In una stazione di dosaggio di prodotti chimici in un impianto di finitura dei metalli, il supervisore della manutenzione ha notato un aumento della pressione della pompa ogni volta che il serbatoio batch veniva svuotato. La valvola di ritegno in PVC sulla linea di scarico sembrava a posto dall'esterno, ma la sfera interna aveva iniziato ad attaccarsi dopo mesi di contatto con una miscela acida calda. La linea è gradualmente drenata nuovamente nel serbatoio di aspirazione e il ciclo di dosaggio successivo è iniziato con aria intrappolata. La domanda “Le valvole di ritegno in PVC sono buone?” non si poteva rispondere con un semplice sì o no. Una valvola di ritegno in PVC è efficace quando il materiale plastico corrisponde alla sostanza chimica, la classe di pressione corrisponde al picco del sistema e il design della valvola è installato nell'orientamento per cui è stato progettato. È meno positivo quando qualcuno lo tratta come un dispositivo universale unidirezionale in grado di gestire qualsiasi fluido, qualsiasi temperatura o qualsiasi condizione di pressione inversa.
Questo articolo spiega quando una valvola di ritegno in PVC è una scelta intelligente, quando un altro materiale o un altro design della valvola di ritegno è migliore e come evitare i guasti che creano la reputazione che le valvole di ritegno in plastica siano inaffidabili. Le informazioni sono scritte dal punto di vista della produzione, sulla base di decenni di produzione di valvole, tubi e raccordi termoplastici per sistemi di gestione dei fluidi industriali.
Una valvola di ritegno è una valvola automatica che consente il flusso in una direzione e si chiude quando il fluido tenta di spostarsi all'indietro. Non sono necessari maniglia, attuatore o alimentatore. La valvola dipende dalla pressione, dalla gravità o da una molla per spostare l'elemento di chiusura. Poiché una valvola di ritegno in PVC è stampata in plastica, offre una combinazione di resistenza alla corrosione, leggerezza e bassa manutenzione che le valvole di ritegno in metallo spesso non possono eguagliare nel servizio chimico.
Il principio è semplice. Quando la pompa si avvia, la pressione in uscita spinge la sfera, il disco o l'aletta fuori dalla sua sede. Quando la pompa si ferma, il flusso inverso e la gravità spingono l'elemento di chiusura nuovamente sulla sede. La superficie di tenuta blocca il flusso di ritorno finché la successiva pressione in avanti non proviene dalla pompa. L'intero ciclo è meccanico e non richiede l'intervento di un operatore umano né un segnale elettrico.
Un malinteso comune è che una valvola di ritegno impedisca il riflusso in senso idraulico. Impedisce il flusso inverso attraverso la valvola stessa, ma non è la stessa cosa di un gruppo certificato di prevenzione del riflusso. Per molte linee industriali questa distinzione non ha importanza. Per l'acqua potabile o il controllo delle connessioni incrociate, è molto importante. Gli installatori devono sempre confermare ciò che richiedono le normative locali prima di selezionare una valvola di ritegno in PVC per compiti legati al riflusso.
Il termine "valvola di ritegno in PVC" si riferisce solitamente a un corpo valvola stampato in PVC, che è cloruro di polivinile non plastificato. Il PVC è rigido, abbastanza resistente per molte linee industriali a bassa pressione e altamente resistente a un'ampia gamma di acidi inorganici, alcali, soluzioni saline e agenti ossidanti. Non è resistente agli idrocarburi aromatici, chetoni, esteri o solventi clorurati. Presenta inoltre un limite di temperatura di servizio inferiore rispetto a CPVC o PPH, pertanto una valvola di ritegno in uPVC non deve essere utilizzata su vapore, condensa calda o linee di processo che funzionano a temperature superiori a circa 60 °C per lunghi periodi.
Gli acquirenti spesso chiamano tutte le valvole di ritegno in plastica valvole di ritegno in PVC, ma i produttori producono diversi materiali per servizi diversi. Il CPVC aumenta il limite di temperatura a circa 95 °C. Il PPH fornisce una migliore resistenza alle sollecitazioni meccaniche ripetute ed è comune nei rifiuti chimici e nelle linee di galvanica. Il PVDF serve applicazioni ad elevata purezza e ad alta temperatura. La tabella seguente spiega le differenze fondamentali dei materiali che influiscono sulla scelta della valvola.
