Gas Kogelkranen: Belang en Functionaliteit

Gaskogelkranen zijn belangrijke onderdelen van diverse gasdistributiesystemen. Zij regelen de gasstroom en zorgen voor veilige en betrouwbare huishoudelijke, commerciële en industriële activiteiten. Gaskogelkranen hebben een robuuste constructie, tolereren hoge druk en temperatuur, en voldoen aan strenge industrienormen en tests voor de veiligheid van personeel en apparatuur. In dit artikel worden de kenmerken, selectiecriteria, toepassingen en industriële normen van gaskogelkranen besproken.

Inhoudsopgave

• Wat is een gaskogelkraan?
• Kenmerken
• Een gaskogelkraan kiezen
• Toepassingen
• Normen voor gaskogelkranen
• Testen van gaskogelkranen
• FAQs

Wat is een gaskogelkraan?

Een gaskogelkraan is een kwartslagklep met een holle, geperforeerde kogel als sluitingselement. De kogel heeft een poort door het midden dat de gasstroom toelaat of beperkt wanneer de klep wordt bediend. Wanneer de kogel op één lijn ligt met de pijp of buis, gaat de klep open, waardoor het gas kan passeren. Omgekeerd, wanneer de kogel loodrecht op het stromingstraject wordt gedraaid, wordt de klep gesloten, waardoor de gasstroom wordt geblokkeerd.

Gaskogelkranen zijn snel en betrouwbaar, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waar een snelle regeling van de gasstroom van cruciaal belang is, zoals in noodstopsystemen of procesbesturingen. In leidingsystemen worden gaskogelkranen gebruikt om vloeistoffen zoals vloeibaar petroleumgas (LPG), natuurlijke gassen, koolwaterstoffen en chemische oliën te transporteren. Deze kleppen regelen effectief de vloeistofstroom in systemen voor residentieel en commercieel of industrieel gebruik.

Kenmerken

Gaskogelkranen hebben unieke kenmerken die ze beter geschikt maken voor de unieke eisen en vereisten van gastoepassingen, waardoor een veilige en efficiënte werking wordt gegarandeerd.

• Brandveilig ontwerp: Gaskogelkranen hebben vaak een brandveilig ontwerp om de veiligheid te verhogen in geval van brand of blootstelling aan extreme temperaturen. Dit ontwerp omvat voorzieningen zoals metaal-op-metaalafdichtingen en brandwerende materialen zoals grafiet om lekkage te voorkomen en de afdichtingsintegriteit te behouden, zelfs bij toepassingen bij hoge temperaturen. Bij metaal-metaalafdichtingen is er meestal sprake van contact tussen metalen oppervlakken, zoals de kogel en de klepbehuizing of de stang en de klepbehuizing. Het metaal-metaalcontact zorgt voor een robuuste afdichting die bestand is tegen hoge druk en temperatuur, waardoor het risico van lekkage tot een minimum wordt beperkt.
• Verlengd deksel: Het verlengde deksel biedt extra isolatie en bescherming voor de stang en de pakking, zodat de klep betrouwbaar kan werken bij extreme temperaturen.
• Antistatisch ontwerp: Gaskogelkranen zijn vaak voorzien van antistatische voorzieningen om de opbouw van statische elektriciteit te voorkomen, die gevaarlijk kan zijn in gastoepassingen. Voorbeelden zijn aardingsveren of geleidende materialen, die de statische lading afvoeren die zich tijdens de werking van de klep kan ophopen.
• Afdichting van spindel en zitting: Gaskogelkranen hebben vaak verbeterde spindel- en zittingafdichtingsmechanismen om een strakke afsluiting te garanderen en gaslekkage te minimaliseren. Dit omvat veerbelaste zittingen, live-loading van de pakking of andere afdichtingstechnologieën om de integriteit te handhaven en het risico van gaslekkage te verminderen.
• Geel hendel: Gaskogelkleppen zijn te onderscheiden van andere kleppen door hun gele handgrepen (Afbeelding 1), wat betekent dat ze CSA-goedgekeurd zijn en gebruikt kunnen worden met ontvlambare gassen (wordt later besproken). Hoewel het gele handvat niet officieel is, kan het helpen om gaskogelkranen te onderscheiden van andere.
• Stuurkraan: Gasafsluiters hebben stuurkranen voor drukmeters die de vloeistofdruk regelen en bewaken. Deze meters helpen bij het uitvoeren van drukproeven om ervoor te zorgen dat het systeem werkt binnen de aanvaarde drukniveaus.

