AbsperrschieberSie ist ein Produkt der industriellen Revolution. Obwohl einige Ventilarten, wie beispielsweise Absperrventile und Kegelventile, schon lange existieren, haben Schieberventile jahrzehntelang eine dominierende Stellung in der Industrie innegehabt und erst in jüngster Zeit einen großen Marktanteil an Kugel- und Absperrklappenventile abgeben müssen.

Der Unterschied zwischen Absperrschieber und Kugelhahn, Kegelhahn und Absperrklappe besteht darin, dass sich das Schließelement, auch Schieber oder Absperrklappe genannt, am unteren Ende der Ventilspindel nach oben bewegt, den Wasserweg verlässt und in den Ventilkopf, die sogenannte Haube, eintritt. Dort dreht es sich in mehreren Umdrehungen um die Spindel. Diese Ventile, die sich linear öffnen, werden auch als Mehrgang- oder Linearventile bezeichnet, im Gegensatz zu Vierteldrehventilen, deren Spindel sich um 90 Grad dreht und die sich normalerweise nicht nach oben bewegen.

Schieberventile sind in Dutzenden verschiedener Materialien und Druckstufen erhältlich. Ihre Größen reichen von handlichen NPS-Gewinden (½ Zoll) bis hin zu großen NPS-Gewinden (144 Zoll) für Lkw. Schieberventile bestehen aus Guss-, Schmiede- oder Schweißkomponenten, wobei Gussbauweise am weitesten verbreitet ist.

Einer der größten Vorteile von Schieberventilen ist, dass sie sich mit geringem Widerstand und minimaler Reibung in den Durchflussbohrungen vollständig öffnen lassen. Der Strömungswiderstand eines geöffneten Schieberventils entspricht in etwa dem eines Rohrabschnitts mit gleicher Anschlussgröße. Daher werden Schieberventile nach wie vor häufig für Absperr- oder Ein-/Aus-Anwendungen eingesetzt. In manchen Ventilbezeichnungen werden Schieberventile auch als Kugelventile bezeichnet.

Schieberventile eignen sich im Allgemeinen nicht zur Durchflussregelung oder für Betrieb in anderen Richtungen als vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen. Die Verwendung eines teilweise geöffneten Schieberventils zur Drosselung oder Durchflussregelung kann die Ventilplatte oder den Ventilsitzring beschädigen, da die Ventilsitzflächen in einer teilweise geöffneten, turbulenten Strömungsumgebung aneinander reiben.

Absperrschieber-Ausführung

Von außen ähneln sich die meisten Schieberventile. Es gibt jedoch viele verschiedene Bauformen. Die meisten Schieberventile bestehen aus einem Gehäuse und einem Deckel, der ein Schließelement, den sogenannten Schieber, enthält. Dieses Schließelement ist mit der Spindel verbunden, die durch den Deckel verläuft und schließlich mit dem Handrad oder einem anderen Antrieb zur Betätigung der Spindel verbunden ist. Der Druck um die Ventilspindel wird durch die in die Stopfbuchse gepresste Packung reguliert.

Die Bewegung des Schieberplattentellers auf der Ventilspindel bestimmt, ob sich die Spindel beim Öffnen anhebt oder in den Teller einschraubt. Dieses Verhalten definiert auch die zwei Hauptbauformen von Schieberventilen: die ansteigende und die nicht ansteigende Spindel. Die ansteigende Spindel ist die gängigste Bauform im Industriebereich, während die nicht ansteigende Spindel seit Langem in der Wasser- und Rohrleitungsindustrie bevorzugt wird. Auch in einigen Schiffsanwendungen mit beengten Platzverhältnissen werden Schieberventile eingesetzt.

Die gängigste Spindel-/Deckelbauweise bei Industriearmaturen ist die Ausführung mit Außengewinde und Joch (OS&Y). Diese Bauweise eignet sich besonders für korrosive Umgebungen, da sich das Gewinde außerhalb des Dichtungsbereichs befindet. Im Gegensatz zu anderen Bauweisen ist das Handrad an der Buchse am oberen Ende des Jochs und nicht an der Spindel selbst befestigt, sodass es sich beim Öffnen des Ventils nicht anhebt.

Marktsegmentierung für Schieberventile

Obwohl rechtwinklige Drehschieber in den letzten 50 Jahren einen großen Marktanteil im Bereich der Absperrschieber eingenommen haben, sind einige Branchen, darunter die Öl- und Gasindustrie, nach wie vor stark auf sie angewiesen. Kugelventile haben sich zwar in Erdgasleitungen etabliert, doch in Rohöl- und Flüssigkeitsleitungen werden weiterhin parallelsitzende Absperrschieber eingesetzt.

Bei größeren Abmessungen sind Schieberventile nach wie vor die erste Wahl für die meisten Anwendungen in der Raffinerieindustrie. Die robuste Konstruktion und die niedrigen Gesamtbetriebskosten (einschließlich der geringen Wartungskosten) sind die Vorteile dieser traditionellen Bauweise.

In der Anwendung nutzen viele Raffinerieprozesse Temperaturen, die über der sicheren Betriebstemperatur von Teflon liegen. Teflon ist das Hauptdichtungsmaterial für schwimmende Kugelventile. Hochleistungs-Absperrklappen und metallgedichtete Kugelventile finden zunehmend Verwendung in Raffinerien, obwohl ihre Gesamtbetriebskosten in der Regel höher sind als die von Schieberventilen.

Die Wasseraufbereitungsindustrie wird nach wie vor von Absperrschiebern aus Eisen dominiert. Selbst bei erdverlegten Einbauten sind sie relativ preiswert und langlebig.

Die Energiewirtschaft nutztAbsperrschieber aus LegierungFür Anwendungen mit sehr hohen Drücken und Temperaturen werden Schieberventile eingesetzt. Obwohl in Kraftwerken mittlerweile auch neuere Y-förmige Absperrventile und metalldichtende Kugelventile für Absperranwendungen zum Einsatz kommen, bevorzugen Anlagenplaner und -betreiber weiterhin Schieberventile.