| Materiale | Gamma tipica di servizio continuo | Forza chimica | Limitazione principale |
|---|---|---|---|
| PVC (PVC) | Da -10°C a 60°C | Buona resistenza a molti acidi inorganici, alcali, soluzioni saline e prodotti chimici per il trattamento dell'acqua. | Scarsa resistenza ai chetoni, agli aromatici e ai solventi clorurati; minore resistenza agli urti a bassa temperatura. |
| CPVC | Da -10°C a 95°C | Simile al PVC ma può funzionare con liquidi caldi corrosivi e molti prodotti chimici acquosi a temperature più elevate. | Costo più elevato; richiede cemento solvente o metodo di giunzione compatibile con CPVC. |
| PPH | Da 0 °C a 90 °C | Eccellente resistenza agli acidi, agli alcali e a molti effluenti industriali; buona resistenza allo stress cracking. | Rigidità inferiore rispetto al PVC; spesso necessita di maggiore supporto nelle tubazioni orizzontali. |
| PVDF | Da -20°C a 120°C | Resistenza chimica molto ampia e bassi livelli di estraibili per la gestione dei fluidi puri. | Costoso; normalmente utilizzato laddove PVC, CPVC o PPH non possono sopravvivere al servizio. |
In breve, una valvola di ritegno in PVC è utile quando viene utilizzata all'interno del suo involucro chimico e termico. È inoltre utile quando la pressione della tubazione rimane entro la pressione di esercizio nominale e quando la velocità del flusso è sufficientemente elevata da sollevare completamente l'elemento di chiusura ma non così elevata da provocare erosione o vibrazioni. Prima di scegliere, gli installatori dovrebbero controllare la tabella della resistenza chimica e la pressione nominale alla temperatura di servizio effettiva. Una valvola tarata a 10 bar a 20 °C può avere una pressione ammissibile inferiore a 50 °C.
Un'altra regola utile è verificare che la direzione del flusso sia segnata sul corpo e che la linea sia disposta in modo che il flusso inverso ricada verso l'elemento di chiusura. Anche la migliore valvola di ritegno in PVC si guasterà presto se installata capovolta o in una linea senza una chiara direzione del flusso. Una valvola di ritegno è fondamentalmente un dispositivo di controllo della direzione del flusso , non un dispositivo in grado di rendere sicura una disposizione delle tubazioni mal progettata.
Le valvole di ritegno in PVC sono utilizzate in migliaia di installazioni industriali e commerciali perché la combinazione di materiale plastico e funzione automatica risolve problemi operativi reali. Le applicazioni più comuni riguardano acqua, acidi diluiti, alcali e altri liquidi reattivi che potrebbero attaccare l'acciaio al carbonio o richiedere costose valvole in lega.
Nel dosaggio di prodotti chimici, una piccola valvola di ritegno in PVC viene spesso posizionata sul lato di scarico di una pompa a membrana. Quando la pompa si ferma, la valvola di ritegno mantiene la sostanza chimica nella linea di dosaggio invece di consentirne il drenaggio nel serbatoio di alimentazione. Ciò impedisce l'ingresso di aria e mantiene accurato il ciclo di dosaggio successivo. Se la pompa dosatrice si trova sotto il serbatoio dei prodotti chimici, anche una valvola di ritegno sulla linea di aspirazione può aiutare a mantenere l'adescamento, sebbene a questo scopo sia più comune una valvola di fondo.
Le officine galvaniche utilizzano tubazioni in plastica perché i bagni di processo contengono acidi, sali metallici e additivi chimici che corrodono le tubazioni metalliche. Le valvole di ritegno in PVC sono utili sulle linee di scarico delle pompe, sui circuiti dei filtri e sui sistemi di ricircolo delle linee di risciacquo. Impediscono la perdita di adescamento quando la pompa del filtro è spenta e impediscono alla soluzione di drenare all'indietro attraverso la camera del filtro quando la pompa viene fermata per manutenzione.
Gli impianti di trattamento delle acque reflue utilizzano valvole di ritegno in PVC su sistemi di rimozione dei polimeri, pompe di alimentazione chimica e linee di trasferimento a bassa pressione. In questi servizi, la valvola viene spesso selezionata per la resistenza agli additivi corrosivi e la facilità di installazione in un sistema di tubazioni termoplastiche. Una valvola di ritegno a sfera con raccordo a bocchettone è conveniente perché la sfera e la sede possono essere ispezionate senza tagliare la linea.
Le valvole di ritegno in PVC proteggono le pompe dosatrici dal sifonaggio e mantengono le linee di dosaggio piene durante i periodi di standby.
Le valvole di ritegno impediscono la rotazione inversa e mantengono le linee di processo adescate quando le pompe si fermano o commutano automaticamente.
Le linee in plastica a bassa pressione negli impianti di trattamento utilizzano valvole di ritegno per impedire la miscelazione tra i flussi di processo.
