Lekkageklassen van regelkleppen definiëren de toegestane stroom door een gesloten klepzitting onder gespecificeerde testomstandigheden. Klassen II, III en IV bieden steeds strengere leklimieten voor metalen zittingen, terwijl Klasse V een druk- en poortgrootte-afhankelijk vloeistoflekkagecriterium toepast en Klasse VI een zeer lage gaslekkagelimiet toepast die gewoonlijk wordt geassocieerd met veerkrachtige stoelen. Klasse VI mag niet automatisch worden omschreven als absolute nullekkage. De aankoopspecificatie moet de standaard, klasse, testmedium, drukverschil, stroomrichting, temperatuurtoestand en geselecteerde stoelconstructie identificeren.
Een regelklep kan de stroom nauwkeurig regelen en toch wat vloeistof door de zitting laten stromen wanneer deze wordt gesloten. Of die lekkage acceptabel is, hangt af van de procesbelasting, het stoelontwerp, het drukverschil, de temperatuur, het medium en de voor het project gespecificeerde lekklasse.
De zin “strakke afsluiting” is niet nauwkeurig genoeg voor aanbestedingen. De ene leverancier kan dit interpreteren als een standaard Klasse IV-vereiste met een metalen zitting, terwijl een andere leverancier uitgaat van een Klasse VI-vereiste met een veerkrachtige zitting. De klep kan dan volgens verschillende verwachtingen worden vervaardigd, bediend en getest, ook al gebruiken beide citaten soortgelijke bewoordingen.
Deze gids legt het uit lekkageklassen van regelkleppen, hoe de klassen I tot en met VI van elkaar verschillen, waarom klasse VI niet automatisch ‘nul lekkage’ is, en wat kopers in het gegevensblad en de aankooporder moeten vermelden.
Eerst afzonderlijke drie verschillende soorten kleplekkage
Voordat u de stoellekkageklassen bespreekt, moet u het lekkagepad onderscheiden dat wordt geëvalueerd.
| Lekkagetype | Lekkage pad | Belangrijkste verificatie |
|---|---|---|
| Lekkage van de stoel | Via de gesloten plug, schijf of draaisluitelement en zitting | Lekkagetest van de regelklepzitting |
| Externe drukgrenslekkage | Door lichaam, motorkap, pakking, schroefdraad- of drukhoudende verbindingen | Shell- of hydrostatische druktest |
| Diffuse emissielekkage | Hoofdzakelijk door steelpakking en dynamische afdichtingen naar de atmosfeer | Toepasselijke kwalificatie- en productievereisten voor diffuse emissies |
Een stoel van klasse VI bewijst niet dat de stuurpenpakking weinig diffuse emissies heeft. Op dezelfde manier kan bij een succesvolle hydrostatische schaaltest de lekklasse bij gesloten zitting niet worden vastgesteld.
Welke normen zijn van toepassing?
Twee referenties worden vaak gebruikt voor inspectie van regelkleppen op omgevingstemperatuur en testen op lekkage van zittingen:
- ANSI/FCI 70-2-2021 — Standaard voor het testen op lekkage van regelklepzittingen
- IEC 60534-4:2021 — Regelkleppen voor industriële processen, inspectie en routinetests
In het project moet worden vermeld welke standaard en editie van toepassing zijn op de bestelling. Schrijf niet alleen “ANSI-lekklasse” of “IEC-lekklasse” zonder de volledige referentie te identificeren.
Voor speciale diensten kunnen aanvullende of andere procedures nodig zijn. Cryogene en lage-temperatuur-lekkagetests moeten bijvoorbeeld afzonderlijk worden gespecificeerd, in plaats van aan te nemen dat een omgevingstest de dichtheid bij koude gebruik aantoont.
Een lekklasse heeft alleen betekenis als deze is gekoppeld aan een gedefinieerde norm, testmethode en testconditie.
