Zawór zasuwowyjest produktem rewolucji przemysłowej. Chociaż niektóre konstrukcje zaworów, takie jak zawory grzybkowe i zawory czopowe, istnieją od dawna, zasuwy zajmują dominującą pozycję w branży od dziesięcioleci i dopiero niedawno ustąpiły miejsca zaworom kulowym i motylkowym.

Różnica między zaworem zasuwowym a zaworem kulowym, zaworem czopowym a zaworem motylkowym polega na tym, że element zamykający, zwany dyskiem, zasuwą lub okluderem, unosi się u dołu trzpienia zaworu lub wrzeciona, opuszcza kanał wodny i wchodzi do górnej części zaworu, zwanej pokrywą, i obraca się w trzpieniu lub wrzecionie, wykonując wiele obrotów. Zawory otwierające się liniowo są również nazywane zaworami wieloobrotowymi lub liniowymi, w przeciwieństwie do zaworów ćwierćobrotowych, których trzpień obraca się o 90 stopni i zazwyczaj nie unosi się.

Zasuwy dostępne są w dziesiątkach różnych materiałów i o różnych ciśnieniach. Ich rozmiary wahają się od NPS, który pasuje do dłoni (½ cala), do NPS, który pasuje do dużych ciężarówek (144 cale). Zasuwy składają się z odlewów, odkuwek lub elementów spawanych, choć dominującą formą jest konstrukcja odlewana.

Jedną z najbardziej pożądanych cech zaworów zasuwowych jest to, że można je całkowicie otworzyć, minimalizując w ten sposób tarcie lub utrudniając przepływ. Opór przepływu stawiany przez otwarty zawór zasuwowy jest mniej więcej taki sam, jak opór stawiany przez odcinek rury o tym samym rozmiarze przyłącza. Dlatego zawory zasuwowe są nadal szeroko stosowane w aplikacjach blokujących lub otwierających/zamykających. W niektórych nomenklaturach zaworów zasuwy nazywane są zaworami grzybkowymi.

Zasuwy zasuwowe zasadniczo nie nadają się do regulacji przepływu ani pracy w kierunku innym niż całkowicie otwarty lub całkowicie zamknięty. Użycie częściowo otwartej zasuwy do dławienia lub regulacji przepływu może uszkodzić płytkę zaworu lub pierścień gniazda zaworu, ponieważ w środowisku częściowo otwartego przepływu, powodującym turbulencje, powierzchnie gniazd zaworów będą się ze sobą zderzać.

Styl zaworu zasuwowego

Z zewnątrz większość zasuw wygląda podobnie. Istnieje jednak wiele różnych możliwości konstrukcyjnych. Większość zasuw składa się z korpusu i pokrywy, która zawiera element zamykający zwany tarczą lub zasuwą. Element zamykający jest połączony z trzpieniem przechodzącym przez pokrywę, a następnie z pokrętłem lub innym napędem, który steruje trzpieniem. Ciśnienie wokół trzpienia zaworu jest kontrolowane poprzez wciskanie uszczelnienia do komory.

Ruch płytki zasuwy na trzpieniu zaworu decyduje o tym, czy trzpień zaworu unosi się, czy wkręca w płytkę zaworu podczas otwierania. Ta reakcja definiuje również dwa główne typy trzpienia/dysku w zasuwach: z trzpieniem wznoszącym się lub niewznoszącym się (NRS). Trzpień wznoszący się jest najpopularniejszym typem konstrukcji trzpienia/dysku w przemyśle, natomiast trzpień niewznoszący się od dawna jest preferowany w branży wodociągowej i rurociągowej. Niektóre zastosowania w statkach, w których nadal stosuje się zasuwy i które wymagają niewielkiej przestrzeni, również wykorzystują typ NRS.

Najczęściej spotykaną konstrukcją trzpienia/osłony w zaworach przemysłowych jest konstrukcja z gwintem zewnętrznym i jarzmem (OS&Y). Konstrukcja OS&Y jest bardziej odpowiednia do środowisk korozyjnych, ponieważ gwinty znajdują się poza obszarem uszczelnienia cieczowego. Różni się ona od innych konstrukcji tym, że pokrętło ręczne jest przymocowane do tulei w górnej części jarzma, a nie do samego trzpienia, dzięki czemu pokrętło ręczne nie unosi się, gdy zawór jest otwarty.

Segmentacja rynku zaworów zasuwowych

Chociaż w ciągu ostatnich 50 lat zawory obrotowe kątowe zajmowały duży udział w rynku zasuw, niektóre branże, w tym przemysł naftowy i gazowy, nadal w dużym stopniu na nich polegają. Chociaż zawory kulowe poczyniły postęp w rurociągach gazu ziemnego, rurociągi ropy naftowej lub cieczy nadal są miejscem stosowania zasuw z gniazdem równoległym.

W przypadku większych rozmiarów, zasuwy zasuwowe nadal stanowią główny wybór w większości zastosowań w przemyśle rafineryjnym. Wytrzymałość konstrukcji i całkowity koszt eksploatacji (w tym niskie koszty konserwacji) to pożądane cechy tej tradycyjnej konstrukcji.

W wielu procesach rafineryjnych stosuje się temperatury wyższe niż bezpieczna temperatura robocza teflonu, który jest głównym materiałem gniazd zaworów kulowych z ruchomą powierzchnią. Wysokowydajne zawory motylkowe i zawory kulowe z uszczelnieniem metalowym zyskują coraz większe zastosowanie w rafineriach, chociaż ich całkowity koszt eksploatacji jest zazwyczaj wyższy niż w przypadku zaworów zasuwowych.

W branży uzdatniania wody nadal dominują zasuwy żeliwne. Nawet w zastosowaniach podziemnych są one stosunkowo tanie i trwałe.

Przemysł energetyczny wykorzystujezawory zasuwowe ze stopudo zastosowań wymagających bardzo wysokich ciśnień i temperatur. Chociaż w elektrowniach znaleziono nowsze zawory kulowe typu Y i zawory kulowe z metalowym gniazdem, przeznaczone do obsługi blokowania, zasuwy nadal są preferowane przez projektantów i operatorów elektrowni.