Le valvole sono una parte importante del sistema di condotte e le valvole metalliche sono le più utilizzate negli impianti chimici. La funzione della valvola è principalmente quella di aprire e chiudere, regolare e garantire il funzionamento sicuro di condotte e apparecchiature. Pertanto, la scelta corretta e razionale delle valvole metalliche gioca un ruolo importante nella sicurezza degli impianti e nei sistemi di controllo dei fluidi.
1. Tipi e usi delle valvole
Esistono molti tipi di valvole in ingegneria. A causa delle differenze di pressione, temperatura e proprietà fisiche e chimiche dei fluidi, anche i requisiti di controllo per i sistemi fluidi sono diversi, tra cui valvole a saracinesca, valvole di intercettazione (valvole a farfalla, valvole a spillo), valvole di ritegno e valvole a otturatore. Valvole, valvole a sfera, valvole a farfalla e valvole a membrana sono le più utilizzate negli impianti chimici.
viene generalmente utilizzato per controllare l'apertura e la chiusura dei fluidi, con bassa resistenza del fluido, buone prestazioni di tenuta, direzione del flusso del mezzo senza restrizioni, piccola forza esterna richiesta per l'apertura e la chiusura e lunghezza della struttura ridotta.
Lo stelo della valvola è suddiviso in uno stelo lucido e uno stelo nascosto. La valvola a saracinesca a stelo esposto è adatta per fluidi corrosivi e viene utilizzata principalmente nell'ingegneria chimica. Le valvole a saracinesca a stelo nascosto sono utilizzate principalmente nei corsi d'acqua e sono utilizzate principalmente in applicazioni a bassa pressione e con fluidi non corrosivi, come alcune valvole in ghisa e rame. La struttura della saracinesca include saracinesche a cuneo e saracinesche parallele.
Le paratoie a cuneo si dividono in paratoie singole e doppie. I pistoni paralleli sono utilizzati principalmente nei sistemi di trasporto di petrolio e gas e non sono comunemente utilizzati negli impianti chimici.
Viene utilizzata principalmente per l'intercettazione. La valvola di intercettazione ha un'elevata resistenza al fluido, un'elevata coppia di apertura e chiusura e ha requisiti di direzione del flusso. Rispetto alle valvole a saracinesca, le valvole a globo presentano i seguenti vantaggi:
(1) La forza di attrito della superficie di tenuta è inferiore a quella della valvola a saracinesca durante il processo di apertura e chiusura ed è resistente all'usura.
(2) L'altezza di apertura è inferiore a quella della valvola a saracinesca.
(3) La valvola a globo ha solitamente una sola superficie di tenuta e il processo di fabbricazione è buono, il che è comodo per la manutenzione.
Anche la valvola a globo, come la valvola a saracinesca, ha un'asta chiara e una scura, quindi non le ripeterò qui. A seconda della diversa struttura del corpo valvola, la valvola di intercettazione può essere a passaggio diretto, ad angolo e a Y. Il tipo a passaggio diretto è il più utilizzato, mentre il tipo ad angolo viene utilizzato quando la direzione del flusso del fluido cambia di 90°.
Inoltre, la valvola a farfalla e la valvola a spillo sono anche una sorta di valvola di arresto, che ha una funzione di regolazione più forte rispetto alla normale valvola di arresto.
La valvola di ritegno è anche chiamata valvola unidirezionale e viene utilizzata per impedire il flusso inverso del fluido. Pertanto, durante l'installazione della valvola di ritegno, prestare attenzione alla direzione del flusso del fluido, che deve essere coerente con la direzione della freccia sulla valvola di ritegno. Esistono molti tipi di valvole di ritegno e diversi produttori offrono prodotti diversi, ma si dividono principalmente in valvole a battente e valvole a sollevamento in base alla struttura. Le valvole di ritegno a battente includono principalmente valvole a valvola singola e valvole a doppia valvola.
