Valvole industriali
Valvole industriali – informazioni generali
Una valvola industriale è un meccanismo progettato per chiudere o regolare il flusso in un impianto. In base alla funzione, le valvole si suddividono in: valvole di intercettazione (chiudono ermeticamente la tubazione), valvole di regolazione, valvole di distribuzione, valvole di ritegno (proteggono dal riflusso), valvole di sicurezza (proteggono gli impianti da sovrappressioni). Indipendentemente dal settore di applicazione, la valvola industriale è uno degli elementi fondamentali di ogni impianto. Le valvole industriali sono composte da un corpo, una sede con passaggio del fluido e una parte mobile che si accoppia alla sede – l’otturatore (può essere pistone, sfera, saracinesca, cursore, disco, spillo) azionato dal meccanismo di comando della valvola. Poiché i modelli e le applicazioni delle valvole industriali offerte da Tubes International sono numerosi, si possono suddividere nelle seguenti categorie:
- valvole a sfera;
- valvole a saracinesca;
- valvole a farfalla (valvole di regolazione, valvole a disco);
- valvole igieniche per l’industria alimentare;
- valvole di ritegno e filtri;
- elettrovalvole (valvole di intercettazione elettromagnetiche);
- valvole di sicurezza
A seconda della tipologia, le valvole industriali sono utilizzate per acqua, aria, vari tipi di fluidi liquidi e gassosi. Alcuni tipi di valvole sono adatti anche per sostanze solide o semiliquide. La pressione di esercizio delle valvole industriali può raggiungere alcune decine di bar. Per le diverse tipologie di valvole alta pressione consultare la sezione IDRAULICA E ALTA PRESSIONE e la sezione STRUMENTAZIONE. Per le valvole destinate a pneumatica e automazione industriale consultare la sezione PNEUMATICA.
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FAQ – Valvole industriali:
Le valvole industriali possono essere suddivise in base alla funzione, al materiale, alla costruzione, ecc.
In base alla funzione, le valvole industriali si dividono in: valvole di intercettazione, di regolazione e di sicurezza.
La classificazione più comune delle valvole industriali in base alla costruzione comprende: valvole a sfera, a saracinesca, a otturatore, a farfalla (strozzatrici), di ritegno, a membrana e di sicurezza.
Le valvole di ciascun gruppo possono essere ulteriormente suddivise in base al materiale di costruzione: acciaio inox, ottone, ghisa, acciaio fuso, plastica.
Le valvole possono sempre essere utilizzate fino alla pressione e temperatura nominali di esercizio?
La pressione nominale per le valvole tipiche è solitamente specificata a temperatura ambiente (circa +20°C).
Spesso esiste una correlazione tra pressione di esercizio e temperatura di esercizio per le valvole industriali. All’aumentare della temperatura di esercizio, la pressione di esercizio consentita per la valvola diminuisce.
Per determinare il valore della pressione di esercizio consentita, si utilizzano tabelle o diagrammi che mostrano la dipendenza tra pressione di esercizio e temperatura di esercizio.
Il materiale di tenuta più comune per le valvole a sfera è il PTFE puro (alta resistenza chimica), oppure PTFE caricato con fibra di vetro (maggiore resistenza all’abrasione), grafite (resistenza alle alte temperature) e persino acciaio inox (resistenza all’abrasione e alle alte temperature). Esistono anche guarnizioni in PEEK (elevata resistenza meccanica e termica), e in PA o POM utilizzate nelle valvole per oli idraulici. Le valvole a sfera speciali possono avere guarnizioni in grafite pura o completamente metalliche.
Le valvole a farfalla concentriche e le valvole a membrana sono sigillate con guarnizioni in elastomero NBR, EPDM, FKM e VMQ oppure con guarnizioni in plastica come il PTFE accoppiato a un elastomero.
Le valvole a farfalla eccentriche, invece, spesso hanno guarnizioni metalliche (lamellari), oppure guarnizioni laminate in metallo e PTFE+grafite.
