ISO 5211 voor Afsluiters

ISO 5211 is een internationale norm die de flensafmetingen, de afmetingen van de aandrijving en de koppelreferentiewaarden specificeert voor actuatoren die worden aangesloten op industriële kleppen zoals vlinderkleppen en kogelkranen. De norm definieert ook de verschillende soorten aandrijfinzetten die voor deze actuatoren worden gebruikt. Dit artikel concentreert zich hoofdzakelijk op ISO-norm 5211 en de andere relevante ISO-normen die voor kogelkranen en vlinderkleppen worden gebruikt.

Inhoudsopgave

• ISO 5211 standard
• Flensafmetingen
• Aandrijving inzetstukken
• ISO 5211 koppeltabel
• Aanduiding
• Andere ISO-normen voor vlinderkleppen
• Andere ISO-normen voor kogelkranen

ISO 5211 standard

Moderne klepontwerpen voldoen aan een ISO-montage-interface. De actuator kan rechtstreeks op de klep worden gemonteerd, waardoor tijd, moeite en geld worden bespaard. Het voordeel van het volgen van een norm als ISO 5211 is dat de gebruiker de onderdelen van elke fabrikant kan kopen en vervolgens de klep en actuator kan combineren en indien nodig een enkel onderdeel kan vervangen.

ISO 5211 is een internationale norm die de eisen specificeert voor de bevestiging van part-turn actuators (met of zonder tandwielkast) aan industriële kleppen. ISO 5211 specificeert de volgende parameters:

1. De flensafmetingen die nodig zijn voor de bevestiging van aandrijvingen op industriële kleppen of tussensteunen.
2. De afmetingen van de aandrijfcomponenten van aandrijvingen die nodig zijn om ze aan de aangedreven componenten te bevestigen.
3. De referentiewaarden van draaimomenten voor interfaces en koppelingen.

Flensafmetingen

Flenzen voor aandrijvingen (Figuur 2 gelabeld 1) voldoen aan de afmetingen in Figuur 2 en Tabel 1. De flenzen kunnen worden bevestigd met schroeven, tapeinden of bouten. De gaten voor de tapeinden, schroeven of bouten zitten op gelijke afstanden van elkaar en zijn uit het midden geplaatst (zie figuur 3 en tabel 3) en voldoen aan de eisen van ISO 273. ISO 273 specificeert de vrije gatdiameters voor algemene toepassingen. Deze waarden zijn afkomstig van berekeningen van het draagvlak in verband met ISO-normen voor bouten en moeren.

Flenssoort	d1	d2	d3	d4	h1max	h2min	Aantal bouten
F03	46	25	36	M5	3	8	4
F04	54	30	42	M5	3	8	4
F05	65	35	50	M6	3	9	4
F07	90	55	70	M8	3	12	4
F10	125	70	102	M10	3	15	4
F12	150	85	125	M12	3	18	4
F14	175	100	140	M16	4	24	4
F16	210	130	165	M20	5	30	4
F25	300	200	254	M16	5	24	8
F30	350	230	298	M20	5	30	8
F35	415	260	356	M30	5	45	8
F40	475	300	406	M36	8	54	8
F48	560	370	483	M36	8	54	12
F60	686	470	603	M36	8	54	20

Tabel 1: Flensafmetingen (in mm)

Flenssoort	⍺/2
F03 tot F16	45°
F25 tot F40	22.5°
F48	15°
F60	9°

Tabel 2: Positie van de gaten

Aandrijving inzetstukken

Met de aandrijfinzetten kunnen de actuators rechtstreeks op de afsluiter worden gemonteerd overeenkomstig ISO 5211. Directe montage elimineert de noodzaak van een koppelingsmontageset en verlaagt de kosten van de klep/actuatorassemblage aanzienlijk. ISO 5211 omvat parallelle en diagonale vierkantaandrijvingen, aandrijvingen met platte kop, en aandrijvingen met enkele en dubbele spie. Deze aandrijfinzetten worden in de fabriek gemonteerd of als afzonderlijke eenheden geleverd. Bovendien zijn deze inzetstukken gemakkelijk vervangbaar bij de distributeur of de eindgebruiker.

ISO 5211 koppeltabel

Volgens de ISO 5211-norm moet het maximumkoppel dat door de montageflens van een vlinder- of kogelklep wordt overgebracht, voldoen aan de waarden die in tabel 3 zijn vermeld. De waarden in tabel 3 zijn gebaseerd op bouten onder trekspanning bij een spanning van 290 MPa en een wrijvingscoëfficiënt tussen de bevestigingsvlakken van 0,2. Elke variatie in deze gedefinieerde parameters kan leiden tot variaties in de waarden van het overgebrachte koppel. Bij de keuze van een flenstype voor een bepaalde toepassing moet dus rekening worden gehouden met het extra koppel dat door traagheid of andere factoren kan worden gegenereerd.

Flenssoort	Maximaal flenskoppel (in Nm)
F03	32
F04	63
F05	125
F07	250
F10	500
F12	1000
F14	2000
F16	4000
F25	8000
F30	16000
F35	32000
F40	63000
F48	125000
F60	250000
F80	500000
F100	1000000

Tabel 3: Maximale flens koppel waarden volgens ISO 5211-norm

Aanduiding

Deels-draaiende actuatoren die voldoen aan ISO-norm 5211 kunnen worden aangeduid als aangegeven in tabel 4.