La valvola a farfalla può essere utilizzata per l'apertura, la chiusura e la strozzatura di fluidi liquidi con solidi in sospensione. Presenta una bassa resistenza al fluido, peso leggero, dimensioni ridotte e apertura e chiusura rapide. È adatta a condotte di grande diametro. La valvola a farfalla ha una funzione di regolazione e può trasportare fanghi. A causa della tecnologia di lavorazione arretrata, in passato le valvole a farfalla sono state utilizzate nei sistemi idrici, ma raramente nei sistemi di processo. Con il miglioramento dei materiali, del design e della lavorazione, le valvole a farfalla sono state sempre più utilizzate nei sistemi di processo.
Le valvole a farfalla sono di due tipi: a tenuta morbida e a tenuta rigida. La scelta tra tenuta morbida e tenuta rigida dipende principalmente dalla temperatura del fluido. Relativamente parlando, le prestazioni di tenuta di una tenuta morbida sono migliori di quelle di una tenuta rigida.
Esistono due tipi di guarnizioni morbide: sedi valvola in gomma e in PTFE (politetrafluoroetilene). Le valvole a farfalla con sede in gomma (corpi valvola rivestiti in gomma) sono utilizzate principalmente nei sistemi idrici e hanno una struttura a linea centrale. Questo tipo di valvola a farfalla può essere installato senza guarnizioni poiché la flangia del rivestimento in gomma può fungere da guarnizione. Le valvole a farfalla con sede in PTFE sono utilizzate principalmente nei sistemi di processo, generalmente con struttura a eccentrico singolo o doppio.
Esistono molte varietà di guarnizioni rigide, come anelli di tenuta fissi rigidi, guarnizioni multistrato (guarnizioni laminate), ecc. Poiché il design del produttore è spesso diverso, anche il tasso di perdita è diverso. La struttura della valvola a farfalla con guarnizione rigida è preferibilmente a triplo eccentrico, che risolve i problemi di compensazione della dilatazione termica e dell'usura. La valvola a farfalla con guarnizione rigida a struttura a doppio eccentrico o triplo eccentrico ha anche una funzione di tenuta bidirezionale e la sua pressione di tenuta inversa (dal lato di bassa pressione al lato di alta pressione) non deve essere inferiore all'80% della direzione positiva (dal lato di alta pressione al lato di bassa pressione). Il design e la selezione devono essere concordati con il produttore.
1.5 Valvola di scarico
La valvola a maschio presenta una bassa resistenza al fluido, buone prestazioni di tenuta, una lunga durata e può essere sigillata in entrambe le direzioni, quindi viene spesso utilizzata su materiali altamente o estremamente pericolosi, ma la coppia di apertura e chiusura è relativamente elevata e il prezzo è relativamente elevato. La cavità della valvola a maschio non accumula liquidi, in particolare il materiale nel dispositivo intermittente non causa inquinamento, quindi la valvola a maschio deve essere utilizzata in alcune occasioni.
Il passaggio del flusso della valvola a otturatore può essere suddiviso in rettilineo, a tre e a quattro vie, il che è adatto alla distribuzione multidirezionale di gas e fluidi liquidi.
Le valvole a rubinetto possono essere suddivise in due tipologie: non lubrificate e lubrificate. La valvola a maschio con tenuta d'olio e lubrificazione forzata forma una pellicola d'olio tra l'otturatore e la superficie di tenuta dell'otturatore grazie alla lubrificazione forzata. In questo modo, le prestazioni di tenuta sono migliori, l'apertura e la chiusura risultano più semplici e si evitano danni alla superficie di tenuta. Tuttavia, è necessario considerare se la lubrificazione inquina il materiale e, per la manutenzione ordinaria, è preferibile il tipo non lubrificato.
La tenuta a manicotto della valvola a maschio è continua e circonda l'intero otturatore, evitando così il contatto del fluido con l'albero. Inoltre, la valvola a maschio è dotata di uno strato di membrana composita metallica come seconda tenuta, in modo da poter controllare rigorosamente le perdite esterne. Le valvole a maschio generalmente non hanno baderna. In caso di requisiti speciali (ad esempio, perdite esterne non consentite, ecc.), è richiesta una baderna come terza tenuta.