In tutte queste applicazioni, la valvola di ritegno in PVC funziona bene perché il sistema è progettato attorno a un tubo di plastica, la temperatura operativa è moderata e la direzione del flusso è prevedibile. I sistemi completi di tubi in plastica facilitano inoltre l'installazione di una valvola di ritegno senza creare corrosione galvanica o richiedere kit isolanti speciali.
Una buona valvola di ritegno in PVC può ancora essere il prodotto sbagliato per determinati lavori. Le seguenti condizioni richiedono un materiale diverso, un design diverso della valvola di ritegno o un dispositivo di protezione dal riflusso completamente diverso.
Il PVC non è idoneo per il vapore o per il servizio costante di acqua calda superiore a 60 °C. CPVC, PPH o PVDF dovrebbero essere presi in considerazione per i liquidi a temperatura più elevata. Anche l'aria compressa e altri gas sono discutibili per le valvole di ritegno in PVC, soprattutto dove una rapida caduta di pressione può creare una forza di chiusura rapida che sollecita il corpo. Il servizio del gas richiede una valvola specificatamente adatta per fluidi comprimibili, non una valvola di ritegno per liquidi per uso generico.
I regolamenti edilizi e le normative sull'approvvigionamento idrico richiedono solitamente un gruppo di prevenzione del riflusso approvato per i collegamenti tra acqua potabile e fonti non potabili. Una valvola di ritegno in PVC indipendente non sostituisce un dispositivo approvato. Anche se la valvola di ritegno funziona correttamente, l'installazione potrebbe non soddisfare i requisiti del codice. Per l'irrigazione, un collegamento per un tubo o un punto di iniezione di prodotti chimici collegato all'acqua potabile, utilizzare un gruppo certificato per la prevenzione del riflusso e approvato dall'autorità locale.
Una valvola di ritegno in PVC ha una pressione nominale, ma i picchi di pressione possono essere molto superiori alla normale pressione operativa. Quando una valvola di ritegno a chiusura rapida arresta improvvisamente una colonna di liquido ad alta velocità, il colpo d'ariete risultante può superare la resistenza del corpo della valvola. Il corpo della valvola potrebbe rompersi o la sede potrebbe danneggiarsi. In tubazioni lunghe, velocità di flusso elevate o cicli di avvio-arresto rapidi della pompa, scegliere un design con valvola di ritegno silenziosa assistita a molla o installare una valvola a chiusura lenta e consultare il produttore per i calcoli della pressione di picco.
| Condizioni di servizio | Cosa verificare | Rischio se ignorato |
|---|---|---|
| Temperatura del fluido | Confrontare la temperatura operativa effettiva con il valore nominale pressione-temperatura del materiale della valvola. | Ammorbidimento, scorrimento, deformazione permanente o perdite. |
| Compatibilità chimica | Utilizzare la tabella di resistenza chimica del produttore per l'O-ring, la sfera, la sede e il materiale del corpo. | Rigonfiamento, screpolature o appiccicosità dell'elemento di chiusura. |
| Picchi di pressione | Stimare la pressione massima di avvio-arresto, non solo la pressione costante della pompa. | Frattura del corpo o superficie di seduta danneggiata. |
| Direzione del flusso | Confermare che la freccia sul corpo della valvola punti nella vera direzione del flusso in avanti. | La valvola si chiude quando dovrebbe aprirsi e non può proteggere l'impianto. |
| Orientamento | Controlla se il design selezionato può essere montato orizzontalmente, verticalmente o ad angolo. | La sfera o il disco non si inseriscono mai, causando un flusso inverso continuo. |
Gli ingegneri degli appalti a volte presumono che una valvola di ritegno in PVC sia un prodotto esente da manutenzione. Richiede poca manutenzione, ma dovrebbe essere ispezionato a intervalli programmati. Se la linea trasporta materiale particolato, è necessario installare a monte un filtro o un filtro. Se la sfera o la sede sono usurate, la valvola deve essere sostituita o riparata prima che inizi a produrre rumore o a consentire il flusso inverso.
Non tutte le valvole di ritegno in PVC si comportano allo stesso modo. La geometria interna controlla la pressione di apertura, la velocità di chiusura e la posizione di installazione. Le quattro configurazioni più comuni per i sistemi di tubazioni in plastica sono le valvole di ritegno a sfera, le valvole di ritegno a battente, le valvole di ritegno wafer e le valvole di fondo.
Una valvola di ritegno a sfera utilizza una sfera libera che si trova in una sede lavorata. Quando la pressione in avanti entra nell'ingresso, la sfera si solleva e lascia passare il fluido attorno ad essa. Quando il flusso si inverte, la sfera ricade nella sede e sigilla il passaggio. Questo design è semplice e raramente si inceppa se la sfera, la sede e il fluido sono compatibili.