Regelkleplekkageklassen I tot VI
De klassen vertegenwoordigen verschillende niveaus en methoden van toegestane lekkage. Een hoger klassenummer betekent niet dat iedere klep in die klasse geleverd kan of moet worden.
| Klasse | Algemene interpretatie | Typisch technisch gebruik | Belangrijke beperking |
|---|---|---|---|
| Klasse I | Geen gedefinieerde lektest van de productiestoel, tenzij anders overeengekomen | Taken waarbij de afsluitingsdichtheid geen vereiste is | Moet niet worden geïnterpreteerd als een gemeten lekprestatie |
| Klasse II | Relatief tolerante geteste lekkage, gewoonlijk uitgedrukt als een percentage van de nominale capaciteit | Geselecteerde toepassingen met metalen zittingen waarbij matige lekkage bij gesloten zittingen acceptabel is | Niet geschikt als lekkage aanleiding geeft tot bezorgdheid over de veiligheid, verontreiniging of energieverlies |
| Klasse III | Strakker dan Klasse II, nog steeds over het algemeen gebaseerd op capaciteit | Tussenliggende vereiste voor afsluiting van metalen zitting | Moet worden getoetst aan de werkelijke procesconsequenties |
| Klasse IV | Gemeenschappelijke strengere eis voor regelkleppen met metalen zitting | Algemene procescontrole waarbij een gecontroleerde afsluiting vereist is, maar een veerkrachtige zitting niet noodzakelijk is | Betekent niet dat er geen lekkage is |
| Klasse V | Zeer strakke vloeistoflekkagelimiet gerelateerd aan drukverschil en zitting- of poortgrootte | Toepassingen met metalen zittingen onder hoge druk of hoge temperaturen na ontwerpbeoordeling | Vereist een geschikte trimafwerking, stoelbelasting, actuatorkracht en gecontroleerde testomstandigheden |
| Klasse VI | Zeer lage gasleklimiet, vaak geassocieerd met veerkrachtige of samengestelde stoelen | Schone gas- of vloeistoftoepassingen die zeer strakke prestaties in een gesloten stoel vereisen | Geen universele garantie voor absolute nullekkage onder gebruiksomstandigheden |
Onder het algemeen gebruikte FCI-systeem worden de klassen II, III en IV vaak samengevat met een maximale lekkage gelijk aan ongeveer 0,5%, 0,1% en 0,01% van de nominale klepcapaciteit onder de gespecificeerde testomstandigheden. Klasse V en Klasse VI gebruiken verschillende acceptatiemethoden in plaats van simpelweg dezelfde percentagereeks voort te zetten.
De exacte acceptatiecriteria, testdruk, testmedium, duur en meetmethode moeten worden ontleend aan de gespecificeerde gelicentieerde standaard en de goedgekeurde projectprocedure.
Waarom klasse VI niet automatisch ‘nul lekkage’ is
Klasse VI wordt in commerciële documenten vaak omschreven als ‘bubbeldicht’ of ‘geen lekkage’. Deze zinsneden kunnen onjuiste verwachtingen wekken.
Klasse VI definieert een zeer laag toelaatbaar lekpercentage onder een gespecificeerde productietest. Het bewijst niet dat geen enkel molecuul onder elke bedrijfsdruk, temperatuur, medium en bedrijfsgeschiedenis door de stoel kan gaan.
Werkelijke servicelekken kunnen worden beïnvloed door:
- Temperatuurverandering na fabriekstests
- Thermische uitzetting of samentrekking van bekledingsonderdelen
- Er zitten deeltjes vast op de stoel
- Zwelling van de zitting, verharding of chemische aantasting
- Verminderde toevoerdruk van de actuator
- Onjuiste afstelling van de aandrijving
- Stroomrichting en drukonbalans
- Erosie, cavitatie of flitsschade
- Herhaaldelijk fietsen en langdurig zadelslijtage
Wanneer het proces positieve isolatie vereist voor onderhoud of veiligheid, kan het ontwerp een afzonderlijke isolatieklep, dubbelblokopstelling, ontluchtingsaansluiting of een andere technische isolatiemethode vereisen. Een smorende regelklep mag niet automatisch worden beschouwd als de enige onderhoudsisolatiebarrière.