La struttura della valvola a otturatore consente alla valvola stessa di regolare la sede di tenuta in linea. A causa del funzionamento prolungato, la superficie di tenuta si usura. Poiché l'otturatore è conico, può essere premuto verso il basso dal bullone del coperchio della valvola per adattarlo saldamente alla sede della valvola e ottenere un effetto di tenuta.
1.6 valvola a sfera
La funzione della valvola a sfera è simile a quella della valvola a maschio (la valvola a sfera è un derivato della valvola a maschio). La valvola a sfera ha un buon effetto di tenuta, quindi è ampiamente utilizzata. La valvola a sfera si apre e si chiude rapidamente, la coppia di apertura e chiusura è inferiore a quella della valvola a maschio, la resistenza è molto ridotta e la manutenzione è comoda. È adatta per fanghi, fluidi viscosi e condotte di medie dimensioni con elevati requisiti di tenuta. E grazie al suo basso prezzo, le valvole a sfera sono più ampiamente utilizzate rispetto alle valvole a maschio. Le valvole a sfera possono essere generalmente classificate in base alla struttura della sfera, alla struttura del corpo valvola, al canale di flusso e al materiale della sede.
In base alla struttura sferica, si distinguono valvole a sfera flottanti e valvole a sfera fisse. Le prime sono utilizzate principalmente per diametri piccoli, le seconde per diametri grandi, generalmente DN200 (CLASSE 150), DN150 (CLASSE 300 e CLASSE 600) come limite.
In base alla struttura del corpo valvola, ne esistono tre tipi: monoblocco, biblocco e triblocco. Esistono due tipi di corpo valvola monoblocco: a montaggio superiore e a montaggio laterale.
In base alla forma del canale, esistono valvole a sfera a diametro pieno e a diametro ridotto. Le valvole a sfera a diametro ridotto utilizzano meno materiali rispetto alle valvole a sfera a diametro pieno e sono più economiche. Se le condizioni di processo lo consentono, possono essere considerate preferenziali. I canali di flusso delle valvole a sfera possono essere suddivisi in rettilinei, a tre e a quattro vie, adatti alla distribuzione multidirezionale di gas e fluidi liquidi. In base al materiale della sede, esistono valvole a tenuta morbida e a tenuta rigida. Quando utilizzata in fluidi combustibili o in ambienti esterni a rischio di incendio, la valvola a sfera a tenuta morbida deve avere un design antistatico e ignifugo, e i prodotti del produttore devono superare i test antistatici e ignifughi, ad esempio in conformità alla norma API607. Lo stesso vale per le valvole a farfalla a tenuta morbida e le valvole a maschio (le valvole a maschio possono soddisfare i requisiti di protezione antincendio esterna solo nella prova antincendio).
1.7 valvola a membrana
La valvola a membrana può essere sigillata in entrambe le direzioni, ed è adatta per fluidi a bassa pressione, fanghi corrosivi o fluidi viscosi in sospensione. Poiché il meccanismo di azionamento è separato dal canale del fluido, il fluido viene isolato dalla membrana elastica, il che la rende particolarmente adatta per fluidi nei settori alimentare, medico e sanitario. La temperatura di esercizio della valvola a membrana dipende dalla resistenza termica del materiale della membrana. In base alla struttura, può essere suddivisa in tipo a passaggio diretto e tipo a stramazzo.
2. Selezione della forma di connessione finale
Le forme di collegamento comunemente utilizzate per le estremità delle valvole includono il collegamento a flangia, il collegamento filettato, il collegamento a saldatura di testa e il collegamento a saldatura a tazza.