Aanduiding flens	Identificatie van spigot	Aandrijvingsidentificatie	Afmetingen aandrijving (in mm)
Flenstypes in tabel 1	Y: met spigot N: zonder spigot	V: Aandrijving met enkele sleutel W: Aandrijving met dubbele sleutel L: Parallelle vierkantaandrijving D: Diagonale vierkantaandrijving H: Aandrijving met platte kop	De werkelijke afmetingen van de aandrijving in mm

Table 4: ISO 5211 klepaanduiding

Voorbeeld

Beschouw een deel-draai actuator met de volgende benaming:

EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22

De aanduiding kan als volgt worden gedecodeerd:

• F07: Flenssoort
• Y Met spigot
• V: Aandrijving met enkele sleutel
• 22: 22 mm aandrijfdiameter

Daarom identificeert EN 150 5211 - F07 - Y - V - 22 een deel-draai actuatoraanbouwdeel volgens ISO-norm 5211 met flenstype F07, spie en enkelvoudige spieaandrijving met een diameter van 22 mm. Het aanbrengen van de aanduiding op de aandrijving is niet verplicht. Raadpleeg het ISO 5211-document voor meer informatie over de afmetingen van aandrijfcomponenten voor verschillende soorten aandrijfinzetstukken.

Aanvullende kenmerken van ISO 5211 actuators

ISO 5211 direct gemonteerde kleppen zijn voorzien van extra kenmerken zoals een uitblaasbestendige spindel, handgrepen met een inherent vergrendelingsmechanisme of een antistatisch ontwerp. In een kogelkraan elimineert een antistatisch ontwerp de statische lading die op de kogel wordt gegenereerd als gevolg van wrijving. Het ontwerp beschermt de klep tegen vonken die de door de klep stromende brandstof kunnen doen ontbranden. ISO 5211-actuatoropties voor modulatie DPS (Digital Positioning System) of fail-safe BSR (Battery Safety Return) zijn ook beschikbaar.

Andere ISO-normen voor vlinderkleppen

ISO 5752

De ISO 5752-norm voor vlinderkleppen specificeert de afmetingen van face-to-face- en center-to-face voor tweeweg metalen vlinderkleppen. Elke basisserie is van toepassing op flenzen met tegenafmetingen die overeenkomen met de equivalente EN- of ASME-flensserie.

De face-to-face-maat is de afstand tussen de twee contactvlakken van de pakking. (Figuur 5 links). De "center-to-face"-afmeting is de afstand tussen het vlak aan het uiteinde van een van beide eindpoorten van de behuizing en loodrecht op de as daarvan en de as van de andere eindpoort van de behuizing (figuur 5, rechterzijde).

ISO 10631

ISO 10631 specificeert de algemene eisen voor ontwerp, materialen (bv. staal, gietijzer, nodulair gietijzer, koperlegering), druk-/temperatuurwaarden, en testen voor vlinderkleppen met metalen behuizing voor gebruik in pijpsystemen met flenzen of stuiklassen.

IS0 16136

ISO 16136 specificeert de eisen voor het ontwerp, de functionele kenmerken en de fabricage van vlinderkleppen van thermoplastische materialen bestemd voor scheidings- en controledoeleinden, hun aansluiting op het leidingsysteem, de materialen van de behuizing en hun druk- en temperatuurbelasting tussen - 40 °C en + 120 °C, voor een levensduur van 25 jaar, en specificeert ook de tests na fabricage.

Andere ISO-normen voor kogelkranen

ISO 7121

ISO 7121 specificeert de eisen voor een reeks stalen kogelkranen die geschikt zijn voor algemene industriële toepassingen. De norm heeft betrekking op kogelkranen met nominale afmetingen en is van toepassing op drukaanduidingen van klasse 50, 300, 600, 800 en 900. Zij bevat bepalingen voor de volgende kenmerken van kogelkranen:

• Flens- en stuikgelaste uiteinden in de maten 15 ≤ DN ≤ 600 (1/2 ≤ NPS ≤ 24)
• Soklassen in de maten 8 ≤ DN ≤ 100 (1/4 ≤ NPS ≤ 4)
• Draadeinden in de maten 8 ≤ DN ≤ 50 (1/4 ≤ NPS ≤ 2)
• De openingen van de zitting van de behuizing, aangeduid als volle boring, beperkte boring, en dubbele beperkte boring
• Materialen
• testen en inspectie.

ISO 17292

ISO 17292 specificeert de eisen voor een reeks metalen kogelafsluiters die geschikt zijn voor aardolie-, petrochemische en aardgasinstallaties, en verwante industriële toepassingen. Zij bevat bepalingen voor tests en inspectie voor de volgende klepeigenschappen:

• Geflensde en stuikgelaste uiteinden, in de maten 15 ≤ DN ≤ 600 (½ ≤ NPS ≤ 24)
• Soklassen en draadeinden, in de maten 8 ≤ DN ≤ 50 (¼ ≤ NPS ≤ 2)
• Openingen in de zitting van de behuizing, aangeduid als volledige boring, beperkte boring en dubbele beperkte boring
• Materialen

ISO 23826

ISO 23826 specificeert het ontwerp, het type, de tests, merken, de fabricagetests en de onderzoeksvereisten voor kogelkranen die worden gebruikt als:

• sluitingen van hervulbare vervoerbare gasflessen, drukvaten en slangen
• hoofdkleppen voor cilinderbundels
• kleppen voor vrachttransporteenheden (b.v. aanhangwagens, batterijvoertuigen, multi-element gascontainers (MEGC's), die samengeperste gassen, vloeibaar gemaakte gassen en opgeloste gassen vervoeren.

De norm is echter niet van toepassing op kogelkranen voor oxiderende gassen, giftige gassen en acetyleen voor enkelvoudige gascilinders, drukvaten en buizen.