Klasse IV versus Klasse V versus Klasse VI
Dit zijn de meest besproken klassen van afsluiters voor regelkleppen, maar ze vertegenwoordigen verschillende ontwerp- en testbenaderingen.
| Selectiefactor | Klasse IV | Klasse V | Klasse VI |
|---|---|---|---|
| Typisch zitconcept | Metalen zitting | Hoogwaardige metalen zitting of speciaal ontworpen bekleding | Vaak veerkrachtige, elastomere of samengestelde zitting |
| Temperatuurmogelijkheid | Breed als materiaal geschikt is | Vaak geselecteerd voor veeleisende metalen zittingen bij hoge temperaturen | Beperkt door materiaal met zachte zitting of samengestelde zitting |
| Vuile of schurende media | Kan toleranter zijn, afhankelijk van het trimontwerp | Vereist een hardoplas-, oppervlakteafwerking- en erosiebeoordeling | Zachte zitting kan beschadigd raken door deeltjes of schuren |
| Vraag naar actuator | Normale stoelbelasting | Kan een hogere en zorgvuldig gecontroleerde zitkracht vereisen | Moet de zachte zitting samendrukken zonder deze te overbelasten |
| Belangrijkste voordeel | Praktische metalen afsluiting voor algemeen gebruik | Zeer strakke prestaties met metalen zitting | Zeer lage productietestlekkage |
| Belangrijkste beperking | Hogere toegestane lekkage dan klasse V of VI | Meer veeleisende bewerkingen, leppen, actuatoren en testcontrole | Het materiaal van de zitting kan de druk, temperatuur, chemische bestendigheid en duurzaamheid beperken |
Zachte zitting versus metalen zitting voor selectie van lekkageklasse
Regelkleppen met metalen zitting
Metalen zittingen worden gewoonlijk geselecteerd vanwege hoge temperaturen, hoge drukval, schurende werking, stoom, vlamvorming, risico op cavitatie of toepassingen waarbij een zachte zitting zou vervormen of verslechteren.
De dichtheid van de metalen zitting is afhankelijk van:
- Plug- en zittinggeometrie
- Bewerkingsnauwkeurigheid en concentriciteit
- Lepkwaliteit en oppervlakteafwerking
- Selectie van hardoplas of coating
- Uitlijning van de gids
- Uitlijning van steel en actuator
- Vereiste zitkracht
- Drukrichting en onevenwichtige kracht
Klasse IV is gebruikelijk voor algemene regelkleppen met metalen zitting. Klasse V kan vereist zijn voor strengere hogedrukdiensten, maar dit moet worden bevestigd op basis van de geselecteerde behuizing, trim, drukverschil en actuator.
Regelkleppen met zachte zitting
Zachte of samengestelde stoelen kunnen een zeer strakke afsluiting ondersteunen bij geschikt schoon gebruik. Veel voorkomende stoelmaterialen kunnen op PTFE gebaseerde verbindingen, elastomeren of technische polymeren omvatten, afhankelijk van het geselecteerde ontwerp.
De stoel moet worden beoordeeld op:
- Maximale en minimale temperatuur
- Chemische compatibiliteit
- Drukverschil
- Risico op extrusie of vervorming
- Deeltjesschade
- Compressie ingesteld
- Vereisten voor brandveiligheid of gevaarlijk gebruik
Door Klasse VI te specificeren zonder het materiaal van de zitting en de procesconditie te identificeren, kan een klep ontstaan die een fabrieksluchttest doorstaat, maar een zitting heeft die ongeschikt is voor het daadwerkelijke gebruik.
Voor beslissingen over bekleding en stoelmateriaal raadpleegt u de Keuzegids voor kleptrimmaterialen.
Waarom de afmetingen van de actuator van invloed zijn op stoellekkage
De lekkageklasse van de zitting geldt voor het volledige klep- en actuatorpakket, niet alleen voor het kleplichaam.