2.1 collegamento flangiato
La connessione flangiata facilita l'installazione e lo smontaggio della valvola. Le superfici di tenuta delle flange terminali delle valvole includono principalmente superfici piene (FF), superfici rialzate (RF), superfici concave (FM), superfici a incastro maschio-femmina (TG) e superfici di connessione ad anello (RJ). Gli standard delle flange adottati dalle valvole API sono serie come ASMEB16.5. Talvolta è possibile trovare gradi Classe 125 e Classe 250 sulle valvole flangiate. Questo è il grado di pressione delle flange in ghisa. È lo stesso delle dimensioni di connessione delle Classi 150 e 300, tranne per il fatto che le superfici di tenuta delle prime due sono completamente piane (FF).
Anche le valvole Wafer e Lug sono flangiate.
2.2 Collegamento tramite saldatura di testa
Grazie all'elevata resistenza del giunto saldato di testa e alla buona tenuta, le valvole collegate tramite saldatura di testa nel sistema chimico vengono utilizzate principalmente in ambienti ad alta temperatura, alta pressione, fluidi altamente tossici, infiammabili ed esplosivi.
2.3 Saldatura a tasca e collegamento filettato
viene generalmente utilizzato in sistemi di tubazioni la cui dimensione nominale non supera DN40, ma non può essere utilizzato per fluidi con corrosione interstiziale.
La connessione filettata non deve essere utilizzata su tubazioni con fluidi altamente tossici e combustibili e, allo stesso tempo, deve essere evitata in condizioni di carico ciclico. Attualmente, viene utilizzata nei casi in cui la pressione del progetto non è elevata. La filettatura della tubazione è principalmente conica. Esistono due specifiche per la filettatura conica. Gli angoli al vertice del cono sono rispettivamente di 55° e 60°. I due non sono intercambiabili. Su tubazioni con fluidi infiammabili o altamente pericolosi, se l'installazione richiede una connessione filettata, la dimensione nominale non deve superare DN20 in questa fase e la saldatura di tenuta deve essere eseguita dopo la connessione filettata.
3. Materiale
I materiali delle valvole includono l'alloggiamento della valvola, le parti interne, le guarnizioni, le guarnizioni di tenuta e i materiali di fissaggio. Data la varietà dei materiali disponibili per le valvole e per motivi di spazio, questo articolo presenta solo brevemente i materiali tipici per l'alloggiamento della valvola. I materiali ferrosi per il corpo valvola includono ghisa, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e acciaio legato.
3.1 ghisa
La ghisa grigia (A1262B) è generalmente utilizzata su valvole a bassa pressione e non è raccomandata per l'uso su condotte di processo. Le prestazioni (resistenza e tenacità) della ghisa duttile (A395) sono migliori rispetto a quelle della ghisa grigia.
3.2 Acciaio al carbonio
I materiali in acciaio al carbonio più comuni nella produzione di valvole sono l'A2162WCB (fusione) e l'A105 (forgiatura). Particolare attenzione deve essere prestata all'acciaio al carbonio sottoposto a temperature superiori a 400 °C per periodi prolungati, poiché ciò inciderà sulla durata della valvola. Per le valvole a bassa temperatura, i materiali più comunemente utilizzati sono l'A3522LCB (fusione) e l'A3502LF2 (forgiatura).
3.3 Acciaio inossidabile austenitico
Gli acciai inossidabili austenitici sono solitamente utilizzati in condizioni corrosive o a temperature estremamente basse. I getti più comunemente utilizzati sono A351-CF8, A351-CF8M, A351-CF3 e A351-CF3M; i forgiati più comunemente utilizzati sono A182-F304, A182-F316, A182-F304L e A182-F316L.
Materiale in lega di acciaio 3.4
Per le valvole a bassa temperatura vengono comunemente utilizzati A352-LC3 (getti) e A350-LF3 (forgiati).
Per le valvole ad alta temperatura, i materiali comunemente utilizzati sono A217-WC6 (fusione), A182-F11 (forgiatura) e A217-WC9 (fusione), A182-F22 (forgiatura). Poiché WC9 e F22 appartengono alla serie 2-1/4Cr-1Mo, contengono una quantità maggiore di Cr e Mo rispetto a WC6 e F11 appartenenti alla serie 1-1/4Cr-1/2Mo, quindi hanno una migliore resistenza allo scorrimento viscoso ad alta temperatura.
