Valvola di riflusso e valvola di ritegno: differenze chiave per le tubazioni in plastica industriali

Perché una valvola di ritegno e una valvola di riflusso non sono intercambiabili

Consideriamo una pompa dosatrice di prodotti chimici che aspira da un serbatoio di stoccaggio e inietta in una linea di galleggiamento. Se la pompa si ferma e la pressione sul lato di scarico diventa superiore a quella sul lato della pompa, il fluido proverà a fluire all'indietro. Una valvola di ritegno può chiudere il percorso inverso, ma non dimostrerà a un ispettore del codice che la fornitura di acqua potabile è protetta. Una valvola antiriflusso, nel senso di un gruppo disconnettore, è costruita esattamente per questo scopo: due elementi di chiusura indipendenti, porte di prova e una strategia di isolamento che consente la verifica senza entrare nel tubo. La differenza conta molto prima che la valvola venga ordinata.

Nelle discussioni ingegneristiche, una valvola di ritegno viene talvolta chiamata valvola di riflusso perché entrambi i dispositivi arrestano il flusso inverso. Questa formulazione vaga crea un rischio reale in materia di appalti. Una valvola di ritegno è un corpo valvola singolo con un elemento mobile. Un disconnettore è un gruppo progettato per impedire l'ingresso di mezzi non potabili o di processo in una fornitura potabile. Sono diversi livelli di protezione, con diverse perdite di pressione, installazione, test e costi. Per i sistemi di tubazioni industriali in plastica, sapere quale sia effettivamente necessario dipende dal fluido, dal punto di connessione e dalle regole locali di controllo della connessione trasversale.

Cosa fa effettivamente una valvola di ritegno

Una valvola di ritegno è una valvola automatica a due porte che consente il flusso in una direzione e si chiude quando il flusso viene invertito. Non ha maniglia esterna, nessun attuatore elettrico e nessun comando manuale nella sua forma più semplice. L'elemento di chiusura, sia esso una sfera, un disco incernierato o una serie di piastre, si sposta dalla sede quando la pressione in avanti supera la pressione di rottura, quindi ritorna nella sede quando il flusso in avanti si interrompe o si inverte.

Come è costruita una valvola di ritegno termoplastica

Nelle tubazioni termoplastiche industriali, le parti a contatto con il fluido vengono lavorate o stampate con materiali come PVC, CPVC, PPH, PVDF o FRPP. Una valvola di ritegno in plastica è attraente perché non arrugginisce, non introduce ioni metallici nel fluido e resiste alle sostanze chimiche aggressive. Il design interno è ancora simile a quello di una valvola di ritegno in metallo: un corpo, una sede, un disco o una sfera e un meccanismo di ritorno a molla o per gravità.

• Le valvole di ritegno a sfera utilizzano una sfera flottante che si deposita su una sede curva quando appare il flusso inverso.
• Le valvole di ritegno a battente utilizzano un disco incernierato che si apre come una porta e si chiude per gravità o pressione inversa.
• Le valvole di ritegno wafer si trovano tra due flange e utilizzano un corpo corto con due semidischi o un singolo disco inclinabile.
• Le valvole di fondo sono valvole di ritegno posizionate sul fondo di una linea di aspirazione per mantenere la pompa adescata.

Ciò che una valvola di ritegno non può fare

Una valvola di ritegno non è una tenuta meccanica positiva quando è chiusa. È un dispositivo dinamico e può vibrare, attaccarsi o far passare piccole quantità di fluido durante la chiusura. Inoltre, non fornisce una barriera verificabile tra una fornitura potabile e una fonte di contaminanti. In un programma di controllo delle connessioni incrociate, una valvola di ritegno è solitamente considerata un componente e non un gruppo protettivo completo.

Disegni delle valvole di ritegno e servizio tipico

Ogni disegno ha una velocità di risposta diversa. Una valvola di ritegno wafer caricata a molla tende a chiudersi più velocemente di una valvola di ritegno a battente per gravità, il che influisce sul colpo d'ariete nei sistemi di pompaggio veloci. Una valvola di ritegno a sfera può tollerare il fluido sporco meglio di un design a cerniera, ma l'azione della sfera può essere più lenta in un servizio a bassa viscosità. Quando un impiantista chiede quale valvola di ritegno installare, la risposta inizia dal fluido, dalla portata, dal profilo di pressione e dalla caduta di pressione ammissibile, non dalla preferenza della marca.

Cosa significano realmente una valvola antiriflusso e un disconnettore

Il termine valvola antiritorno viene utilizzato in diversi modi. Negli impianti idraulici e idrici comunali, una valvola antiriflusso si riferisce solitamente a un gruppo antiriflusso, che è un dispositivo che protegge un collegamento dell'acqua potabile. Nei lavori di drenaggio, una valvola antiriflusso è un prodotto diverso utilizzato per impedire il ritorno delle acque reflue in un edificio. Nel linguaggio dell'industria di processo, alcuni ingegneri chiamano qualsiasi valvola di ritegno una valvola di riflusso perché interrompe il flusso inverso. Tali termini dovrebbero essere separati prima di scrivere una specifica.