De actuator moet voldoende sluitkracht of koppel leveren onder de minimaal beschikbare gebruiksomstandigheden. Bij de berekening moet rekening worden gehouden met:
- Maximaal afsluitdrukverschil
- Stroomrichting en onevenwichtige proceskracht
- Stoelbelasting vereist door de geselecteerde klasse
- Pakking en geleidingswrijving
- Veerbereik of actuatorvermogen over de volledige slag
- Minimale instrumentluchtdruk
- Fail-open- of fail-close-actie
- Positionering en bankinstelling
Te weinig kracht kan de vereiste lekklasse voorkomen. Overmatige kracht kan een zachte zitting beschadigen, bekledingsonderdelen vervormen, de wrijving vergroten of de levensduur verkorten.
Los een lekkageprobleem niet op door de kracht van de actuator te vergroten zonder de toegestane stoelbelasting en stemkracht van de fabrikant van de klep te bevestigen.
Voor de volledige pakketselectie, zie de Selectiegids voor klepactuator.
Testomstandigheden die moeten worden bevestigd
Twee tests die worden beschreven als “Klasse VI” zijn niet noodzakelijk gelijkwaardig als de testomstandigheden verschillen.
| Testitem | Waarom het ertoe doet |
|---|---|
| Toepasselijke standaard en editie | Definieert de klasse, opzet, acceptatiemethode en rapportagebasis |
| Testmedium | Lucht, stikstof of water gedragen zich anders en gebruiken verschillende meetmethoden |
| Testdrukverschil | Lekkage en zitkracht kunnen veranderen met het drukverschil |
| Stroomrichting | Afhankelijk van het klepontwerp kan de druk de zitting bevorderen of tegenwerken |
| Kleppositie en actuatortoevoer | Bevestigt of bij de test gebruik wordt gemaakt van de normale sluitkracht van de actuator en overeengekomen nutsvoorzieningen |
| Temperatuur | Omgevingstestresultaten vertegenwoordigen niet automatisch hete of cryogene service |
| Stabilisatie en duur | De klep en het meetsysteem hebben een gedefinieerde periode nodig voordat de acceptatie wordt geregistreerd |
| Meetmethode | Methoden voor volumetrische stroming, vloeistofverzameling of bellentelling hebben verschillende limieten en nauwkeurigheid |
Omgevingstest versus werkelijke serviceconditie
Het testen op lekkage van productiestoelen is normaal gesproken een gecontroleerde fabrieksacceptatietest. Het is geen volledige simulatie van elke procesconditie.
Service bij hoge temperaturen
Stoom- en heetproceskleppen kunnen na verwarming te maken krijgen met thermische uitzetting, verandering in de geleidingsspeling, materiaalvervorming en verschillend zittingcontact. Het project moet vaststellen of een omgevingslektest voldoende is of dat aanvullende hot-service verificatie vereist is.
Cryogene service en service bij lage temperaturen
Koude service kan de afmetingen, het stoelcontact en het materiaalgedrag veranderen. Cryogene lekkage van de zitting moet worden gespecificeerd volgens de toepasselijke standaard en projectprocedure bij lage temperaturen, in plaats van te worden afgeleid uit een omgevingstest van klasse IV, V of VI.
Vuile, schurende of kristalliserende media
Een schone fabriekstest kan geen roestaanslag, katalysatordeeltjes, slurry, kristallisatie of afzettingen reproduceren. Wanneer het medium de zitting kan vervuilen, kunnen het type kleplichaam, de stroomrichting, de spoeling en de toegang voor onderhoud belangrijker zijn dan het selecteren van de krapste catalogusklasse.
Geef niet automatisch de krapste klasse op
Een strakkere lekklasse kan de klepkosten, de actuatorgrootte, de complexiteit van de trim, de onderhoudsgevoeligheid en de levertijd verhogen. Het kan ook het gebruik van een zachte zitting dwingen die niet geschikt is voor de procestemperatuur of het medium.
Selecteer de klasse van het gevolg van lekkage:
- Kan lekkage een ander product besmetten?
- Kan het stroomafwaartse apparatuur overdruk geven?
- Kan het stoom, brandstofgas of een dure procesvloeistof verspillen?