4. Modalità di guida
Il funzionamento della valvola avviene solitamente in modalità manuale. Quando la valvola ha una pressione nominale più elevata o una dimensione nominale maggiore, risulta difficile azionarla manualmente; in tal caso, è possibile utilizzare la trasmissione a ingranaggi e altri metodi di azionamento. La scelta della modalità di azionamento della valvola deve essere determinata in base al tipo, alla pressione nominale e alla dimensione nominale della valvola. La Tabella 1 mostra le condizioni in cui è opportuno considerare la trasmissione a ingranaggi per diverse valvole. Per diversi produttori, queste condizioni possono variare leggermente, il che può essere determinato tramite negoziazione.
5. Principi di selezione delle valvole
5.1 Parametri principali da considerare nella selezione della valvola
(1) La natura del fluido erogato influirà sulla scelta del tipo di valvola e del materiale della struttura della valvola.
(2) Requisiti funzionali (regolazione o interruzione), che influiscono principalmente sulla scelta del tipo di valvola.
(3) Condizioni operative (frequenti o meno), che influiranno sulla selezione del tipo di valvola e del materiale della valvola.
(4) Caratteristiche del flusso e perdita di carico.
(5) La dimensione nominale della valvola (le valvole con una dimensione nominale elevata si trovano solo in una gamma limitata di tipi di valvole).
(6) Altri requisiti speciali, come la chiusura automatica, il bilanciamento della pressione, ecc.
5.2 Selezione del materiale
(1) I pezzi forgiati sono generalmente utilizzati per diametri piccoli (DN≤40), mentre i pezzi fusi sono generalmente utilizzati per diametri grandi (DN>40). Per la flangia terminale del corpo valvola forgiato, è preferibile il corpo valvola forgiato integrale. Se la flangia è saldata al corpo valvola, è necessario eseguire un'ispezione radiografica al 100% della saldatura.
(2) Il contenuto di carbonio dei corpi valvola in acciaio al carbonio saldati di testa e saldati a tasca non deve essere superiore allo 0,25% e il carbonio equivalente non deve essere superiore allo 0,45%
Nota: quando la temperatura di lavorazione dell'acciaio inossidabile austenitico supera i 425°C, il contenuto di carbonio non deve essere inferiore allo 0,04% e lo stato del trattamento termico è superiore a 1040°C raffreddamento rapido (CF8) e 1100°C raffreddamento rapido (CF8M).
(4) Quando il fluido è corrosivo e non è possibile utilizzare l'acciaio inossidabile austenitico ordinario, è necessario prendere in considerazione alcuni materiali speciali, come 904L, acciaio duplex (come S31803, ecc.), Monel e Hastelloy.
5.3 La selezione della valvola a saracinesca
(1) La saracinesca singola rigida è generalmente utilizzata quando DN≤50; la saracinesca singola elastica è generalmente utilizzata quando DN>50.
(2) Per la valvola a saracinesca flessibile singola del sistema criogenico, è necessario aprire un foro di sfiato sulla saracinesca sul lato ad alta pressione.
(3) Le valvole a saracinesca a bassa perdita devono essere utilizzate in condizioni di lavoro che richiedono basse perdite. Le valvole a saracinesca a bassa perdita hanno una varietà di strutture, tra cui le valvole a saracinesca a soffietto sono generalmente utilizzate negli impianti chimici.
(4) Sebbene la valvola a saracinesca sia il tipo più utilizzato nelle apparecchiature di produzione petrolchimica, le valvole a saracinesca non devono essere utilizzate nelle seguenti situazioni:
① Poiché l'altezza di apertura è elevata e lo spazio necessario per il funzionamento è ampio, non è adatto per le occasioni in cui lo spazio operativo è ridotto.
② Il tempo di apertura e chiusura è lungo, quindi non è adatto per occasioni di apertura e chiusura rapide.
3 Non è adatto per fluidi con sedimentazione solida. Poiché la superficie di tenuta si usurerà, la saracinesca non si chiuderà.
