F: Die Rolle von NAMUR-Standardventilen bei der Automatisierung von Aktuatoren in der chemischen und verfahrenstechnischen Industrie.

In der chemischen Industrie, der Petrochemie, der Öl- und Gasindustrie sowie in der Wasseraufbereitung wird der Fluidstrom durch große Prozessventile gesteuert, beispielsweise Kugelhähne, Schmetterlingsventile und Zapfenventile. Diese robusten Ventile werden mittels vierteldrehender pneumatischer Drehaktuatoren (häufig Zahnstangen- oder Scotch-Yoke-Konstruktionen) geöffnet und geschlossen.

Um diese Drehaktuatoren elektrisch zu steuern, setzen Ingenieure auf Magnetventile. In rauen chemischen Produktionsumgebungen ist jedoch die Verwendung herkömmlicher Inline magnetventile Die Verbindung über externe Schläuche ist aufgrund des Risikos mechanischer Beschädigung, Korrosion und Druckverluste stark abzuraten. Stattdessen nutzt die Prozessindustrie das NAMUR-Standard-Montagesystem. Im Folgenden erläutert das AIRWORK-Engineering-Team die Rolle von NAMUR-Standard-Ventilen, deren technische Vorteile sowie deren Beitrag zur Sicherstellung der Prozessautomatisierung in kritischen B2B-Anwendungen.

1. Was ist der ‚NAMUR‘-Standard?

NAMUR ist ein Akronym für die Normenarbeitsgemeinschaft für Mess- und Regeltechnik in der Chemischen Industrie, was aus dem Deutschen übersetzt bedeutet: Vereinigung für Normung in der Messtechnik und Regelungstechnik der chemischen Industrie. Dieser in Europa ansässige Verband hat Standardisierungsrichtlinien erarbeitet, um Sicherheit, Zuverlässigkeit und weltweite Austauschbarkeit von Komponenten der Prozessregelung sicherzustellen.

Der maßgebliche Standard für pneumatische Schnittstellen ist VDI/VDE 3845, allgemein bekannt als NAMUR-Standard. Diese Spezifikation definiert einen standardisierten Montagefuß, eine festgelegte Schraubabstand und eine einheitliche Anordnung der Anschlüsse auf der ebenen Fläche eines rotierenden pneumatischen Stellglieds. Ein NAMUR-konformes Magnetventil (z. B. die AIRWORK-4M-Baureihe) ist mit entsprechenden Anschlüssen und Schraublöchern ausgeführt, sodass es direkt an der Stirnseite des Stellglieds montiert werden kann – ohne externe Rohrleitungen oder Halterungen.

2. Technische Vorteile der direkten NAMUR-Montage

Die Direktmontage von NAMUR-Ventilen bietet gegenüber herkömmlichen Inline-Rohrverbindungen mehrere entscheidende Vorteile:

• Ausschluss von Rohr und Armaturen: Bei einer nicht-NAMUR-Anordnung müssen zwei separate Leitungen aus Polyurethan oder Edelstahlrohr vom Stellventil zu den beiden Anschlüssen des Drehaktors verlegt werden. Jede Rohrverbindung, jeder Bogen und jede Gewindearmatur stellt eine potenzielle Undichtheitsstelle dar. In einer chemischen Anlage, in der aggressive Dämpfe oder Schwingungskräfte auftreten, können diese Leitungen altern, Risse bekommen oder sich lockern. Ein NAMUR-Ventil wird direkt am Aktorgehäuse befestigt und verwendet flächenabdichtende O-Ringe. Dadurch entfallen sämtliche externe Rohrleitungen, Armaturen und Halterungen vollständig und die Anzahl möglicher Undichtheitsstellen reduziert sich auf null.
• Mechanischer Schutz und Platzersparnis: Durch den Wegfall externer Rohrleitungen bilden Ventil und Aktor eine einzige, robuste, kompakte Einheit. Dieses kompakte Gehäuse ist vor unbeabsichtigten mechanischen Einwirkungen (z. B. fallenden Werkzeugen oder Betreibern, die auf die Leitungen treten) besonders gut geschützt und benötigt deutlich weniger Platz in engen Rohrgalerien.
• Universelle Austauschbarkeit: Da die Schraubenmuster und Anschlusskonfigurationen streng standardisiert sind, können B2B-Einkaufsmanager ein NAMUR-Ventil eines Herstellers (z. B. JZPNU) beschaffen und es nahtlos auf einem Drehaktuator eines anderen Herstellers montieren. Diese globale Kompatibilität vereinfacht das Lagerbestandsmanagement und verkürzt die Austauschzeiten während der Anlagenwartung.

3. Funktionale Flexibilität: Umstellung zwischen 3/2- und 5/2-Wegeventilen

Eine der elegantesten technischen Eigenschaften hochwertiger NAMUR-Ventile ist ihre flexible Zweifunktion. Prozess-Drehaktuatoren sind in zwei Hauptausführungen erhältlich:

• Doppeltwirkende Aktuatoren: Diese benötigen Druckluft, um den Kolben in beide Richtungen (Öffnen und Schließen) zu bewegen, weshalb ein 5-Wege-Ventil erforderlich ist.
• Einfachwirkende (federbetätigte) Aktuatoren: Diese nutzen Druckluft, um den Kolben in nur eine Richtung (üblicherweise zum Öffnen) zu bewegen; beim Ablassen der Luft sorgt eine starke interne mechanische Feder dafür, dass der Kolben zurückbewegt wird (Schließen). Hierfür ist ein 3-Wege-Ventil erforderlich.

