Perché utilizzare una valvola a saracinesca invece di una valvola a sfera? Tre analisi tecniche approfondite-

Le valvole a sfera sono ampiamente adottate per il loro funzionamento di accensione-rapido e la struttura compatta nella selezione delle valvole. Tuttavia, i professionisti che cercano "perché utilizzare una valvola a saracinesca invece di una valvola a sfera" di solito incontrano problemi pratici come perdite di vapore ad alta-temperatura, inceppamento della sfera causato da liquami o aumento del consumo di energia della pompa a causa di un'eccessiva caduta di pressione nella tubazione.🔸 In combinazione con API 600 (standard per valvole a saracinesca) e API 608 (standard per valvole a sfera), questo articolo elabora la risposta da tre punti di vista tecnici fondamentali.

1. Caratteristiche del percorso del flusso rettilineo: riduzione della perdita di pressione permanente

▶️ Anche quando è completamente aperta, la parete interna della porta a sfera in una valvola a sfera crea lievi cambiamenti bruschi nella linea di flusso. Prendendo come esempio una valvola a sfera a passaggio totale da 2-pollici, il suo coefficiente di resistenza al flusso (correlato aCvvalore) varia da 35 a 50. Per le valvole a saracinesca, in particolare le valvole a saracinesca a cuneo, la saracinesca è completamente sollevata verso la parte superiore della cavità del corpo della valvola quando è completamente aperta, formando un percorso del flusso quasi rettilineo e regolare con un coefficiente di resistenza al flusso compreso tra 10 e 20.

▶️ Dati tecnici: Per una tubazione del vapore DN150 con una lunghezza totale di 1000 metri, una valvola a saracinesca può ridurre la perdita di attrito della tubazione di un ulteriore 8% - 12% rispetto a una valvola a sfera. Ciò si traduce in decine di migliaia di chilowattora-ora risparmiate ogni anno per pompe e compressori. Pertanto, le valvole a saracinesca rappresentano l’opzione preferita per ridurre il costo totale di proprietà (TCO) nei gasdotti a lunga distanza-ad alta-pressione e nei gasdotti ad alta-temperatura.

2. Resistenza ai mezzi aggressivi: adattamento ai fluidi liquami e particolati

▶️ Le prestazioni di tenuta delle valvole a sfera dipendono dall'adattamento preciso tra le sedi in PTFE (politetrafluoroetilene) o metalliche e la sfera. Quando il fluido contiene particelle dure come fanghi minerali e ceneri volanti, le particelle si incastreranno nelle sedi morbide o graffieranno la superficie lucida della sfera durante il funzionamento della valvola, riducendo la durata della guarnizione a soli 3-6 mesi.

▶️ Le valvole a saracinesca presentano superfici di tenuta piatte parallele o a forma di cuneo-, che possono essere rivestite con lega di stellite (durezza: HRC 38-45). Durante l'apertura e la chiusura si verifica un'azione raschiante tra la saracinesca e le sedi, rimuovendo le particelle aderenti dalle superfici di tenuta. Secondo i test comparativi pubblicati inGiornale di controllo dei fluidi, 2022, in condizioni di lavoro con impasto contenente il 15% di sabbia silicea, la valvola a saracinesca resiste a 6.200 cicli di manovra prima della prima perdita, mentre la valvola a sfera dura solo 800 cicli. Per questo motivo, le valvole a saracinesca sono prioritarie nei settori del trattamento delle acque reflue, della metallurgia e della chimica del carbone.

3. Stabilità strutturale ad alta temperatura e alta pressione

▶️ Le valvole a sfera convenzionali-con sede morbida con sedi in PTFE hanno una resistenza alla temperatura massima di soli 200 gradi. Anche per le valvole a sfera con sede metallo-su-metallo, la loro struttura di tenuta-a contatto tra la sfera e le sedi è soggetta a inceppamenti e perdite esterne a causa delle differenze nei coefficienti di dilatazione termica quando la temperatura cambia bruscamente.

▶️ Le valvole a saracinesca adottano una struttura autoserrante a cuneo-. Quando la temperatura aumenta, il corpo della valvola e la saracinesca si espandono in modo sincrono, il che a sua volta aumenta la pressione specifica di tenuta. In conformità con ASME B16.34, le valvole a saracinesca in fusione possono funzionare stabilmente a temperature da -29 gradi a 550 gradi e classe di pressione fino alla Classe 1500.

▶️ Caso sul campo: Originariamente un impianto chimico utilizzava valvole a sfera con sede metallo su-metallo su tubazioni del vapore surriscaldato (450 gradi, 4,0 MPa) e il grippaggio della sede si verificava ogni 4 mesi. Dopo il passaggio alle valvole a saracinesca conformi allo standard API 600, le tubazioni hanno funzionato ininterrottamente per 28 mesi senza alcun guasto.

📌Conclusione: tabella di riferimento per la selezione della valvola

📝Riepilogo

Per i sistemi di tubazioni che richiedono perdite di pressione basse e prolungate, forte resistenza al particolato e prestazioni affidabili a temperature e pressioni ultra-elevate,valvole a saracinescarappresentano una scelta ingegneristica più affidabile rispetto alle valvole a sfera. Si consiglia di effettuare la selezione finale in base alle proprietà del mezzo, ai valori nominali di temperatura e pressione (in conformità con gli standard ASME/API) e ai cicli di manutenzione.