④ Non adatto per la regolazione del flusso. Poiché quando la valvola a saracinesca è parzialmente aperta, il fluido produrrà correnti parassite sul retro della saracinesca, che possono facilmente causare erosione e vibrazioni della saracinesca, e anche la superficie di tenuta della sede della valvola può essere facilmente danneggiata.
⑤ Il funzionamento frequente della valvola causerà un'usura eccessiva sulla superficie della sede della valvola, quindi di solito è adatta solo per operazioni poco frequenti
5.4 La selezione della valvola a globo
(1) Rispetto alla valvola a saracinesca con le stesse specifiche, la valvola di intercettazione ha una lunghezza strutturale maggiore. Viene generalmente utilizzata su tubazioni con DN≤250, poiché la lavorazione e la produzione della valvola di intercettazione di grande diametro sono più problematiche e le prestazioni di tenuta non sono buone come quelle della valvola di intercettazione di piccolo diametro.
(2) A causa dell'elevata resistenza al fluido della valvola di intercettazione, questa non è adatta per solidi sospesi e fluidi ad alta viscosità.
(3) La valvola a spillo è una valvola di intercettazione con un otturatore conico fine, che può essere utilizzata per la regolazione fine di piccole portate o come valvola di campionamento. Viene solitamente utilizzata per diametri piccoli. Se il calibro è grande, è richiesta anche la funzione di regolazione e può essere utilizzata una valvola a farfalla. In questa fase, il clack della valvola ha una forma simile a una parabola.
(4) Per condizioni di lavoro che richiedono basse perdite, è necessario utilizzare una valvola di intercettazione a bassa perdita. Le valvole di intercettazione a bassa perdita hanno molte strutture, tra cui le valvole di intercettazione a soffietto sono generalmente utilizzate negli impianti chimici.
Le valvole a globo a soffietto sono più diffuse rispetto alle valvole a saracinesca a soffietto, poiché queste ultime hanno un soffietto più corto e una maggiore durata. Tuttavia, le valvole a soffietto sono costose e la qualità del soffietto (come materiali, tempi di ciclo, ecc.) e della saldatura influiscono direttamente sulla durata e sulle prestazioni della valvola, pertanto è necessario prestare particolare attenzione nella scelta.
5.5 La selezione della valvola di ritegno
(1) Le valvole di ritegno a sollevamento orizzontale sono generalmente utilizzate in casi con DN≤50 e possono essere installate solo su tubazioni orizzontali. Le valvole di ritegno a sollevamento verticale sono generalmente utilizzate in casi con DN≤100 e sono installate su tubazioni verticali.
(2) La valvola di ritegno a sollevamento può essere selezionata con una forma a molla e le prestazioni di tenuta in questo caso sono migliori rispetto a quelle senza molla.
(3) Il diametro minimo della valvola di ritegno a battente è generalmente DN>50. Può essere utilizzata su tubazioni orizzontali o verticali (il fluido deve fluire dal basso verso l'alto), ma è facile che si verifichino colpi d'ariete. La valvola di ritegno a doppio disco (Doppio Disco) è spesso di tipo wafer, che è la valvola di ritegno più salvaspazio, comoda per la disposizione delle tubazioni ed è particolarmente utilizzata su diametri grandi. Poiché il disco della normale valvola di ritegno a battente (tipo a disco singolo) non può essere aperto completamente a 90°, si verifica una certa resistenza al flusso, quindi quando il processo lo richiede, si ricorre a requisiti speciali (richiede l'apertura completa del disco) o a una valvola di ritegno a sollevamento di tipo Y.
(4) In caso di possibile colpo d'ariete, si può prendere in considerazione una valvola di ritegno con dispositivo di chiusura lenta e meccanismo di smorzamento. Questo tipo di valvola utilizza il fluido nella tubazione per tamponare e, nel momento in cui la valvola di ritegno è chiusa, può eliminare o ridurre il colpo d'ariete, proteggere la tubazione e impedire il ritorno di flusso della pompa.
