Leitfaden für die Materialauswahl von Schiebern

Die Auswahl des richtigen Schieberwerkstoffs ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl von Schieberventilen. Für das Gehäuse und die Dichtung des Schiebers werden verschiedene Materialien verwendet. Die Wahl des Materials hängt in erster Linie von der Art des Mediums und der Auslegungstemperatur ab. In diesem Artikel werden die gebräuchlichen Werkstoffe für Schieber erläutert und wie man den richtigen Werkstoff für die jeweilige Anwendung findet.

Inhaltsübersicht

• Auswahl des Schiebermaterials
• Materialien für Schiebergehäuse
• PVC-Absperrschieber
• Messing-Absperrventile
• Absperrventile aus Edelstahl
• Absperrschieber aus Bronze
• Schieber aus Gusseisen
• Absperrschieber aus Stahlguss
• Dichtungsmaterialien für Schieber

Auswahl des Schiebermaterials

Schieber werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt und kommen mit den unterschiedlichsten Medien in Berührung. Es ist von entscheidender Bedeutung, das für die Ventilkonstruktion verwendete Material zu berücksichtigen, um ein vorzeitiges Versagen des Ventils und Systemverzögerungen während des Ventilbetriebs zu vermeiden. Beachten Sie die folgenden Kriterien bei der Auswahl der richtigen Materialien für einen Schieber:

1. Zusammensetzung des Mediums (ob klar oder mit Partikeln gefüllt)
2. Materialverträglichkeit mit den verwendeten Medien
3. Wie lange das Ventil den Medien ausgesetzt ist
4. Betriebsdruck
5. Service-Temperaturen
6. Wirksamkeit der Beschichtung von Materialien
7. Materialverfügbarkeit und Kosten

Schieber sind in verschiedenen Materialien erhältlich, wie im nächsten Abschnitt beschrieben. Verschiedene Organisationen engagieren sich für die Entwicklung und Einhaltung von Normen für Armaturen und Werkstoffe in bestimmten Umgebungen. So werden beispielsweise Schieber vom American Petroleum Institute (API ) und der National Association For Corrosion Engineers (NACE) wegen ihrer Eignung für den Einsatz in stark korrosiven Medien spezifiziert.

Materialien für Schiebergehäuse

PVC-Absperrschieber

Bei einem PVC-Schieber bestehen die drei Hauptbestandteile des Schiebers, nämlich der Griff, das Gehäuse und der Schieber, aus PVC.

Merkmale des PVC-Schiebers

• PVC-Absperrschieber werden durch Frost nicht beschädigt und halten auch Temperaturen bis zu 60°C stand.
• Diese Ventile sind korrosionsbeständig und eignen sich daher ideal für Anwendungen in der chemischen Industrie, bei denen hochkorrosive Stoffe verwendet werden.
• PVC-Ventile sind im Vergleich zu Metallventilen kostengünstig.
• Hervorragende Haltbarkeit für viele Jahre zuverlässigen Einsatz.
• Erhältlich in einer breiten Palette von Größen.

PVC-Absperrschieber-Anwendungen

PVC-Absperrschieber sind eine gute und kostengünstige Lösung für die meisten Durchflusskontrollanforderungen im Haushalt. Diese Ventile sind langlebig und korrosionsbeständig und werden daher häufig in aquatischen Umgebungen eingesetzt. Einige gängige Anwendungen sind:

• Aquaristik und Aquakultur
• Landschaftsbau und Bewässerung
• Tankentwässerungsventile und Kläranlagen
• Sanitäranlagen im Haus
• Heilbäder

Schieber aus Messing

Bei Anwendungen, bei denen PVC-Schieber platzen würden, ist die Verwendung von Schiebern aus Metallen oder deren Legierungen eine sinnvolle Option.

Merkmale des Messingschiebers

• Messingschieber arbeiten im Druckbereich von 0-16 bar bei Medientemperaturen von -20°C bis 120°C. Daher können sie höheren Temperaturen und Drücken standhalten als PVC-Schieber.
• Messing ist stärker als PVC, aber Edelstahl ist am stärksten.
• Absperrschieber aus Messing sind im Vergleich zu PVC-Absperrschiebern kostspielig, aber weniger kostspielig als Absperrschieber aus rostfreiem Stahl.

Anwendungen von Schieberventilen aus Messing

Messing ist hitzebeständiger als PVC und daher die ideale Wahl für Sanitäranlagen im Wohnbereich. Messing ist extrem korrosionsbeständig, und die Schieber aus Messing sind ideal für die verarbeitende Industrie, die mit Erdgas oder Trinkwasser arbeitet.