Le valvole di ritegno a sfera funzionano bene con liquidi puliti, soluzioni chimiche e acqua. Solitamente vengono installati orizzontalmente o verticalmente con il flusso verso l'alto. Nel flusso verticale verso l'alto, la sfera si solleva contro la gravità e ricade in modo pulito quando la pompa si ferma. Se installata con flusso verticale verso il basso, la sfera potrebbe non chiudersi abbastanza velocemente da arrestare il flusso inverso.
Per le linee che vengono aperte frequentemente per la pulizia, un corpo true-union consente un rapido accesso alle parti interne senza spostare il tubo. Questo è il disegno che consigliamo per gli impianti che effettuano lavaggi frequenti o che necessitano di verificare lo stato della sfera e della sede.
Valvola di ritegno a sfera di tipo union per una facile manutenzione Questa valvola di ritegno a sfera compatta è dotata di un corpo con unione vera per un rapido accesso interno durante la pulizia. Le sue parti minime semplificano la manutenzione, rendendolo una scelta pratica per gli impianti che necessitano di frequenti lavaggi o ispezioni. Visualizza il prodotto → Una valvola di ritegno a battente ha un disco o un lembo incernierato che si apre al passaggio del flusso. Il disco si chiude per gravità e pressione inversa quando la pompa si ferma. Le valvole di ritegno a battente generalmente hanno una caduta di pressione inferiore rispetto alle valvole di ritegno a sfera perché il percorso del flusso è più diretto. Sono più adatti all'installazione orizzontale con spazio sufficiente per consentire al disco di oscillare completamente aperto.
Se la linea ha una bassa velocità di flusso, una valvola di ritegno a battente può essere lenta a chiudersi. Questa chiusura lenta può ridurre il colpo d'ariete, ma può anche consentire un breve flusso inverso prima che il disco si inserisca. Nei sistemi in cui il flusso inverso deve essere interrotto istantaneamente, può essere preferibile un design a sfera o otturatore caricato a molla.
Una valvola di ritegno wafer è una valvola sottile che si trova tra due flange. Può essere del tipo oscillante con un disco corto o del tipo a doppia piastra con due piastre caricate a molla. Il design del wafer è utile quando lo spazio assiale è limitato. Non richiede uno spazio lungo nelle tubazioni come una valvola di ritegno a clapet con corpo flangiato.
Per i sistemi di tubazioni in plastica, le valvole di ritegno wafer sono più comuni nei tubi di dimensioni maggiori dove una valvola in plastica a corpo intero sarebbe costosa o pesante. Il corpo del wafer è bloccato tra le flange e l'anello di tenuta crea il collegamento tra le facce della flangia. La corretta installazione è importante: la valvola deve essere centrata tra le flange e le guarnizioni o le superfici di tenuta devono essere allineate con il foro del tubo.
Valvola di ritegno wafer resistente alla corrosione per tubi di grandi dimensioni Questa valvola di ritegno wafer a faccia corta è leggera ed economica, ideale per sistemi di tubazioni in plastica più grandi. Il suo design compatto consente una facile installazione tra le flange mantenendo un'elevata resistenza alla corrosione e un controllo affidabile del flusso. Visualizza il prodotto → Una valvola di fondo è una speciale valvola di ritegno montata sul fondo di una linea di aspirazione, spesso con un filtro integrato. Il suo compito è quello di mantenere il corpo della pompa e il tubo di aspirazione pieni di liquido quando la pompa si ferma. Quando la pompa si avvia, il liquido è già presente, quindi la pompa può aumentare rapidamente la pressione e non ha bisogno di aspirare aria da una linea di aspirazione vuota.
Le valvole di fondo sono ampiamente utilizzate su pompe autoadescanti, pompe di irrigazione e pompe di trasferimento che attingono da serbatoi, pozzetti o pozzi. Il filtro impedisce l'ingresso di detriti nella pompa, ma deve essere pulito periodicamente. Un filtro ostruito aumenta la resistenza all'aspirazione e riduce il flusso della pompa.
Le valvole di fondo flangiate sono più facili da rimuovere da un sistema di tubazioni per la pulizia rispetto alle valvole di fondo filettate sull'estremità di aspirazione, soprattutto nei tubi di dimensioni maggiori.
