zum Sitzdurchmesser gemäß Tabelle A unten	Type C

¹⁾ Nennsitzdurchmesser: Grunddurchmesser, der zur Bestimmung der maximal zulässigen Sitzleckage (Leckageklassen V und VI) herangezogen wird. Dieser wird auch als Anschlussdurchmesser oder Öffnungsdurchmesser (des Sitzrings) bezeichnet. Es ist zu beachten, dass dies nicht mit NPS identisch ist.
²⁾ Die Angaben zu Leckagemenge und -druck müssen auf ±10 % des Messwerts genau sein;

Prüfverfahren

Wichtiger Hinweis: Die genauen Anforderungen entnehmen Sie bitte der Originalspezifikation

	Verfahren Typ A	Verfahren Typ B	Verfahren  Typ B1	Verfahren Typ C
Test Fluid	Saubere Luft oder sauberes Wasser	sauberes Wasser	Saubere Luft oder Stickstoffgas	Saubere Luft oder Stickstoffgas
Prüftemperatur	10-51 ºC (50-125 ºF)	10-52 ºC (50-125 ºF)	10-52 ºC (50-125 ºF)	10-52 ºC (50-125 ºF)
Prüfdruck	3-4 bar (45-60 psig) oder innerhalb von +/- 5 Prozent des maximalen Betriebsdifferenzdrucks, je nachdem, welcher Wert niedriger ist	Der Differenzdruck bei der Wasserdruckprüfung muss dem maximalen Betriebsdruckabfall über dem Ventilkegel entsprechen, wobei der gemäß ANSI B16.1, B16.5 oder B16.34 festgelegte maximale Betriebsdruck bei Raumtemperatur nicht überschritten werden darf, oder einem nach individueller Vereinbarung festgelegten niedrigeren Druck	Der Eingangsdruck des Prüfmediums muss 3.5 barg,  (50 psi)	Maximal zulässiger Differenzdruck über dem Ventilkegel  or  3.5 bar  (50 psig) je nachdem, welcher Wert kleiner ist
Ventilfüllung	Die Prüfflüssigkeit ist am normalen oder am angegebenen Eintrittseite des Ventilkörpers einzubringen; Die Austrittseite des Ventilkörpers kann zur Atmosphäre hin offen sein oder an ein Messgerät mit geringem Druckverlust angeschlossen werden;	Die Flüssigkeit ist an den dafür vorgesehenen normalen Eintrittseite des Ventilkörpers einzubringen; Der Ventilkegel ist zu öffnen, und das komplette Ventilbaugehäuse ist vollständig mit Wasser zu füllen, einschließlich des Austrittsbereichs und aller nachgeschalteten Anschlussleitungen; anschließend ist das Ventil zu schließen.	Die Flüssigkeit ist an den dafür vorgesehenen normalen oder spezifizierten Ventilkörper einzubringen; Der Ventilkegel ist zu öffnen, und das komplette Ventilgehäuse ist vollständig mit Wasser zu füllen, einschließlich des Austrittsbereichs und aller nachgeschalteten Anschlussleitungen; anschließend ist das Ventil zu schließen.	Die Flüssigkeit ist an den dafür vorgesehenen normalen oder spezifizierten Ventilkörper einzubringen; Die Prüfflüssigkeit ist an der Austrittsseite einzubringen, an die ein geeignetes Messgerät angeschlossen ist

Anforderungen an den Antrieb gemäß Prüfverfahren Typ A:

Der Antrieb ist so einzustellen, dass er die festgelegten Betriebsbedingungen erfüllt. Anschließend ist die volle normale Schließkraft, die durch Luftdruck, eine Feder oder andere Mittel ausgeübt wird, aufzubringen. Es dürfen keine Korrekturen oder Anpassungen vorgenommen werden, um eine Erhöhung der Sitzbelastung auszugleichen, die entsteht, wenn der Prüfdifferenzdruck unter dem maximalen Betriebsdifferenzdruck des Ventils liegt.

Anforderungen an den Antrieb gemäß Prüfverfahren Typ B:

Anschließend wird der Wasserdifferenzdruck aufgebracht, wobei der Antrieb so eingestellt ist, dass er die festgelegten Betriebsbedingungen erfüllt. Die Nettoantriebskraft muss dem festgelegten Maximum entsprechen. Eine Nettoantriebskraft über dem festgelegten Maximum darf nicht verwendet werden.

Tabelle A: Leckrate für Klasse VI:

Nominale Sitzdurchmesser [mm]	Nominal e Sitzdurchmesser [in]	Max. Sitz Leckage [ml/min]	Sitz Leckage 3) [Blasen/min]
≤ 25	≤1	0.15	1
38	1.5	0.30	2
51	2	0.45	3
64	2.5	0.60	4
76	3	0.90	6
102	4	1.70	11
152	6	4.00	27
203	8	6.75	45
250	10	11.1	–
300	12	16.0	–
350	14	21.6	–
400	16	28.4	–

³⁾ Die in der Tabelle angegebenen Blasen pro Minute stellen einen Vorschlag dar, der auf einem geeigneten, kalibrierten Messgerät basiert, in diesem Fall einem Rohr mit einem Außendurchmesser von 6 mm (0,25 Zoll) und einer Wandstärke von 1 mm (0,032 Zoll), das bis zu einer Tiefe von 3 bis 6 mm (0,125 bis 0,25 Zoll) in Wasser eingetaucht ist. Das Rohrende muss rechtwinklig und glatt abgeschnitten sein, ohne Fasen oder Grate, und die Rohrachse muss senkrecht zur Wasseroberfläche stehen. Es können auch andere Vorrichtungen verwendet werden, und die Anzahl der Blasen pro Minute kann von den angegebenen Werten abweichen, solange sie den Durchfluss in ml pro Minute korrekt anzeigen.

Ursachen für interne Leckagen

Der Hauptgrund für interne Leckagen bei Regelventilen liegt in ihrer Konstruktion, die ein vollständiges Absperren verhindert. Werden die maximal zulässigen Leckagemengen überschritten, kann dies viele Ursachen haben, z. B.

• Falsche Einstellung des Stellantriebs
• Verschlissene interne Bauteile
• Der Stellungsregler ist nicht korrekt kalibriert
• Das verteilte Steuerungssystem (DCS) ist falsch konfiguriert.

Weiterführende Informationen

Fachbeitrag: Wie sind Leckageraten definiert?