Was ist ein Absperrschieber im Sanitärbereich: Funktionsprinzip und technische Parameter

Im Rohrleitungsbau sperrt oder verbindet ein Schieber ein flüssiges Medium durch vertikales Heben und Senken der Schieberplatte. Im Gegensatz zu Kugelhähnen und Absperrklappen zieht sich die Schieberplatte bei vollständiger Öffnung vollständig aus dem Durchflusskanal zurück, was zu einem äußerst geringen Flüssigkeitswiderstand führt. Ein Absperrschieber aus Stahlguss mit einem Nenndurchmesser von 100 mm weist bei vollständiger Öffnung einen Strömungswiderstandskoeffizienten von lediglich 0,05 auf, weit weniger als 4 bis 6 bei Kugelventilen. Diese Eigenschaft macht Absperrschieber ideal für häufige vollständige Öffnungs- und Schließvorgänge. Sie sind nicht für die Durchflussregulierung geeignet, da ein teilweises Öffnen zu Vibrationen und Erosion an den Dichtflächen führt.

Strukturelle Details und Schlüsselparameter

Ein Standard-Rohrleitungsschieber besteht aus Gehäuse, Sitz, Schieberscheibe, Spindel und Handrad. Die Werkstoffe des Ventilkörpers werden nach Druckklassen ausgewählt. Für Klasse 150 (PN20) wird Grauguss oder Sphäroguss verwendet, während für Klasse 300 (PN50) und höhere Güten WCB-Gussstahl und CF8M-Edelstahl verwendet werden.

Torscheibenstrukturen lassen sich in flexible Keiltore und parallele Doppeltore unterteilen. Die Dichtfläche des Keilverschlusses bildet mit dem Ventilsitz einen Neigungswinkel von 5 Grad, sodass durch erzwungene Keilung keine Leckage entsteht. Der Parallelanschnitt ist zur zusätzlichen Abdichtung auf Mitteldruck angewiesen. Dichtflächen werden im Allgemeinen mit einer Hartlegierung auf Kobaltbasis wie STL6 mit einer Dicke von mindestens 1,5 mm und einer Härte von 40 bis 45 HRC überzogen. Nach der Schleifbearbeitung entspricht es der Leckagenorm ISO 5208 Rate A mit einem Leckagevolumen von nicht mehr als 0,1 cm³/min pro Zoll Dichtungsdurchmesser unter dem 1,1-fachen Nenndruck.

Betriebsmodi und Anwendungsszenarien

Der am häufigsten verwendete Typ ist der manuelle Absperrschieber. Durch Drehen des Handrads wird die Schaftmutter angetrieben und der Schaft so gedrückt, dass er sich linear auf und ab bewegt. Absperrschieber mit kleinem Durchmesser und DN kleiner oder gleich 200 werden direkt per Handrad betätigt. Ein Handrad mit 250 mm-Durchmesser erzeugt ein Öffnungsdrehmoment von 45 bis 60 N·m. Groß-Kaliber oder vergrabenRadschiebers sind mit Untersetzungsgetrieben ausgestattet. Beispielsweise reduziert ein DN350-Absperrschieber, der mit einem einstufigen Schneckengetriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von 30:1 ausgestattet ist, die Betätigungskraft des Handrads auf unter 200 N.

Mechanischer AbsperrschieberMit elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieben ausgestattete Antriebe werden in Hochdruckleitungen wie 10-MPa-Dampfleitungen und ferngesteuerten Arbeitsbedingungen eingesetzt.

Elektrische Absperrschieber liefern ein Antriebsdrehmoment von bis zu 3000 N·m. Die Schlagdauer wird basierend auf der Stielhöhe berechnet. Ein vollständiger Hub von 150 mm mit einer Spindelsteigung von 12 mm dauert etwa 12,5 Sekunden.

Industrielle Anwendungs- und Auswahlrichtlinien

Entsprechend den Standards API 600 und ASME B16.34 arbeiten Absperrschieber aus Kohlenstoffstahl dauerhaft bei Temperaturen von -29 Grad bis 538 Grad und sind für Wasser, Öl, Erdgas und nicht-korrosive Industrieflüssigkeiten geeignet. Die steigende Spindelstruktur von OS&Y wird häufig für Pipeline-Absperrschieber in Fernübertragungspipelines, Kraftwerksumwälzsystemen und Raffinerieanlagen eingesetzt. Der Öffnungsgrad kann anhand der Länge des Schaftauszugs beurteilt werden, und das Schaftgewinde ist vom Medium isoliert, um Korrosion zu verhindern.

Auswahlhinweise: Plattenschieber werden für Medien mit Feststoffanteilen empfohlen. Für Arbeitstemperaturen unter -46 Grad ist LCC- oder LCB-Niedrigtemperaturstahl mit verlängerter Haube zwingend erforderlich. Richtig ausgewählte Absperrschieber haben eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren und die Dichtflächen halten vor der Wartung mindestens 8000 Öffnungs- und Schließzyklen stand.