PN25
宝德 BURKERT（BURKERT）20078458（Type 2100）是一款气动两位两通角座阀，专为卫生级过程管网及分散式自动化控制系统设计。阀门配置控制功能 B（CFB，常开型），静止状态下依靠内部弹簧复位保持阀座开启，先导口通气后驱动活塞向下完成切断。接口规格为 DN65（2 1/2 英寸）ASME BPE 卫生级卡箍，阀体采用精密铸造 CF3M 不锈钢，阀座配备 PTFE 软密封，填料函采用带弹簧自补偿的 PTFE V 形密封圈。在 286 mm 安装长度下，水流量系数 Kv 达到 85 m³/h，工作压力最高 16 bar，耐受介质温度范围为 -10 °C 至 +185 °C。
整机支持在线 CIP 原位清洗与 SIP 原位灭菌，符合 (EC) 1935/2004 与 FDA 食品接触标准，并取得机械防爆认证（ATEX / IECEx：II 2 G Ex h IIC T4...T2 Gb, II 2 D Ex h IIIC T135°C...T300°C Db），适用于制药、食品饮料及 1/21 区和 2/22 区爆炸性危险工况。ELEMENT 系列结构将先导气路集成于 PPS 执行机构壳体内，支持直接加装分散式电气控制单元与位置反馈模块。
技术参数
| 参数类别 | 规格参数 |
|---|---|
| 订货号 | 20078458 |
| 阀门型号 / 平台 | Type 2100 ELEMENT |
| 结构类型 | 两位两通完整角座阀 |
| 控制功能 | 控制功能 B（CFB），常开型（NO） |
| 通道与工位 | 2 个流体接口，2 个工作位置 |
| 公称通径（DN） | DN 65（2 1/2"） |
| 阀座直径 | 65 mm |
| 流量系数 Kv（水） | 85 m³/h |
| 过程连接形式 | 卫生级卡箍连接（Clamp） |
| 管道标准与尺寸 | ASME BPE（卡箍法兰外径 77.5 mm / 3.047"，钢管外径 63.5 mm / 2.5"，内径 60.2 mm，壁厚 1.65 mm） |
| 结构安装长度 | 286 mm |
| 阀体材质 | 不锈钢精密铸件 CF3M |
| 阀座密封材质 | PTFE（聚四氟乙烯） |
| 阀杆 / 密封盘材质 | 不锈钢 1.4401 / 1.4404 |
| 阀杆导套 | PEEK |
| 阀杆填料函 | PTFE V 形圈带弹簧自动补偿（预涂硅脂） |
| 执行机构材质 | PPS（聚苯硫醚）及不锈钢 |
| 执行机构规格 | 130（P 规格） |
| 先导气源接口 | 6/4 mm 快插接头（ELEMENT 接口） |
| 工作压力范围 | 0 至 16 bar（需符合 PN 25 / ASME Class 150 降额标准） |
| 先导控制压力 | 2.5 至 7.0 bar |
| 先导控制介质 | 中性气体、空气 |
| 适用工艺介质 | 水、酒精、油类、燃料、液压油、盐溶液、碱液、有机溶剂、蒸汽、中性气体 |
| 介质温度范围 | -10 °C 至 +185 °C |
| 环境温度范围 | -10 °C 至 +100 °C（金属螺纹接口）/ -10 °C 至 +60 °C（塑料快插接头） |
| 储存温度 | -20 °C 至 +65 °C |
| 防护等级 | IP67（EN/IEC 60529）/ NEMA 4X |
| 声压级 | < 70 dB(A) |
| 卫生认证 | 支持 CIP / SIP，符合 (EC) 1935/2004 与 FDA 食品接触标准 |
| 防爆认证 | ATEX / IECEx: II 2 G Ex h IIC T4...T2 Gb, II 2 D Ex h IIIC T135°C...T300°C Db |
工作原理与流向
BURKERT Type 2100 CFB 型角座阀通过气源压力克服内部弹簧反作用力推动阀芯闭合。在气源未接通的静止状态下，预紧弹簧组将阀杆与密封盘推至完全开启工位。
介质流向固定为座下流入。工艺流体从密封盘下方进入阀体，介质自身压力协助开启阀门，可消除液体管路快速切断时产生的水锤冲击：
- 关阀行程： 先导口 1 通入 2.5 至 7.0 bar 洁净压缩空气，活塞克服弹簧力驱动阀杆下行，PTFE 密封盘严密贴合阀座完成截断。
- 开阀行程： 先导口 1 排气泄压，执行机构内部弹簧组推动活塞和阀杆回缩至 100% 全开位置。
控制气压与工作压力配合要求
座下流入的 CFB 阀门中，工艺介质压力作用于密封盘下方并形成开阀推力。必须保证先导口 1 供给压力符合 2.5 至 7.0 bar 标准，防止因控制气压不足造成密封面泄漏。
温度与工作压力限制
阀门的允许工作压力和环境温度受介质温度以及先导气管接口形式的制约。
