La selezione delle modalità di funzionamento della valvola

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A seconda della modalità di funzionamento, la valvola può essere divisa in valvola manuale e valvola azionata da attuatore. Gli attuatori per valvole sono dispositivi che funzionano e sono collegati alla valvola, controllati manualmente (volantino/leva a molla), elettrici (solenoide/motore), pneumatici (membrana, cilindro, lama, motore pneumatico, combinazione pellicola e cricchetto), idraulici (combinazione idraulica cilindro/motore idraulico) e combinazione (elettro&idraulica, pneumatica e idraulica).

Il dispositivo di azionamento della valvola può essere suddiviso in corsa diritta e corsa angolare in base alle modalità di movimento. Il dispositivo di azionamento a corsa rettilinea è multigiro, adatto principalmente a vari tipi di valvole a saracinesca, valvole a globo e valvole a farfalla; Il dispositivo di azionamento a corsa angolare è un dispositivo di azionamento rotatorio parziale che necessita solo di un angolo di 90°. applicabile principalmente a vari tipi di valvole a sfera e valvole a farfalla. La selezione degli attuatori per valvole dovrebbe basarsi sulla piena comprensione del tipo e delle prestazioni degli attuatori per valvole, a seconda del tipo di valvola, delle specifiche operative del dispositivo e della posizione della valvola sulla linea o sul dispositivo.

 

Valvola con autoazionamento tramite fluido

La valvola automatica deve fare affidamento sull'energia del fluido stesso per aprire e chiudere la valvola e non necessita di forza esterna come valvola di sicurezza, valvola di riduzione della pressione, scaricatore di vapore, valvola di ritegno, valvola di regolazione automatica.

 

Valvola a volantino o a leva

Le valvole ad azionamento manuale sono il tipo di valvola più utilizzato, ovvero valvole ad azionamento manuale con volantini, maniglie, leve e ruote a catena. Quando la coppia di apertura e chiusura della valvola è maggiore, questo riduttore a ruota o vite senza fine può essere posizionato tra il volantino e lo stelo della valvola. Il giunto cardanico e l'albero di trasmissione possono essere utilizzati anche quando è necessario il funzionamento a distanza.

Le valvole ad azionamento manuale sono generalmente dotate di un volantino fissato allo stelo della valvola o al dado del giogo che viene ruotato in senso orario o antiorario per chiudere o aprire una valvola. Le valvole a globo e a saracinesca vengono aperte e chiuse in questo modo.

Valvole a quarto di giro ad azionamento manuale, come ad es Valvola a sfera, Valvola a maschio o valvola a farfalla, che necessitano di una leva per azionare la valvola. Mentre ci sono applicazioni in cui non è possibile o auspicabile azionare manualmente la valvola tramite volantino o leva. In queste situazioni potrebbero essere necessari gli attuatori.

 

Valvola azionata da attuatori

Un attuatore è un dispositivo di guida che fornisce movimento lineare o rotatorio, utilizzando una determinata fonte di energia e operando con un determinato segnale di controllo. Gli attuatori di base vengono utilizzati per aprire o chiudere completamente una valvola. Agli attuatori per il controllo o la regolazione delle valvole viene dato un segnale di posizionamento per spostarsi in qualsiasi posizione intermedia. Esistono molti tipi diversi di attuatori, gli attuatori per valvole comunemente utilizzati sono mostrati di seguito:

  • Attuatori dell'ingranaggio
  • Attuatori per motori elettrici
  • Attuatori pneumatici
  • Attuatori idraulici
  • Attuatori elettromagnetici

Le valvole di grandi dimensioni devono essere azionate contro un'elevata pressione idrostatica e devono essere azionate da una posizione remota. Quando il tempo necessario per aprire, chiudere, strozzare o controllare manualmente la valvola è più lungo di quanto richiesto dagli standard di progettazione del sistema. Queste valvole sono solitamente dotate di un attuatore.

 

In generale, la selezione degli attuatori dipende da diversi fattori come il tipo di valvola, gli intervalli di funzionamento, la coppia, il controllo dell'interruttore, il controllo continuo, la disponibilità di energia esterna, l'economia, la manutenzione e così via, essendo questi fattori dipendenti da ogni situazione.

Gli standard relativi ai tassi di perdita delle valvole industriali

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Le valvole sono una delle principali fonti di perdite nel sistema di tubazioni dell'industria petrolchimica, quindi sono fondamentali per la perdita delle valvole. I tassi di perdita della valvola sono in realtà il livello di tenuta della valvola, le prestazioni di tenuta della valvola sono indicate come parti di tenuta della valvola per prevenire la possibilità di perdite del fluido.

Le principali parti di tenuta della valvola, tra cui: la superficie di contatto tra le parti di apertura e chiusura e la sede, il montaggio di baderna, stelo e premistoppa, il collegamento tra il corpo valvola e i coperchi. Il primo appartiene alle perdite interne, che influiscono direttamente sulla capacità della valvola di interrompere il fluido e sul normale funzionamento dell'apparecchiatura. Gli ultimi due sono perdite esterne, cioè perdite di fluido dalla valvola interna. Le perdite e l'inquinamento ambientale causati dalle perdite esterne sono spesso più gravi di quelli causati dalle perdite interne. La perdita della valvola non è consentita soprattutto in condizioni di alta temperatura e pressione, mezzi infiammabili, esplosivi, tossici o corrosivi, quindi la valvola deve fornire prestazioni di tenuta affidabili per soddisfare i requisiti delle sue condizioni di utilizzo sulla perdita. Attualmente esistono cinque tipi di standard di classificazione delle guarnizioni delle valvole comunemente utilizzati nel mondo.