Um die Notwendigkeit zu vermeiden, separate 3-Wege- und 5-Wege-NAMUR-Ventile vorrätig zu halten, konstruieren Hersteller wie JZPNU ihre NAMUR-Ventile (z. B. die AIRWORK-4M-Serie) als 5-Wege-Ventile, die mithilfe einer einfachen, umkehrbaren Umwandlungsplatte (auch Übergangs-Dichtung oder -Platte genannt), die dem Ventil beiliegt, problemlos in 3-Wege-Funktion umgewandelt werden können.

• Wenn die Platte in der 5/2-Position eingebaut ist, sind alle fünf Anschlüsse aktiv und ermöglichen die vollständige Steuerung eines doppeltwirkenden Stellglieds.
• Wird die Platte in die 3/2-Position umgedreht, wird einer der Arbeitsanschlüsse verschlossen und die Abluft aus der Federkammer des Stellglieds wird innerhalb des Ventilkörpers wieder zugeführt. Dadurch wird verhindert, dass korrosive chemische Gasgemische aus der Atmosphäre in die Federkammer des Stellglieds gelangen, wodurch die Lebensdauer des Stellglieds verlängert wird.

4. Überleben in rauen Prozessumgebungen

Da chemische und verfahrenstechnische Anlagen mit gefährlichen, brennbaren und korrosiven Stoffen umgehen, müssen NAMUR-Ventile strenge Anforderungen an Umweltverträglichkeit und elektrische Sicherheit erfüllen:

• Korrosionsbeständigkeit: NAMUR-Ventile sind aggressiver Salzluft, sauren Dämpfen und Witterungseinflüssen im Freien ausgesetzt. Hochwertige NAMUR-Ventile verfügen über harteloxierte oder epoxidbeschichtete Aluminiumgehäuse oder werden aus Edelstahl 316 gefertigt und mit Edelstahlschrauben kombiniert.
• Schutzart (IP-Klassifizierung): Die Ventile sollten eine Schutzart von IP65 oder IP67 aufweisen, um sicherzustellen, dass Wasser aus Hochdruckreinigungen oder starkem Regen sowie feiner chemischer Staub nicht in das elektrische Gehäuse eindringen können.
• Explosionsgeschützte Magnetspulen (ATEX/Ex): In chemischen Bereichen, in denen entzündbare Gase oder Stäube vorhanden sind, können herkömmliche elektrische Anschlüsse Funken erzeugen und verheerende Explosionen auslösen. NAMUR-Ventile müssen daher mit zertifizierten explosionsgeschützten Magnetventilspulen (z. B. ATEX-konforme Ex d druckfeste oder Ex ia eigensichere Spulen) kombiniert werden, um die elektrische Energie zu begrenzen und eine Zündung zu verhindern.

Der AIRWORK-(JZPNU)-Vorteil

Bei der Zhejiang Jinzhi Pneumatic Technology Co., Ltd. (JZPNU) bieten wir hochzuverlässige NAMUR-Standardventile der AIRWORK-4M-Serie (einschließlich der Modelle 4M210 und 4M310) an, die speziell für die Prozessautomatisierung entwickelt wurden:

• Doppelte 5/2- und 3/2-Funktion: Unsere NAMUR-Ventile sind mit austauschbaren Dichtungsplatten ausgestattet, die eine sofortige Vor-Ort-Umrüstung zur Anpassung an ein- oder doppeltwirkende Prozessaktoren ermöglichen.
• Hervorragende Umgebungsabdichtung: Jedes Ventil der 4M-Serie ist mit hochwertigen NBR-/HNBR-Dichtungen ausgestattet und verfügt über Spulen-Gehäuse mit DIN-Anschluss in IP65-Schutzart, um zuverlässigen Schutz vor Wasser- und Partikeleintrag zu gewährleisten.
• Explosionsgeschützte Ausführungen: Wir bieten eine Vielzahl zertifizierter explosionsgeschützter Spulen an, sodass unsere NAMUR-Ventile sicher in gefährdeten Bereichen der Zone 1 und Zone 2 eingesetzt werden können.
• Hohe Durchflussraten (Cv): Unsere internen Kolben sind präzisionsgefertigt, um maximale Durchflussraten zu erzielen und schnelle, sichere Öffnungs- und Schließzyklen auch bei großen Prozess-Kugel- und -Schieberventilen zu gewährleisten.

Durch die Auswahl der NAMUR-Standard-Stellventile der Marke AIRWORK können B2B-Käufer und Systemintegratoren in den Bereichen Chemie, Lebensmittel und Prozesstechnik eine absolute mechanische Kompatibilität sicherstellen, den Installationsaufwand reduzieren, Leckrisiken eliminieren und eine sichere, kontinuierliche Prozessautomatisierung gewährleisten.