环境温度与介质温度对应限值
| 先导控制气口类型 | PTFE 阀座密封允许介质温度 | 允许环境温度 |
|---|---|---|
| 快插接头（6 mm） | -10 °C 至 +230 °C | -10 °C 至 +60 °C |
| 螺纹套管（G 1/4） | -10 °C 至 +230 °C | -10 °C 至 +100 °C |
工作压力与温度降额数据
| 工作温度 | DIN EN 12516-1 / PN25 标准承压 | ASME B16.5 / B16.34 Cl. 150 承压 | JIS B 2220 10K 承压 |
|---|---|---|---|
| -29 °C 至 +38 °C | - | 19.0 bar | - |
| -10 °C 至 +50 °C | 25.0 bar | 18.4 bar（50 °C 时） | 14.0 bar |
| 100 °C | 24.5 bar | 16.2 bar | 14.0 bar |
| 150 °C | 22.4 bar | 14.8 bar | 13.4 bar |
| 200 °C | 20.3 bar | 13.7 bar | 12.4 bar |
| 230 °C | 19.0 bar | 12.7 bar | 11.7 bar |
使用限值说明
订货号 20078458 在 PTFE 密封配置下的额定最高持续介质温度为 +185 °C，最大工作压力上限为 16 bar。实际管路运行压力不得超过所配卡箍密封件的耐压上限以及上表中的温度折减值。
安装与执行机构调整
阀门可在任意空间位置安装，推荐采用执行机构朝上的立式朝向。安装前确认阀体铸造箭头与管路实际流向一致。
- 连接管路前必须吹扫管道，彻底清除焊渣、毛刺与杂质颗粒。
- 针对 DN65 ASME BPE 卡箍接口，选用符合洁净工况要求的垫圈与管夹，并对称紧固至规定扭矩。
- 若应用于符合 DIN EN 161 燃气燃烧器自动切断阀体系，阀门上游必须加装可阻截 1 mm 芯棒穿透的过滤器。
执行机构拆装与阀体紧固扭矩
拆卸或装配执行机构与 CF3M 阀体时，阀门必须处于开启状态，避免密封件与阀座产生刮研损坏。CFB 常开型阀门在非通气状态下即保持全开，拆卸螺纹连接时无需额外通气。
| 公称通径（DN） | 执行机构规格代号 | 阀体连接紧固扭矩 | 允许公差 |
|---|---|---|---|
| DN 15 | 40 (C), 50 (D), 63 (E) | 45 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 20 | 40 (C), 50 (D), 63 (E), 80 (F) | 50 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 25 | 50 (D), 63 (E), 80 (F) | 60 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 32 | 63 (E), 80 (F), 100 (G) | 65 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 40 | 63 (E), 80 (F), 100 (G), 125 (H) | 65 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 50 | 63 (E), 70 (M), 80 (F), 90 (N), 100 (G), 125 (H) | 70 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 65 | 80 (F), 100 (G), 125 (H) | 70 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 65 | 175 (K), 225 (L) | 100 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 80 | 125 (H), 130 (P) | 120 Nm | +10 / -5 Nm |
| DN 100 | 125 (H), 175 (K), 225 (L) | 150 Nm | +10 / -5 Nm |
重新组装时，需检查阀体密封圈完好性，并在阀体螺纹处涂覆适用的润滑膏（如 Klüber paste UH1 96-402）。
执行机构 360° 无级旋转
先导气口朝向可通过 360° 旋转执行机构调整，便于现场走管与接线。