Valvola di fondo flangiata con design a sfera completamente sferica L'attacco flangiato semplifica la rimozione per la pulizia, soprattutto nelle taglie più grandi. La sua sfera completamente sferica resiste al blocco causato dalle particelle, mentre la struttura a bassa resistenza al flusso aiuta a mantenere un funzionamento efficiente della linea di aspirazione. Visualizza il prodotto → | Design | Apertura del flusso | Installazione | Manutenzione | Più adatto a |
|---|---|---|---|---|
| Valvola di ritegno a sfera | La palla si solleva dal sedile | Orizzontale; verticale verso l'alto con cautela | Può essere ispezionato nei modelli True Unione | Liquidi puliti e soluzioni chimiche |
| Valvola di ritegno a battente | Il disco incernierato si apre | Preferibile orizzontale | Richiede spazio per l'accesso al corpo | Linee di processo per acqua, rifiuti e bassa pressione |
| Valvola di ritegno wafer | Disco corto o piastre doppie | Tra le flange | Compatto ma meno comodo da ispezionare | Sistemi flangiati con spazio assiale limitato |
| Valvola di fondo | Sfera o disco con filtro | Verticale all'ingresso della linea di aspirazione | Il filtro deve essere pulito regolarmente | Adescamento della pompa e protezione della linea di aspirazione |
Ogni valvola di ritegno in PVC ha limiti pratici. Un produttore può stampare un corpo valvola con un determinato spessore di parete, ma la pressione nominale finale dipende dal materiale, dalla temperatura di esercizio e dal tipo di connessione. Una valvola a bicchiere, una valvola filettata, una valvola flangiata e una valvola a raccordo possono avere capacità di pressione diverse anche quando il corpo è realizzato con lo stesso materiale e la stessa dimensione nominale.
Il modo standard per valutare una valvola in plastica è indicare la pressione di esercizio massima consentita a una determinata temperatura. Ad esempio, una valvola può avere una pressione nominale di 10 bar a 20 °C e 6 bar a 50 °C. Se la temperatura del processo aumenta, la pressione consentita diminuisce. I team di ingegneri a volte commettono l'errore di selezionare una valvola solo in base alla sua classe di pressione nominale senza considerare la temperatura effettiva del fluido. Questo è uno dei rischi di approvvigionamento più comuni nella scelta delle valvole in plastica.
La pressione di cracking è la pressione minima a monte necessaria per aprire la valvola di ritegno. Se la pressione di apertura è troppo elevata, la valvola potrebbe non aprirsi completamente a flusso basso, causando una ostruzione. Se è troppo basso, la valvola potrebbe non chiudersi abbastanza velocemente quando il flusso si interrompe. Le valvole di ritegno a battente hanno in genere una bassa pressione di apertura. Le valvole di ritegno a sfera caricate a molla hanno una pressione di apertura più elevata e più prevedibile. Il valore corretto dipende dalla pressione di scarico della pompa e dalla portata minima dell'impianto.
Una valvola di ritegno dovrebbe essere selezionata per il campo di portata, non semplicemente per le dimensioni del tubo. Se la velocità del flusso è troppo bassa, la sfera o il disco potrebbero svolazzare vicino alla sede. Questo sfarfallio logora il sedile e crea rumore. Se la velocità del flusso è troppo elevata, l'elemento di chiusura può sbattere contro la battuta e causare un'usura prematura. La soluzione è confrontare la portata effettiva con l’intervallo di portata consigliato dal produttore della valvola.
Il grafico è un confronto visivo dei tipici intervalli di servizio continuo per i materiali del corpo valvola. Non sostituisce la scheda tecnica del produttore. L'intervallo esatto può variare in base alla serie di valvole, allo spessore della parete, al tipo di flangia e all'ambiente chimico. Confermare sempre l'intervallo di servizio prima di effettuare un ordine della valvola.
Molti guasti alle valvole di ritegno in PVC possono essere ricondotti all'installazione piuttosto che alla qualità della produzione. Le righe seguenti rappresentano i problemi più comuni legati all'installazione riscontrati negli impianti di processo e nelle stazioni di pompaggio.
La freccia sul corpo della valvola deve puntare nella direzione del flusso normale. Una freccia sulla valvola di ritegno non è decorativa. In una valvola di ritegno a sfera, la freccia solitamente indica la direzione dalla sede di ingresso verso la camera di uscita. L'installazione della valvola all'indietro impedisce alla sfera di chiudersi contro la sede e blocca il flusso in avanti.
Una valvola di ritegno a battente si affida alla gravità per riportare il disco in posizione chiusa. Se installato verticalmente con flusso verso l'alto, il disco non è in grado di chiudersi in modo affidabile quando il flusso si interrompe. Una valvola di ritegno a sfera può funzionare verticalmente se il flusso si sposta verso l'alto e la sfera ricade nella sede. Una valvola di ritegno caricata a molla è più flessibile perché la molla spinge l'elemento di chiusura verso la sede indipendentemente dall'orientamento. Leggere l'etichetta delle istruzioni prima di effettuare la scelta definitiva.