Nelle valvole industriali a otturatore e a saracinesca viene spesso adottata una tenuta metallo su metallo, dove l’elemento di chiusura (otturatore, saracinesca) si appoggia su una sede metallica. Tale combinazione, tuttavia, potrebbe non garantire la tenuta al 100% della valvola.
Nelle valvole industriali a farfalla semplici, l’albero è posizionato al centro del disco. Nelle valvole a farfalla ad alte prestazioni, il disco è eccentrico: l’albero è decentrato rispetto all’asse del corpo valvola e la geometria della superficie di tenuta disco/sede è modificata (profilo conico). Queste valvole vengono utilizzate per applicazioni più gravose o per diametri maggiori. Questa modifica costruttiva riduce la coppia necessaria per la manovra della valvola.
Salda una valvola a due pezzi (con attacchi prolungati) direttamente nel sistema di tubazioni, facendo attenzione a non surriscaldare la valvola (la tenuta potrebbe danneggiarsi), raffreddando la valvola durante la saldatura.
Una valvola a tre pezzi viene prima preassemblata tra gli attacchi (puntatura), e gli attacchi vengono saldati dopo aver rimosso il corpo con le guarnizioni. Dopo che gli attacchi si sono raffreddati, si rimonta il corpo della valvola, assicurandosi che la sfera sia in posizione chiusa quando il corpo viene avvitato agli attacchi. L’intero gruppo viene serrato con la coppia corretta.
Durante la saldatura delle valvole, è importante allineare entrambi gli attacchi del sistema di tubazioni e preparare le loro estremità in base alla tecnologia di saldatura scelta.
La Direttiva ATEX 2014/34/UE (articolo 2, §1) e la Guida ATEX (§38) specificano che apparecchiature e semplici componenti di tubazioni, come valvole manuali, valvole di ritegno, filtri a rete, regolatori di pressione, valvole di sicurezza, non sono soggetti alla direttiva, poiché non dispongono di una propria potenziale fonte di accensione. Pertanto, questi componenti non richiedono certificazione per essere installati in ambienti pericolosi, ma è comunque necessario utilizzare componenti con protezione antistatica.
Solo le valvole dotate di attuatore (elettrico o pneumatico) sono soggette alla Direttiva ATEX.
Le valvole per impianti a gas naturale negli edifici devono essere conformi alla norma EN 331. In Polonia, per queste applicazioni devono essere utilizzate valvole con una pressione massima di esercizio fino a 20 bar (designazione MOP5-20), per funzionamento continuo in condizioni operative normali.
Le valvole progettate per il servizio ossigeno, sgrassate in fase di produzione e adeguatamente protette dal produttore fino all’installazione nelle tubazioni per ossigeno, possono essere utilizzate solo nei sistemi per ossigeno. L’installazione deve essere eseguita con la massima pulizia, poiché i lubrificanti possono auto-innescarsi in atmosfera di ossigeno puro.
Se le valvole devono essere utilizzate per il vapore, le loro guarnizioni devono essere resistenti alle alte temperature. Il PTFE caricato con grafite (fino a +260°C) o il PTFE rinforzato con acciaio inox (fino a +260°C) sono i materiali più comuni per le sedi delle valvole a sfera. Anche il PEEK offre una buona resistenza alle alte temperature ed è utilizzato per sedi di valvole a sfera destinate a temperature di esercizio fino a +250°C. Per temperature estreme, si utilizzano sedi in grafite pura (fino a +500°C) o in metallo (fino a +500°C).
La scelta ottimale per applicazioni con vapore sono le valvole a globo per vapore (di intercettazione, di intercettazione/regolazione o di intercettazione/antiritorno) e le valvole a saracinesca con parametri operativi elevati (fino a +425°C) e un prezzo relativamente contenuto.
Le valvole a membrana (pneumatiche, meccaniche) o le valvole a farfalla sono comunemente utilizzate per fluidi abrasivi come ghiaia, sabbia, cemento, graniglia di calcare. Il tipo di elastomero utilizzato per la manica o la cuffia è importante in questi due tipi di valvole. Gomma naturale, SBR o HNBR offrono una maggiore resistenza all’abrasione.