- 将阀体稳固夹持在固定工装中。
- 确保阀门处于开启状态（CFB 静止时自然开启）。
- 使用开口扳手卡紧阀体连接处的六角扁平面以提供反向支撑。
- 将另一把开口扳手卡在驱动连接的六角螺母处，严格按图示逆时针方向单向旋动执行机构，直至气嘴朝向目标方位。
旋转方向限制警告
执行机构仅允许沿图示箭头方向单向旋转。逆向强行旋动会导致阀体与执行机构连接螺纹松脱，引发介质泄漏风险。
气动连接与调试
气源管路直接连接至执行机构壳体上的先导气口 1。标准配置为 6 mm 外径气动软管快插连接。
- 先导控制气源必须采用无润滑油、无颗粒杂质的新鲜压缩空气或中性气体。
- 排气口 2 标配外置消音器以降低排气噪声；在腐蚀性或污染严重的环境中，应使用气管将排气引至中性安全区排放。
- 气动管路耐压必须满足 7 bar 以上先导压力，且耐温等级匹配现场环境。
启动步骤推荐
在系统初始充压或设备停机重启时，应遵循受控启动顺序：首先向气动先导系统供气（2.5 至 7.0 bar），待控制回路建压完成后，再开启主管道介质阀门注入工艺流体。
维护与故障排查
在设备运行周期内，需按计划进行目视巡检以监控密封状态。
目视检查项目
| 检查点 | 发现异常 | 处理措施 |
|---|---|---|
| 1. 流体过程接口 | 卡箍连接面泄漏工艺流体 | 更换卡箍密封垫圈，校正管道同心度并重新紧固卡箍 |
| 2. 壳体泄放孔 | 泄放孔有流体介质或先导气排出 | 阀杆填料函磨损，需更换密封填料组或更换执行机构 |
| 3. 阀座密封面 | 阀门在关断状态下发生管路内漏 | 检查阀座与密封盘，更换 PTFE 密封盘组件 |
常见故障及处理对策
| 故障现象 | 潜在原因 | 排除方法 |
|---|---|---|
| 执行机构不动作 | 先导气口接反 | CFB 阀门必须将气源连接至先导气口 1 |
| 执行机构不动作 | 先导控制气压过低 | 提高先导气压至 2.5 至 7.0 bar 额定范围 |
| 执行机构不动作 | 管道介质工作压力超标 | 核对管道运行压力，确保其处于 16 bar 允许范围内 |
| 执行机构不动作 | 介质流动方向接反 | 核对阀体流向箭头，纠正为座下流入安装 |
| 阀门关闭时内漏 | 先导气压不足以压紧阀座 | 适当提高先导气压以克服介质开阀推力 |
| 阀门关闭时内漏 | 密封面夹杂硬质颗粒杂质 | 清理阀内异物；建议在阀门上游增设滤网 |
| 阀门关闭时内漏 | PTFE 阀座密封盘磨损或变形 | 安装原厂配套的全新密封盘组件 |
| 壳体泄放孔持续泄漏 | 阀杆填料函磨损失效 | 使用专用套筒工具更换 PTFE 填料函密封套件 |
填料函维护专用工具
更换阀杆密封填料函时，必须使用专用深孔套筒扳手，防止损坏导向衬套与阀杆表面。
| 阀杆直径 | 对应公称通径（DN） | 套筒对边宽度（AF） | 专用工具订货号 |
|---|---|---|---|
| 10 mm | DN 15 至 DN 50 | 19 mm | 683221 |
| 14 mm | DN 32 至 DN 80 | 21 mm | 683223 |
针对 DN65（20078458），应选用订货号为 683223（对边 21 mm）的专用套筒扳手。
潜在爆炸区域（ATEX / IECEx）使用要求
结合补充文件 PX51 规范，Type 2100 阀门执行机构作为非电气机械设备，符合 1/21 区和 2/22 区的 2 类防爆标准（EPS 18 ATEX 2 008 X / IECEx EPS 18.0007 X: Ex h IIC T4...T2 Gb / Ex h IIIC T135°C...T300°C Db）。
防爆温度组别与运行限值
| 温度等级 | 允许最高表面温度 | 允许环境温度范围 | 最高允许介质温度 |
|---|---|---|---|
| T2 | 300 °C | -40 °C 至 +130 °C | 285 °C |
| T3 | 200 °C | -40 °C 至 +130 °C | 185 °C |
| T4 | 135 °C | -40 °C 至 +100 °C | 125 °C |
等电位连接与设备接地
为防范危险场所中的静电聚集引发放电风险：
- 通过导电金属卡箍或跨接导线将 CF3M 不锈钢阀体与工艺管道系统进行接地等电位联结。
- 未与阀体实现可靠金属接触的导电零部件，需通过接地带夹或接地端子独立引出接地点接地。
- 清洁执行机构塑料外壳时，必须使用防静电布或湿布擦拭，严禁干燥摩擦。
静电积聚爆炸危险
塑料壳体及孤立金属部件上的静电放电可能引燃爆炸性气体或粉尘环境。使用单位必须确保现场所有导电部件完成接地跨接，并在潜在爆炸区域内杜绝干布擦拭等起电操作。