Een gaskogelkraan kiezen

Houd rekening met de richtlijnen van de Gas Appliance Regulation (GAR) bij het kiezen van een gaskogelkraan. De gaskogelkraan moet voldoen aan de systeemvereisten zoals druk, temperatuur en montageconfiguraties, vergelijkbaar met een typische kogelkraan. Bij het selecteren van een gaskogelkraan moet ook rekening worden gehouden met enkele unieke criteria, zoals hieronder besproken:

• Stromingseigenschappen: Beschouw de gasstroomkarakteristieken in het systeem. Bepaalde gassen kunnen een turbulente stroming vertonen of deeltjes of verontreinigingen bevatten. In dergelijke gevallen kan de keuze van een gaskogelkraan met een ontwerp dat verstoringen van de stroom minimaliseert, zoals een ontwerp met volle doorlaar of unieke trimopties (specifieke kenmerken of wijzigingen in de interne onderdelen van de kraan die zijn ontworpen om de stroomkarakteristieken te optimaliseren en turbulentie te minimaliseren), helpen om een soepele gasstroom te handhaven en het risico van verstopping of erosie te verminderen.
• Lekkage-klassen van gaskogelkranen: Gaskogelkranen worden ingedeeld op basis van de toegestane lekkage die plaats mag vinden. De twee gangbare classificaties zijn API 598 en ANSI/FCI 70-2.
  • API 598 definieert zes klassen van lekkage, gaande van klasse I (geen zichtbare lekkage) tot klasse V (aanzienlijke lekkage toegestaan).
  • ANSI/FCI 70-2 introduceert een nauwkeuriger classificatiesysteem, gaande van klasse I tot klasse VI, waarbij klasse VI staat voor de strakste afsluiting en minimale lekkage.
• Materialen: Gaskogelkranen werkengoed bij hoge en lage temperatuur en druk. Het is van cruciaal belang lekkage van vloeistoffen te voorkomen, gezien de brandbare aard. Deze gaskogelkranen hebben een metalen of PTFE afdichting om elke mogelijkheid van vloeistoflekken te voorkomen. Aluminium, koper, roestvrij staal en messing zijn populaire keuzes voor de behuizing van gaskogelkranen.
• Ontwerp: Gaskogelkranen kunnen een zwevende kogel of een trunnionkogel hebben. Kogelkranen met 'zwevende kogel' vertrouwen op de druk van de vloeistof om een afdichting te creëren tussen de kogel en de zittingen. Kogelkranen met trunnion hebben een mechanische verankering van de kogel aan de boven- en onderkant, waardoor hogere druk en toepassingen met grotere afmetingen mogelijk zijn, met behoud van uitstekende afdichtingsprestaties.
• Ontlastingsmechanisme: Gaskogelkranen zijn vaak voorzien van een ontlastingsmechanisme om overmatige drukopbouw in de klepholte te voorkomen. Dit mechanisme bestaat meestal uit een kleine ontlastingsopening of ontluchting stroomopwaarts of stroomafwaarts van de kogel. Het leidt eventuele opgesloten vloeistof in de holte weg, waardoor het risico op beschadiging of storing van de klep tot een minimum wordt beperkt.
• Naleving van de industrienormen: Gaskogelkranen zijn ontworpen en vervaardigd om te voldoen aan specifieke industriële normen en voorschriften, zoals die van organisaties als de American Gas Association (AGA), het American Petroleum Institute (API) of de International Organization for Standardization (ISO). Dit kunnen normen zijn voor explosieveilige of intrinsiek veilige ontwerpnormen, brandbestendigheid of veiligheidscertificaten.

Lees onze selectiegids voor kogelkranen voor meer details over de parameters waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze van een kogelkraan.

Toepassingen

Gaskogelkranen vinden diverse toepassingen in diverse industrieën waar de controle, regeling en isolatie van verschillende gassen vereist is. Hier volgen enkele typische toepassingen van gaskogelkranen in specifieke gassystemen:

• Vloeibaar petroleumgas (LPG): Kogelkranen worden vaak gebruikt in LPG-systemen voor huishoudelijke, commerciële en industriële toepassingen. Ze zorgen voor een efficiënte controle en veilige afsluiting van LPG, waardoor een betrouwbaar gebruik mogelijk is in distributienetwerken, opslagtanks, cilinders en apparatuur zoals branders, kachels en fornuizen.
• industriële gassystemen: Kogelkranen zijn essentieel in industriële gassystemen, zoals zuurstof, stikstof en argon. Ze bieden een veilige en betrouwbare controle in gasproductie-installaties, opslagfaciliteiten en distributienetwerken, ter ondersteuning van productieprocessen, laswerkzaamheden en laboratoriumtoepassingen.
• Voor medische gassen: In medische instellingen worden gaskogelkranen gebruikt voor de distributie en regeling van verschillende gassen.
• Olie- en gasindustrie: Gaskogelkranen zijn van cruciaal belang in boorputsystemen, pijpleidingen, raffinaderijen, petrochemische fabrieken en opslagfaciliteiten, en regelen de stroom van aardgas, methaan en andere koolwaterstoffen tijdens de winning, verwerking en distributie.