Schieber aus rostfreiem Stahl

Merkmale von Edelstahlschiebern

• Edelstahl ist im Vergleich zu Messing und PVC das haltbarste, hitzebeständigste und korrosionsbeständigste Material.
• Hält sehr hohen Temperaturen (bis zu 800 °C) und Drücken stand. Edelstahl kann im Vergleich zu Messing und PVC einem breiten Temperatur- und Druckbereich standhalten.
• Für die Herstellung von Schiebergehäusen und Innenteilen
• Absperrschieber aus Edelstahl haben ein einfaches Gehäusedesign, das Reparatur, Reinigung und Wartung erleichtert.
• Einsatz in Anwendungen mit Flüssigkeiten, Gasen und Dampf
• Teuer im Vergleich zu PVC-, Messing- und Bronzeschiebern
• Benötigt im Vergleich zu Messing oder PVC eine große Fläche für die Installation

Anwendungen für Schieber aus rostfreiem Stahl

Edelstahl ist extrem langlebig und korrosionsbeständig und wird daher in der Schifffahrt und in der Industrie eingesetzt. Einige gängige Anwendungen sind:

• Industrielle Anwendungen wie der Transport von Erdgas und Rohöl
• Gülleanwendungen
• Trinkwasseranwendungen zu Hause, da das Material nicht ins Wasser auslaugt

Absperrschieber aus Bronze

Eigenschaften des Bronze-Schiebers

• Ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit
• Zur Herstellung relativ kleiner Schieber in Niederdruckanwendungen
• Absperrschieber aus Bronze werden in der Regel für Wasserleitungen und Ausrüstungsleitungen mit einem Druck von 20 bar (300 psi) oder weniger und Temperaturen im Bereich von -20° C -150° C verwendet.
• Höhere Kosten im Vergleich zu PVC, aber weniger als Messing und rostfreier Stahl
• Bronze hat eine höhere Korrosionsbeständigkeit als Gusseisen, aber eine geringere als PVC oder Messing.
• Teurer als PVC, aber preiswerter als Messing oder rostfreier Stahl.

Anwendungen für Bronze-Absperrschieber

Bronze hat einen hohen Bleigehalt; daher wird das Material nicht häufig für Trinkwasseranwendungen verwendet. Bronze wird häufig für die Flüssigkeitssteuerung in der verarbeitenden Industrie mit niedrigem Druck verwendet und funktioniert gut mit Dampf, Luft und Gas. Das Material wird auch in HLK- und Schiffsanwendungen eingesetzt.

Schieber aus Gusseisen

Eigenschaften von Gussschiebern

• Gusseisen hat eine Festigkeit, die zwischen Bronze und rostfreiem Stahl liegt.
• Für die Herstellung von Schiebergehäusen
• Sehr niedrige Zugfestigkeit und Dehnungseigenschaften, aber gute Gießeigenschaften
• Gusseisen korrodiert mit der Zeit.
• Kostengünstiger im Vergleich zu allen anderen Ventilmaterialien.

Anwendungen für Schieber aus Gusseisen

Gusseisen wird für den Bau von Schiebern für Anwendungen mit niedrigem Druck und niedrigen Temperaturen verwendet. Das Material ist eine beliebte Wahl für Schieber in Wasser-, Abwasser-, Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HVAC). Schieber aus Gusseisen sind äußerst preiswert und dennoch robust; daher eignen sich diese Schieber besser für den Einsatz unter Tage als Stahlschieber.

Schieber aus Stahlguss

Merkmale des Stahlgussschiebers

• Gegossener Kohlenstoffstahl ist ein zähes, hartes Material mit ausgezeichneter Zugfestigkeit und Schlagzähigkeit.

Anwendung von Schieberventilen aus Stahlguss

• Schieber aus Stahlguss werden häufig in Industrieanlagen für Hochtemperatur- und Druckanwendungen eingesetzt.

Dichtungsmaterialien für Schieber

Schieberventilsitze gibt es in zwei Formen:

• Integrierter Typ: Die Schieberdichtung besteht aus dem gleichen Material wie das Ventilgehäuse und ist in das Ventilgehäuse integriert.
• Ring-Typ: Bei diesem Typ hat die Schieberdichtung die Form eines Rings, der entweder eingepresst oder aufgeschraubt werden kann, was eine größere Variabilität ermöglicht. Der Sitz kann mit Polytetrafluorethylen (PTFE) beschichtet werden, um eine hochintegrierte Absperrung zu ermöglichen. Die Ringdichtung wird wiederum in elastisch dichtende und metallisch dichtende Schieber unterteilt:
  • Elastisch dichtende Absperrschieber: Der Schieber besteht meist aus Sphäroguss und ist von einem elastischen Elastomer wie Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) umgeben, das eine dichte Abdichtung bildet. Diese Ventile werden wegen der dichten Absperrung bevorzugt in Wasserverteilungssystemen eingesetzt.
  • Metallisch dichtende Absperrschieber: Als Schiebermaterial wird üblicherweise duktiles Gusseisen verwendet, und die Ringe bestehen aus Bronze, um eine wasserdichte Abdichtung zu gewährleisten.