Le valvole in plastica sono più leggere delle valvole in metallo, ma necessitano comunque di un supporto adeguato. Una linea pesante riempita di liquido può esercitare sollecitazione di flessione su una valvola di ritegno flangiata in PVC e causare crepe vicino alla flangia. Sostenere il tubo su entrambi i lati della valvola, soprattutto quando la valvola fa parte di una linea soggetta a dilatazione dovuta alle variazioni di temperatura. Non utilizzare il corpo della valvola per sostenere il peso di lunghi tratti di tubo verticale.
Le valvole di ritegno filettate in PVC possono rompersi se serrate eccessivamente. Utilizzare il nastro o il sigillante in PTFE corretto e serrare solo alla quantità consigliata. I giunti cementati con solvente devono essere realizzati con il cemento adatto al materiale del tubo e della valvola. Le flange devono essere serrate in sequenza incrociata per evitare sollecitazioni diseguali sul corpo della valvola. Una flangia in plastica sottile può deformarsi se un bullone viene serrato completamente prima del bullone opposto.
Montare la valvola in modo che la freccia del corpo punti verso la destinazione del flusso, non verso la pompa.
Le linee orizzontali sono più sicure per le valvole di ritegno a battente e a chiusura per gravità.
Supporto both sides of the valve so pipe weight does not pull on the body.
Utilizzare il cemento solvente, il sigillante per filettature o la guarnizione della flangia corretti per il materiale della valvola.
Anche una valvola di ritegno in PVC ben selezionata può guastarsi nel tempo. Riconoscere i primi segnali di ciascuna modalità di guasto aiuta i team di manutenzione a sostituire la valvola prima che una linea venga scaricata o una pompa venga danneggiata.
Se la sostanza chimica non è compatibile con il materiale della palla, la palla può gonfiarsi, diventare morbida o rimanere attaccata al corpo. Lo stesso può accadere se la temperatura è superiore all'intervallo di servizio consigliato. Una palla gonfia potrebbe non entrare nella sede, quindi il flusso inverso continua. Il rimedio è verificare la resistenza chimica di ogni componente elastomerico e plastico della valvola, non solo del materiale del corpo.
Quando la velocità del flusso è troppo bassa per la dimensione della valvola, l'elemento di chiusura rimane sospeso tra la posizione aperta e quella chiusa. Ciò produce movimenti rapidi, rumore e usura progressiva del sedile. La soluzione è selezionare una valvola con una pressione di apertura inferiore, un passaggio interno più piccolo o una molla che mantenga l'elemento premuto contro la sede finché il flusso non è abbastanza forte da aprirlo completamente.
Una valvola di ritegno si chiude improvvisamente quando inizia il flusso inverso. Se la linea è lunga e la velocità del flusso elevata, l'energia cinetica del liquido in movimento crea un'onda di pressione. L'onda può momentaneamente raddoppiare o triplicare la normale pressione del sistema. Il corpo di una valvola in PVC potrebbe rompersi perché il picco supera il limite di pressione a breve termine. Installare una valvola a chiusura lenta, un vaso di espansione o una valvola di ritegno silenziosa a molla in linee con frequenti interventi della pompa.
Sporco, incrostazioni o sostanze chimiche cristallizzate sulla sede possono impedire la tenuta della sfera o del disco. Una linea con solidi sospesi dovrebbe avere un filtro o un filtro a monte della valvola di ritegno. Se si verificano perdite dopo un periodo di servizio, la pulizia della valvola può ripristinare la tenuta. Se la sede è graffiata o corrosa, la valvola deve essere sostituita.
| Segno | Probabile causa | Risposta pratica |
|---|---|---|
| La valvola emette un rumore di colpetto | Sfera o disco svolazzanti a basso flusso | Aumentare il flusso, utilizzare una valvola più piccola o scegliere un design caricato a molla. |
| Il liquido scorre all'indietro dopo l'arresto della pompa | Particelle estranee sulla sede o orientamento errato | Pulire le parti interne e confermare la freccia di flusso. |
| Crepa esterna vicino al giunto | Serraggio eccessivo, stress termico o colpo d'ariete | Controllare la pressione di picco e sostenere correttamente il tubo. |
| La palla non può muoversi liberamente | Prodotto chimico incompatibile o temperatura elevata | Verificare la resistenza chimica e la temperatura nominale. |
| La pompa perde l'adescamento | Valvola di fondo blocked or suction line leaking | Pulire il filtro e ispezionare i giunti del tubo di aspirazione. |
Il processo di selezione va oltre la semplice corrispondenza della dimensione del tubo. Un approccio strutturato aiuta a evitare la situazione comune in cui la valvola si adatta alla linea ma non al servizio effettivo.