 

ISO 5208

L'Organizzazione internazionale per la standardizzazione ISO 5208 specifica gli esami e le prove su cui un produttore di valvole deve agire per stabilire l'integrità del limite di pressione di una valvola metallica industriale e per verificare il grado di tenuta della chiusura della valvola e l'adeguatezza strutturale del suo meccanismo di chiusura .

Esistono 10 tassi di perdita specificati nella norma ISO 5208: A, AA, A, B, C, CC, D, E, EE, F, G e il tasso A è il grado più alto. Esiste una corrispondenza vagamente definita tra i valori di accettazione del tasso di perdita di API 598 e il tasso del valore di perdita A applicato a DN 50, tasso CC-liquido per valvole di ritegno diverse da quelle con sede metallica e per valvole di ritegno tasso EE-gas e tasso G- liquido. I tassi A, B, C, D, F e G corrispondono ai valori della norma EN 12266-1.

API598

Lo standard API 598 dell'American Petroleum Institute è lo standard di prova più comunemente utilizzato per le valvole standard americane. È applicabile ai seguenti test sulle prestazioni di tenuta delle valvole standard API:

API 594 Valvole di ritegno con connessione flangiata, aletta, wafer e a saldare di testa

API 599 Valvole a maschio metalliche flangiate, filettate e saldate di testa

API 602 Valvole a saracinesca e di ritegno in acciaio DN 00 e inferiori per l'industria del petrolio e del gas naturale

API 603 Valvole a saracinesca con coperchio imbullonato resistente alla corrosione flangiate e saldate di testa

API 608 Valvole a sfera metalliche flangiate, filettate e saldate di testa

API 609 Valvole a farfalla doppia flangia, lug e wafer

MSS SP61

L'Associazione americana per la standardizzazione dei produttori di valvole e raccordi Il test di pressione MSS SP61 per valvole metalliche specifica che i requisiti di perdita consentiti sono i seguenti:

(1) Nel caso in cui una delle superfici di tenuta della sede di tenuta della valvola sia in plastica o gomma, non si devono osservare perdite durante la durata della prova di tenuta.

(2) La perdita massima consentita su ciascun lato quando chiuso deve essere: il liquido deve avere la dimensione nominale (DN) 0 per mm, 0 per ora.4 ml; Il gas è la dimensione nominale (DN) per millimetro, 120 ml all'ora.

(3) La perdita consentita dalla valvola di ritegno può essere aumentata di 4 volte.

Va notato che MS SSP 61 viene spesso utilizzato per l'ispezione di valvole in acciaio “completamente aperte” e “completamente chiuse”, ma non per valvole di controllo. MSS SP61 non viene solitamente utilizzato per testare le valvole standard americane.

ANSI／FCI70-2

Gli standard nazionali americani/gli standard dell'American Instrument Association ANSI/FCI 70-2(ASME B16).104) sono applicabili ai requisiti del grado di tenuta della valvola di controllo. La tenuta metallo-elastica o la tenuta metallica devono essere selezionate nella progettazione tecnica in base alle caratteristiche del mezzo e alla frequenza di apertura della valvola. Valvola a sede metallica i gradi dei sigilli dovrebbero essere stabiliti nel contratto d'ordine, le tariffe I, Ⅱ, Ⅲ vengono utilizzate di meno a causa della richiesta di un livello inferiore, generalmente scegliere almeno Ⅳ e V o Ⅵ per requisiti più elevati.

EN 12266—1

La norma EN 12266-1, prove su valvole industriali parte l specifica le prove di pressione, i metodi di prova e i criteri di accettazione – requisiti obbligatori. La norma EN 12266-1 soddisfa i requisiti della norma ISO 5208 per la classificazione dei sigilli ma non dispone delle classificazioni AA, CC ed EE. La nuova edizione della norma ISO 5208 aggiunge sei livelli di AA, CC, E, EE, F e G e fornisce confronti con diversi livelli di tenuta di API 598 ed EN 12266.

 

Va notato nel progetto tecnico che API 600-2001 (ISO 10434–1998) specifica che le prestazioni di tenuta della valvola sono testate in conformità con ISO 5208, ma la perdita nelle tabelle 17 e 18 è equivalente a API 598–1996 , non ISO 5208. Pertanto, quando per la progettazione ingegneristica vengono selezionati API 600 e il relativo test sulle prestazioni di tenuta API 598, la versione dello standard deve essere chiarita per garantire l'uniformità del contenuto dello standard.

Le linee guida pertinenti dell'API 6D (ISO 14313) per le perdite delle valvole sono: "le valvole a sede morbida e le valvole a maschio con paraolio non devono superare ISO 5208 A (nessuna perdita visibile), le valvole a sede metallica non devono superare ISO 5208 (1993) D a meno che altrimenti specificato." Nota nella norma: “applicazioni speciali possono richiedere perdite inferiori a ISO 5208 (1993) classe D. Pertanto, requisiti di perdita superiori allo standard dovranno essere indicati nel contratto d'ordine.