5.6 La selezione della valvola a otturatore
(1) A causa di problemi di fabbricazione, non devono essere utilizzate valvole a otturatore non lubrificate DN>250.
(2) Quando è necessario che la cavità della valvola non accumuli liquido, si deve selezionare la valvola a maschio.
(3) Quando la tenuta della valvola a sfera a tenuta morbida non può soddisfare i requisiti, se si verifica una perdita interna, è possibile utilizzare una valvola a otturatore.
(4) In alcune condizioni di esercizio, le variazioni di temperatura frequenti rendono inutilizzabile la normale valvola a maschio. Poiché le variazioni di temperatura causano diverse dilatazioni e contrazioni dei componenti della valvola e degli elementi di tenuta, il restringimento a lungo termine della guarnizione causerà perdite lungo lo stelo della valvola durante i cicli termici. In questo caso, è necessario prendere in considerazione valvole a maschio speciali, come la serie XOMOX per servizi gravosi, che non possono essere prodotte in Cina.
5.7 La selezione della valvola a sfera
(1) La valvola a sfera montata superiormente può essere riparata online. Le valvole a sfera in tre pezzi sono generalmente utilizzate per connessioni filettate e saldate a tasca.
(2) Quando la tubazione è dotata di un sistema a sfera passante, è possibile utilizzare solo valvole a sfera a passaggio totale.
(3) L'effetto sigillante della guarnizione morbida è migliore di quello della guarnizione dura, ma non può essere utilizzata ad alte temperature (la resistenza alla temperatura di vari materiali di tenuta non metallici non è la stessa).
(4) non deve essere utilizzato in occasioni in cui non è consentito l'accumulo di fluido nella cavità della valvola.
5.8 La selezione della valvola a farfalla
(1) Quando è necessario smontare entrambe le estremità della valvola a farfalla, è necessario selezionare una valvola a farfalla con flangia o con attacco filettato.
(2) Il diametro minimo della valvola a farfalla centrale è generalmente DN50; il diametro minimo della valvola a farfalla eccentrica è generalmente DN80.
(3) Quando si utilizza una valvola a farfalla con sede in PTFE a triplo eccentrico, si consiglia la sede a forma di U.
5.9 Selezione della valvola a membrana
(1) Il tipo passante ha una bassa resistenza al fluido, una lunga corsa di apertura e chiusura del diaframma e la durata utile del diaframma non è buona come quella del tipo a stramazzo.
(2) Il tipo a diga ha una grande resistenza al fluido, una breve corsa di apertura e chiusura del diaframma e la durata utile del diaframma è migliore di quella del tipo passante.
5.10 l'influenza di altri fattori sulla selezione della valvola
(1) Quando la caduta di pressione ammissibile del sistema è piccola, si dovrebbe selezionare un tipo di valvola con minore resistenza al fluido, come una valvola a saracinesca, una valvola a sfera passante, ecc.
(2) Quando è richiesta una chiusura rapida, si dovrebbero utilizzare valvole a maschio, valvole a sfera e valvole a farfalla. Per diametri piccoli, si dovrebbero preferire le valvole a sfera.
(3) La maggior parte delle valvole azionate in loco è dotata di volantini. Se la distanza dal punto di azionamento è maggiore, è possibile utilizzare una ruota dentata o un'asta di prolunga.
(4) Per fluidi viscosi, fanghi e mezzi con particelle solide, si devono utilizzare valvole a maschio, valvole a sfera o valvole a farfalla.
(5) Per i sistemi puliti, vengono generalmente selezionate valvole a otturatore, valvole a sfera, valvole a membrana e valvole a farfalla (sono richiesti requisiti aggiuntivi, come requisiti di lucidatura, requisiti di tenuta, ecc.).