Normen voor gaskogelkranen

De meeste landen hebben een instantie die ervoor moet zorgen dat kogelkranen veilig zijn.

• American Petroleum Institute (API): API ontwikkelt standaarden, waaronder API 6D en API 608, voor afsluiters voor pijpleidingen en industriële afsluiters die worden gebruikt in de olie- en gasindustrie.
• American Society of Mechanical Engineers (ASME): ASME stelt normen op, zoals ASME B16.34, voor het ontwerp, de materialen en de prestaties van gaskogelkranen.
• Canadian Standards Association (CSA): CSA ontwikkelt normen, zoals CSA Z245.15, voor in Canada gebruikte pijpleidingafsluiters. Zij bieden ook certificeringen en classificaties voor gaskogelkranen.
• British Standards Institution (BSI): BSI ontwikkelt en publiceert normen, waaronder BS EN 331, die eisen stelt aan kogelkranen voor gasdistributie in het Verenigd Koninkrijk.
• Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches (DVGW): De DVGW stelt normen op voor gas- en watertechnologieën in Duitsland. Zij hebben specifieke regels, zoals DVGW G 260, voor gaskogelkranen die worden gebruikt in gasdistributiesystemen.
• Nederlands Normalisatie-instituut (NEN): NEN is de nationale normenorganisatie in Nederland die verantwoordelijk is voor het ontwikkelen en bevorderen van normen in verschillende sectoren.
• Internationale Organisatie voor Normalisatie (ISO): ISO is een internationale normeringsinstantie die normen ontwikkelt voor diverse industrieën, waaronder gaskogelkranen. ISO 17292 specificeert bijvoorbeeld de eisen voor metalen kogelkranen die worden gebruikt in de aardgasindustrie en aanverwante sectoren.

De specifieke drukwaarden en aanduidingen kunnen variëren op basis van regionale normen, voorschriften en specifieke specificaties van de fabrikant.

Testen van gaskogelkranen

Het testen van gaskogelkranen omvat verschillende procedures om hun prestaties, integriteit en naleving van de industrienormen te beoordelen.

• Druk test: De klep wordt onderworpen aan hoge drukken (ongeveer 1,5 keer de nominale druk) om de werkelijke werkomstandigheden te simuleren en te controleren of hij de gespecificeerde druk kan weerstaan zonder lekken of defecten. Bij drukproeven wordt de druk geleidelijk opgevoerd en wordt gecontroleerd op tekenen van lekkage of structurele integriteitsproblemen.
• Lekkage test: Lekkagetests zijn cruciaal om ervoor te zorgen dat de gaskogelkraan een goede afdichting behoudt en geen gaslekkage vertoont, wat veiligheidsrisico's kan opleveren.
• Stroomtests: Flowtests beoordelen de prestaties van de gaskogelkraan op zijn vermogen om de gasstroom nauwkeurig en consistent te regelen. Deze test meet parameters zoals debiet, drukverlies en de reactie van de klep op veranderingen in de debietomstandigheden.
• Duurtesten: Duurzaamheidstests evalueren de duurzaamheid op lange termijn en de operationele betrouwbaarheid van de gaskogelkraan. Hierbij wordt de klep onderworpen aan herhaalde cycli van openen en sluiten, waarbij de verwachte levensduur onder normale bedrijfsomstandigheden wordt gesimuleerd. Deze tests zorgen ervoor dat de klep veelvuldig gebruik kan verdragen zonder dat de prestaties of de structurele integriteit verslechteren.

FAQs

Kunt u een kogelkraan voor gas gebruiken?

Ja, kogelkranen worden vaak gebruikt voor gastoepassingen omdat zij zorgen voor een efficiënte regeling, betrouwbare afsluiting en eenvoudige bediening in gassystemen.

Welke klep moet ik gebruiken voor aardgas?

Een gaskogelkraan is een uitstekende klepkeuze voor aardgas. Ze zijn betrouwbaar, duurzaam en bieden een goede afdichting.

Kan een gaskogelkraan worden gebruikt voor water?

Hoewel gaskogelkranen hoofdzakelijk zijn ontworpen voor gebruik met gassen, kunnen zij in sommige gevallen ook worden gebruikt voor watertoepassingen. Houd echter rekening met de materiaalcompatibiliteit van de klep, de druk- en temperatuurwaarden en alle toepasselijke certificeringen of normen voor watertoepassingen.

Wat zijn de verschillen tussen water- en gaskogelkranen?

Waterkogelkranen kunnen materialen gebruiken die beter compatibel zijn met water en lagere drukwaarden hebben. Voor gaskogelkranen kunnen specifieke certificeringen of goedkeuringen nodig zijn voor gastoepassingen, die niet noodzakelijk zijn voor waterkogelkranen.