- Kan het een onveilige reactie of uitstoot in het milieu veroorzaken?
- Moet de klep alleen worden gesmoord of moet deze ook een operationele afsluiting bieden?
- Is er een aparte isolatieklep verkrijgbaar?
- Zal een zachte zitting de druk, temperatuur en medium overleven?
De juiste klasse is de strengste praktische vereiste die door het proces wordt gerechtvaardigd, en niet automatisch de hoogste klasse die in een sjabloongegevensblad wordt vermeld.
Op toepassingen gebaseerde selectievoorbeelden
| Toepassing | Mogelijk uitgangspunt | Aanvullende beoordeling |
|---|---|---|
| Algemene waterstroomregeling | Klasse IV of strakker afhankelijk van de procesbehoefte | Waterkwaliteit, materiaal van de zitting, uitschakeldifferentieel en actuatorkracht |
| Stoomregeling op hoge temperatuur | Metalen zitting Klasse IV of Klasse V na beoordeling | Temperatuur, hardfacing van trim, thermische groei, drukval en geluid |
| Schoon gas vereist een zeer strakke afsluiting | Klasse VI kan worden overwogen | Compatibiliteit met zachte zittingen, brandveiligheid, druk en daadwerkelijke isolatievereisten |
| Schurende slurry | Selecteer niet alleen op klasse | Carrosseriestijl, deeltjesgrootte, erosie, spoeling en duurzaamheid van de zitting |
| Cryogene vloeistof of gas | Projectspecifieke koudelekbehoefte | Testnorm bij lage temperaturen, materiaalcontractie en verlengd motorkapontwerp |
Controleklep lekkageklasse RFQ-checklist
- Standaard en editie: ANSI/FCI 70-2-2021, IEC 60534-4:2021 of de projectspecifieke referentie.
- Vereiste lekklasse: identificeer de klasse expliciet.
- Ventieltype: bol-, hoek-, draai-, excentrische plug-, vlinder- of ander regelklepontwerp.
- Constructie zitting: metaal, hardmetaal, veerkrachtige of samengestelde zitting.
- Middel: vloeistofnaam, samenstelling, vaste stoffen en besmettingsrisico.
- Bedrijfs- en ontwerptemperatuur: omvatten gevallen met lage of hoge temperaturen.
- Maximaal uitschakelverschildruk: niet alleen normaal bedrijfsverschil.
- Stroomrichting: flow-to-open, flow-to-close of projectgedefinieerde richting.
- Mislukte actie: fail-open, fail-close of fail-in-place.
- Minimale actuatortoevoer: luchtdruk, hydraulische druk of elektrische toestand.
- Testmedium en druk: vermeld projectvereisten wanneer deze afwijken van de standaardstandaard.
- Getuigevereiste: alleen koper, derde partij of documentbeoordeling.
- Vereiste gegevens: testrapport, kalibratierecord, actuatorinstelling en inspectiecertificaat.
- Speciale dienst: vereiste voor cryogene, zuurstof-, brandveilige, gevaarlijke, toxische of diffuse emissies.
Wat moet er in het testrapport verschijnen?
- Kleptagnummer, model, maat en drukklasse
- Identificatie van carrosserie en bekleding
- Materiaal zitting en lekklasse
- Toepasselijke teststandaard en editie
- Testmedium en temperatuur
- Test drukverschil en stroomrichting
- Actuatortype, toevoerdruk en storingsactie
- Gemeten lekkage en acceptatieresultaat
- Testduur en meetmethode
- Testdatum, apparatuuridentificatie en goedkeuring van de inspecteur
Het rapport moet overeenkomen met de exacte klep- en actuatorconstructie die wordt verzonden. Een generiek certificaat dat het kleplabel, de klasse en de testconditie niet identificeert, biedt een beperkte projectwaarde.
Relatie met afmetingen van regelkleppen en trimselectie
De lekklasse moet worden bevestigd nadat het basisconcept van het regelklephuis en de trim is vastgesteld.