(6) In circostanze normali, le valvole con pressioni nominali superiori a (inclusa) Classe 900 e DN≥50 utilizzano coperchi a tenuta di pressione (Pressure Seal Bonnet); le valvole con pressioni nominali inferiori a (inclusa) Classe 600 utilizzano coperchi imbullonati (Bolted Bonnet); per alcune condizioni di lavoro che richiedono una rigorosa prevenzione delle perdite, può essere preso in considerazione un coperchio saldato. In alcuni progetti pubblici a bassa pressione e temperatura normale, possono essere utilizzati coperchi a unione (Union Bonnet), ma questa struttura generalmente non è comunemente utilizzata.
(7) Se la valvola deve essere mantenuta calda o fredda, le maniglie della valvola a sfera e della valvola a maschio devono essere allungate nel punto di collegamento con lo stelo della valvola per evitare lo strato isolante della valvola, generalmente non più di 150 mm.
(8) Quando il calibro è piccolo, se la sede della valvola si deforma durante la saldatura e il trattamento termico, si dovrebbe utilizzare una valvola con un corpo valvola lungo o un tubo corto all'estremità.
(9) Le valvole (ad eccezione delle valvole di ritegno) per sistemi criogenici (inferiori a -46 °C) devono utilizzare una struttura del collo del cappello estesa. Lo stelo della valvola deve essere trattato con un trattamento superficiale corrispondente per aumentarne la durezza superficiale ed evitare che lo stelo della valvola, la guarnizione e il premistoppa si graffino e compromettano la tenuta.
Oltre a considerare i fattori sopra menzionati nella scelta del modello, è necessario considerare attentamente anche i requisiti di processo, la sicurezza e i fattori economici per effettuare la scelta finale della forma della valvola. È inoltre necessario redigere una scheda tecnica della valvola; la scheda tecnica generale dovrebbe contenere i seguenti contenuti:
(1) Il nome, la pressione nominale e la dimensione nominale della valvola.
(2) Norme di progettazione e di ispezione.
(3) Codice valvola.
(4) Struttura della valvola, struttura del coperchio e collegamento dell'estremità della valvola.
(5) Materiali dell'alloggiamento della valvola, materiali della superficie di tenuta della sede della valvola e della piastra della valvola, materiali degli steli della valvola e di altre parti interne, guarnizioni, guarnizioni del coperchio della valvola e materiali di fissaggio, ecc.
(6) Modalità di guida.
(7) Requisiti di imballaggio e trasporto.
(8) Requisiti anticorrosione interni ed esterni.
(9) Requisiti di qualità e requisiti dei pezzi di ricambio.
(10) Requisiti del proprietario e altri requisiti speciali (come la marcatura, ecc.).
6. Osservazioni conclusive
Le valvole svolgono un ruolo importante nel sistema chimico. La scelta delle valvole per condotte deve basarsi su diversi aspetti, come lo stato di fase (liquido, vapore), il contenuto solido, la pressione, la temperatura e le proprietà corrosive del fluido trasportato nella condotta. Inoltre, è importante che il funzionamento sia affidabile e senza problemi, che i costi siano ragionevoli e che anche il ciclo di produzione sia un fattore importante.
In passato, nella progettazione ingegneristica, quando si selezionavano i materiali delle valvole, si considerava generalmente solo il materiale del guscio, ignorando la selezione di materiali come le parti interne. Una scelta inappropriata dei materiali interni spesso portava al cedimento della tenuta interna della valvola, della guarnizione dello stelo e della guarnizione del coperchio valvola, con conseguenti ripercussioni sulla durata utile, che non consentiva di ottenere l'effetto d'uso originariamente previsto e causava facilmente incidenti.
A giudicare dalla situazione attuale, le valvole API non dispongono di un codice di identificazione unificato e, sebbene la valvola standard nazionale disponga di una serie di metodi di identificazione, non può indicare chiaramente le parti interne e gli altri materiali, nonché altri requisiti speciali. Pertanto, nel progetto ingegneristico, la valvola richiesta deve essere descritta in dettaglio compilando la scheda tecnica della valvola. Ciò semplifica la selezione, l'approvvigionamento, l'installazione, la messa in servizio e la fornitura di ricambi, migliorando l'efficienza del lavoro e riducendo la probabilità di errori.
Data di pubblicazione: 13-11-2021