Inizia con il nome esatto del liquido, la concentrazione e l'intervallo di temperatura. Utilizzare una tabella di resistenza chimica per confermare che i materiali del corpo, della sede e della sfera siano compatibili. Se la linea alterna più sostanze chimiche, scegliere il materiale compatibile con la sostanza chimica più aggressiva che potrebbe apparire.
Registrare la normale pressione della pompa, la massima pressione morta e qualsiasi potenziale picco. La valvola di ritegno deve essere dimensionata per la pressione massima che il liquido può raggiungere alla temperatura di servizio effettiva. Non fare affidamento sulla pressione nominale stampata sulla targhetta per 20 °C a meno che la temperatura di servizio non sia effettivamente 20 °C.
Per tubi di piccole dimensioni e liquidi puliti, una valvola di ritegno a sfera è generalmente semplice e affidabile. Per le linee flangiate di grandi dimensioni, una valvola di ritegno a clapet o una valvola di ritegno wafer è spesso più pratica. Per le linee di aspirazione della pompa, una valvola di fondo è la scelta giusta. Se la linea presenta tratti verticali, potrebbe essere necessaria una valvola di ritegno a molla.
Le connessioni filettate, a bicchiere, a bocchettone o flangiate influiscono sia sui costi di installazione che sulla comodità di manutenzione. Una valvola di ritegno a sfera del tipo a bocchettone è utile per una pulizia rapida. Una valvola di fondo flangiata è più facile da rimuovere rispetto a una valvola filettata montata sul fondo. In uno spazio ristretto, una valvola di ritegno wafer consente di risparmiare lunghezza ma può essere più difficile da ispezionare.
| Applicazione | Tipo consigliato | Connessione | Motivo principale |
|---|---|---|---|
| Scarico della pompa dosatrice di prodotti chimici | Valvola di ritegno a sfera | Filettato o unione | Compatto, a basse perdite, facile da ispezionare. |
| Linea di ritorno della pompa filtro | Valvola di ritegno a sfera | Union | Accesso rapido per rimuovere una palla bloccata. |
| Linea di processo flangiata con spazio limitato | Valvola di ritegno wafer | Wafer tra le flange | Dimensione faccia a faccia breve. |
| Linea di aspirazione della pompa dal serbatoio o dalla coppa | Valvola di fondo | Flangiati o filettati | Mantiene la pompa adescata e filtra i detriti. |
Una volta scelto il progetto, l'acquirente deve richiedere la scheda tecnica della valvola, la curva pressione-temperatura e il disegno di installazione. Un produttore affidabile fornirà la direzione del flusso, la spaziatura consigliata dei supporti e le istruzioni per la pulizia. Questa documentazione è utile anche per il team di manutenzione dopo l'installazione della valvola.
Quando una valvola di ritegno in PVC viene acquistata da una fabbrica, la qualità fisica del corpo stampato è solo una parte della storia. Il controllo del processo durante lo stampaggio, la lavorazione della sede e il metodo di prova utilizzato dalla fabbrica determinano se la valvola funzionerà in servizio reale.
Non tutte le "valvole di ritegno in PVC" sono realizzate con la stessa formulazione. Una fabbrica di qualità può fornire certificati dei materiali o dati sulla resistenza chimica per il tipo di resina utilizzata. Se le superfici di connessione di ingresso e uscita sono stampate con un materiale diverso o un composto riciclato, la valvola potrebbe sembrare identica ma guastarsi a un livello di sollecitazione molto inferiore.
La sfera o il disco devono essere posizionati concentricamente nella sede. Se la sede non è rotonda o la sfera presenta sbavature dallo stampo, la valvola perderà anche se nuova. I controlli dimensionali dovrebbero riguardare il foro interno, la planarità della superficie della flangia e l'allineamento della linea centrale. Una valvola visivamente pulita e priva di crepe superficiali o linee di saldatura ha molte più probabilità di soddisfare la pressione nominale.
Il test di pressione individuale è il modo più efficace per confermare la qualità di ciascuna valvola. Le procedure di test in fabbrica possono includere prove idrostatiche del guscio, prove di tenuta del sedile e prove dell'aria sott'acqua. L'acquirente deve chiedere quale test viene eseguito su ogni valvola e quale test viene eseguito solo sui campioni. Un produttore che testa idrostaticamente l'intero corpo a una pressione superiore alla pressione di esercizio nominale dimostra un livello più elevato di controllo del processo.
