שסתום שערהוא תוצר של מהפכה תעשייתית. למרות שחלק מתכנוני שסתומים, כגון שסתומי גלובוס ושסתומי תקע, קיימים במשך זמן רב, שסתומי שער תפסו עמדה דומיננטית בתעשייה במשך עשרות שנים, ורק לאחרונה הם ויתרו על נתח שוק גדול לעיצובי שסתומי כדור ושסתומי פרפר. .

ההבדל בין שסתום שער לשסתום כדורי, שסתום תקע ושסתום פרפר הוא שאלמנט הסגירה, הנקרא דיסק, שער או חוסם, עולה בתחתית גזע השסתום או הציר, יוצא מתוואי המים ונכנס לראש השסתום, הנקרא מכסה המנוע, ומסתובב דרך הציר או הציר במספר סיבובים. שסתומים אלו הנפתחים בתנועה ליניארית ידועים גם בשם שסתומים רב סיבובים או ליניאריים, בניגוד לשסתומי רבע סיבוב, בעלי גבעול המסתובב 90 מעלות ואינם עולים בדרך כלל.

שסתומי שער זמינים בעשרות חומרים ודירוגי לחץ שונים. הם נעים בגודל מ-NPS שמתאים לידך ½ אינץ' ועד למשאית גדולה NPS 144 אינץ'. שסתומי שער מורכבים מיציקות, פרזול או רכיבים המיוצרים באמצעות ריתוך, אם כי עיצוב היציקה שולט.

אחד ההיבטים הרצויים ביותר של שסתומי שער הוא שניתן לפתוח אותם במלואם עם מעט חסימה או חיכוך בחורי הזרימה. התנגדות הזרימה שמספקת שסתום השער הפתוח זהה בערך לזו של קטע צינור עם אותו גודל יציאה. לכן, שסתומי שער עדיין נחשבים מאוד ליישומי חסימה או הפעלה/כיבוי. במינוח שסתומים מסוימים, שסתומי שער נקראים שסתומי גלובוס.

שסתומי שער בדרך כלל אינם מתאימים לוויסות זרימה או לפעולה בשום כיוון מלבד פתיחה מלאה או סגירה מלאה. שימוש בשסתום שער פתוח חלקית כדי למצערת או לווסת את הזרימה עלול לפגוע בלוח השסתום או בטבעת מושב השסתום, מכיוון שבסביבת זרימה פתוחה חלקית הגורמת למערבולת, משטחי מושב השסתום יתנגשו זה בזה.

סגנון שסתום שער

מבחוץ, רוב שסתומי השער נראים דומים. עם זאת, ישנן אפשרויות עיצוב רבות ושונות. רוב שסתומי השער מורכבים מגוף ומכסה מנוע, המכיל אלמנט סגירה הנקרא דיסק או שער. אלמנט הסגירה מחובר לגזע העובר דרך מכסה המנוע ולבסוף לגלגל היד או להנעה אחרת להפעלת הסטם. הלחץ סביב גזע השסתום נשלט על ידי דחיסה של האריזה לתוך אזור האריזה או התא.

התנועה של לוחית שסתום השער על גזע השסתום קובעת אם גזע השסתום עולה או מתברג לתוך לוחית השסתום במהלך הפתיחה. תגובה זו מגדירה גם את שני סגנונות הגזע/דיסק העיקריים עבור שסתומי שער: גזע עולה או גזע לא עולה (NRS). הגבעול העולה הוא סגנון עיצוב הגזע/דיסק הפופולרי ביותר בשוק התעשייתי, בעוד שהגבעול הלא עולה מועדף זה מכבר על ידי תעשיית מפעלי המים והצנרת. יישומי ספינה מסוימים שעדיין משתמשים בשסתומי שער ויש להם חללים קטנים משתמשים גם בסגנון NRS.

העיצוב הנפוץ ביותר של הגזע/מכסה על שסתומים תעשייתיים הוא הברגה ועול חיצוניים (OS&Y). עיצוב OS&Y מתאים יותר לסביבות קורוזיביות מכיוון שהחוטים ממוקמים מחוץ לאזור איטום הנוזלים. הוא נבדל מעיצובים אחרים בכך שגלגל היד מחובר לתותב בחלק העליון של העול, לא לגבעול עצמו, כך שגלגל היד לא עולה כשהשסתום פתוח.

פילוח שוק שסתומי שער

למרות שב-50 השנים האחרונות, שסתומים סיבוביים בזווית ישרה תפסו נתח גדול בשוק שסתומי השער, חלק מהתעשיות עדיין מסתמכות עליהם במידה רבה, כולל תעשיית הנפט והגז. למרות שסתומים כדוריים התקדמו בצינורות גז טבעי, צינורות נפט גולמי או נוזלים הם עדיין המיקום של שסתומי שער מקבילים.

במקרה של גדלים גדולים יותר, שסתומי שער הם עדיין הבחירה העיקרית עבור רוב היישומים בתעשיית הזיקוק. החוסן של העיצוב והעלות הכוללת של הבעלות (כולל חסכון התחזוקה) הם הנקודות הרצויות של עיצוב מסורתי זה.

מבחינת יישום, תהליכים רבים של בתי זיקוק משתמשים בטמפרטורות גבוהות יותר מטמפרטורת הפעולה הבטוחה של טפלון, שהיא חומר המושב העיקרי לשסתומי כדור צפים. שסתומי פרפר עם ביצועים גבוהים ושסתומי כדור אטומים מתכת מתחילים לקבל שימוש רב יותר ביישומי בתי זיקוק, אם כי עלות הבעלות הכוללת שלהם היא בדרך כלל גבוהה מזו של שסתומי שער.

תעשיית מפעלי המים עדיין נשלטת על ידי שסתומי שער ברזל. אפילו ביישומים קבורים, הם זולים ועמידים יחסית.

תעשיית החשמל משתמשתשסתומי שער סגסוגתעבור יישומים הכוללים לחצים גבוהים מאוד וטמפרטורות גבוהות מאוד. למרות שכמה שסתומי גלובוס חדשים יותר מסוג Y ושסתומי כדור יושבים ממתכת המיועדים לחסימת שירות נמצאו בתחנת הכוח, שסתומי שער עדיין מועדפים על ידי מתכנני ומפעילי המפעל.