Een zeer krappe stoelvereiste kan van invloed zijn op:
- Bekledingsmateriaal en zitconstructie
- Stuwkracht of koppel van de actuator
- Minimaal regelbaar debiet
- Wrijving en dode band
- Temperatuurmogelijkheid
- Cavitatie- en knipperweerstand
- Onderhouds- en reserveonderdelenstrategie
Voor de volledige selectievolgorde, lees de Selectiegids voor regelkleppen. Vereiste CV, voorspelde reizen en operationele gevallen moeten worden vastgesteld met behulp van Hoe u een regelklep op maat kunt maken.
Bevestig de lekkagevereiste vóór de offerte
Stuur Vcore Valve het type regelklep, het medium, het drukverschil, de temperatuur, de lekstandaard en -klasse, de stoelvoorkeur, de foutactie van de actuator en de inspectievereisten. We kunnen de klep, trim, zitting en actuator beoordelen als één ontwikkeld pakket.
Gerelateerde technische bronnen
- Selectiegids voor regelkleppen
- Hoe u een regelklep op maat kunt maken
- Gelijk percentage versus lineaire regelklep
- Keuzegids voor kleptrimmaterialen
- Regelkleptrimopties voor cavitatie en geluidsreductie
- Selectiegids voor klepactuator
- Klepdruktestmethoden
- Industriële regelklepproducten
Technische referenties
- Fluid Controls Institute — ANSI/FCI 70-2-2021, Lekkagetests regelklepzittingen
- IEC 60534-4:2021 — Inspectie en routinetesten van regelkleppen voor industriële processen
- ISA-75-serie — Ontwerp-, test- en prestatienormen voor regelkleppen
Veelgestelde vragen
Wat is een lekklasse van een regelklep?
Het definieert de maximaal toegestane stroom door een gesloten regelklepzitting onder de testomstandigheden gespecificeerd door de toepasselijke norm.
Is lekkage van de regelklep van klasse VI gelijk aan nul lekkage?
Nee. Klasse VI staat een zeer laag gemeten lekpercentage toe onder een gespecificeerde test. Het mag niet worden omschreven als gegarandeerd absoluut nul-lekkage onder alle gebruiksomstandigheden.
Wat is het verschil tussen Klasse IV en Klasse V?
Klasse IV is een veel voorkomende strengere eis voor metalen zittingen op basis van de nominale capaciteit. Klasse V gebruikt een strenger vloeistoflekkagecriterium met betrekking tot drukverschil en zitting- of poortgrootte.
Vereist klasse VI altijd een zachte stoel?
Klasse VI wordt gewoonlijk geassocieerd met veerkrachtige of samengestelde zittingen, maar het geselecteerde klepontwerp en de capaciteiten van de fabrikant moeten worden bevestigd. Ga er niet van uit dat elke klep met metalen zitting klasse VI kan bereiken.
Kan een regelklep een isolatieklep vervangen?
Niet automatisch. Wanneer positieve isolatie vereist is voor onderhoud of veiligheid, kan het leidingontwerp een aparte isolatieklep of een dubbelblokopstelling nodig hebben.
Waarom beïnvloedt de actuator de lekklasse?
De actuator moet de vereiste zitkracht of koppel leveren bij het maximale uitschakeldifferentieel en de minimaal beschikbare elektriciteitsvoorziening. Onjuiste kracht of afstelling kan ervoor zorgen dat de klep niet aan de gespecificeerde klasse voldoet.
Bewijst een stoeltest bij omgevingstemperatuur de cryogene lekprestaties?
Nee. Cryogeen gebruik en gebruik bij lage temperaturen vereisen de toepasselijke koudteststandaard en -procedure, omdat de contractie van het materiaal en het zitgedrag aanzienlijk kunnen veranderen bij lage temperaturen.
Wat moet er in de lekkagespecificatie van een regelklep staan?
Vermeld de norm en uitvoering, lekklasse, klep- en zittingtype, medium, maximaal uitschakeldifferentieel, stroomrichting, temperatuur, foutactie actuator, testmedium, getuigevereiste en documentatie.