Gli acquirenti industriali spesso hanno bisogno di qualcosa di più di un corpo valvola e di una fattura. Hanno bisogno dei registri dei lotti di produzione, dei certificati dei materiali e di una registrazione della prova di pressione. Ciò è particolarmente importante per i progetti che vengono ispezionati da ingegneri di terze parti o che richiedono la tracciabilità fino alla data di produzione. Uno stabilimento con gestione della qualità ISO 9001 e licenza per componenti di tubazioni in pressione ha maggiori probabilità di mantenere tali registri in modo coerente.
Ningbo Baodi Plastic Valve Co., Ltd. ha iniziato a produrre valvole industriali in plastica nel 1979 e ha ottenuto una valutazione dall'ex Ministero dell'industria chimica nel 1983 per un primo progetto di valvola a membrana in plastica. Successivamente l'azienda ha introdotto la valvola a sfera flangiata monopezzo e si è espansa nei sistemi di tubazioni in CPVC. Questa storia è importante perché dimostra che una fabbrica di valvole in plastica non si limita ad acquistare valvole finite per poi rivenderle. Progetta il corpo, controlla il processo di stampaggio, testa il prodotto finito e fornisce una gamma di materiali per tubazioni in modo che valvola e tubo possano essere abbinati nello stesso progetto. Per una valvola di ritegno in PVC, questo approccio integrato aiuta a ridurre la possibilità che una valvola sia collegata a un tubo di materiale incompatibile o installata con la classe di pressione sbagliata.
Una valvola di ritegno in PVC è utile per prevenire il flusso inverso attraverso il corpo della valvola in un sistema di tubazioni industriali. Non sostituisce un gruppo di prevenzione del riflusso approvato in una rete di acqua potabile. Per l'irrigazione, l'iniezione di prodotti chimici o qualsiasi collegamento in cui sia possibile la contaminazione incrociata, utilizzare un disconnettore certificato per tale applicazione.
Una valvola di ritegno in PVC standard è generalmente classificata fino a circa 60 °C per il servizio a pressione continua. CPVC aumenta questo valore a circa 95 °C, PPH a circa 90 °C e PVDF a circa 120 °C. La temperatura massima effettiva è inferiore quando la pressione del fluido è elevata, quindi controllare la tabella pressione-temperatura del produttore per la dimensione selezionata e il tipo di connessione.
Alcune valvole di ritegno in PVC possono essere installate verticalmente, ma la direzione del flusso è importante. Una valvola di ritegno a sfera con chiusura per gravità funziona verticalmente quando il flusso è verso l'alto perché la sfera ricade nella sede quando la pompa si ferma. Una valvola di ritegno a battente solitamente non è adatta per l'installazione verticale. Le valvole di ritegno caricate a molla sono più flessibili e possono funzionare con orientamento orizzontale, verticale o angolato.
Una valvola di ritegno a sfera è spesso migliore per tubi di piccole dimensioni, linee di dosaggio di prodotti chimici e sistemi che necessitano di una tenuta ermetica con perdite ridotte. Una valvola di ritegno a battente è spesso migliore per linee più grandi e servizi di acqua pulita dove si desidera una caduta di pressione inferiore. La scelta migliore dipende dallo spazio disponibile, dalla portata, dalla pressione di apertura richiesta e dal programma di pulizia.
Non esiste un'unica durata di servizio poiché la valvola dipende dalla compatibilità del fluido, dalla temperatura, dalla velocità del flusso e dalla manutenzione. In una linea di acqua dolce entro la pressione e la temperatura nominali, una valvola di ritegno in PVC può durare per molti anni. In una linea chimica aggressiva vicina al limite di temperatura superiore, potrebbe essere necessario sostituire la sfera o la sede dopo mesi. L'ispezione regolare è l'unico modo affidabile per giudicare la durata di servizio rimanente.
Scegliere un valore di pressione superiore alla pressione di linea massima prevista, compresi i picchi di pressione derivanti dall'avvio della pompa e dal colpo d'ariete. Molte valvole in PVC hanno una pressione nominale di circa 10 bar a 20 °C, ma la pressione consentita diminuisce con l'aumentare della temperatura. Se il sistema funziona normalmente a 6 bar ma presenta un picco di 10 bar, utilizzare una valvola con un valore nominale superiore o aggiungere una protezione da sovratensione.
Dipende dalla costruzione. Le valvole di ritegno a sfera di tipo con raccordo e alcuni modelli con raccordo vero consentono la sostituzione della sfera, della sede o dell'O-ring. Le valvole flangiate o cementate con solvente sono più difficili da riparare e spesso vengono sostituite come unità completa. Conservare sfere e anelli di sede di riserva per dimensioni comuni può ridurre i tempi di inattività.
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