Componenti del gruppo disconnettore

Un tipico disconnettore contiene più di una funzione di controllo. I gruppi a zona di pressione ridotta comprendono due valvole di ritegno e una valvola limitatrice della pressione differenziale tra di loro. Un gruppo valvola a doppia ritegno contiene due valvole di ritegno in serie. Entrambi i modelli consentono test sul campo con rubinetti di prova e valvole di isolamento. La valvola aggiuntiva crea una zona misurabile che protegge la fornitura potabile a monte anche se il lato a valle viene contaminato.

Questo è il motivo per cui una singola valvola di ritegno in plastica non è generalmente accettata come disconnettore. La valvola di ritegno potrebbe chiudersi, ma non è possibile testare la tenuta in condizioni reali. Un disconnettore è progettato per verificarne le prestazioni. La distinzione non è teorica; è scritto negli standard di controllo delle connessioni incrociate e nei codici idraulici. Per maggiori dettagli su come questi termini vengono trattati nel linguaggio del codice, vedere questo guida alla terminologia relativa alla prevenzione del riflusso .

Valvola antiriflusso contro valvola di ritegno

Una valvola antiriflusso è un raccordo a saracinesca installato su un'uscita di drenaggio. È progettato per chiudersi automaticamente quando l'acqua della fogna a valle sale, impedendo il deflusso delle acque reflue nell'edificio. Una valvola antiriflusso non è destinata a impedire l'inversione dei fluidi di processo all'interno di una linea chimica. Una valvola di ritegno viene utilizzata nelle tubazioni in pressione per impedire il riflusso del fluido pompato. Entrambi hanno in comune il "flusso inverso", ma i materiali, lo standard e la logica di installazione sono completamente diversi.

Differenze chiave tra una valvola di riflusso e una valvola di ritegno

La differenza di perdita di pressione è spesso il primo indizio su cosa è installato. Una valvola di ritegno a battente singola può avere una caduta di pressione simile a un breve tratto di tubo. Un gruppo con zona di pressione ridotta può creare una caduta di pressione molte volte maggiore, motivo per cui gli ingegneri devono ricalcolare la prevalenza disponibile quando un disconnettore viene aggiunto a una linea. Una valvola di ritegno da sola è più facile da installare e costa meno, ma non offre lo stesso livello di sicurezza o conformità alle normative.

Tipi di valvole di ritegno termoplastiche utilizzate nelle tubazioni industriali

In qualità di produttori di valvole e sistemi di tubazioni termoplastici, classifichiamo le valvole di ritegno in base al corpo, alla sfera e al tipo di connessione. Il design flangiato è comune nelle linee più grandi dove è necessario l'accesso tramite bulloni per la manutenzione. Il design del raccordo consente di rimuovere la valvola senza smontare l'intera sezione del tubo. I design wafer riducono il peso e si adattano alle flange esistenti. Le valvole di fondo sono selezionate per le linee di aspirazione. Se si sceglie una valvola per una linea chimica, la compatibilità delle parti a contatto con il fluido conta più dell'adesivo del marchio sulla maniglia.

Valvola di ritegno a sfera flangiata per linee di prodotti chimici corrosivi Questa valvola di ritegno flangiata completamente sferica previene l'intasamento da particolato e offre opzioni con sfera in PTFE, che la rendono una soluzione affidabile per servizi chimici corrosivi. Visualizza il prodotto →

Valvola di ritegno a battente con bassa resistenza al flusso e facile manutenzione Una valvola di ritegno a braccio oscillante che fornisce una resistenza al flusso minima e un semplice accesso al coperchio per la manutenzione, ideale per sistemi di tubazioni in plastica esigenti che gestiscono fluidi corrosivi. Visualizza il prodotto →

Valvola di ritegno wafer leggera per un'installazione compatta Questa valvola di ritegno wafer resistente alla corrosione presenta uno scartamento ridotto, semplificando l'installazione tra le flange pur rimanendo economicamente vantaggiosa per le linee in plastica industriali. Visualizza il prodotto →

Quando basta una valvola di ritegno

• Linee di scarico della pompa in cui l'unica preoccupazione è impedire la rotazione inversa della pompa.
• Linee di trasferimento chimico in cui il riflusso mescolerebbe fluidi di processo incompatibili.
• Linee di scarico della pressione e di bypass dove la procedura operativa accetta una semplice barriera unidirezionale.
• Circuiti di acqua industriale non potabile in cui il sistema non si collega a una rete pubblica di acqua potabile.

Quando un gruppo di riflusso è obbligatorio

• Collegamenti tra acqua di processo e acqua potabile comunale.
• Sistemi di alimentazione chimica che iniettano additivi nell'acqua potabile.
• Linee di irrigazione con iniezione di fertilizzanti o pesticidi.
• Collegamenti di alimentazione della caldaia o della torre di raffreddamento che necessitano di una separazione verificabile.

Per la maggior parte delle applicazioni chimiche corrosive, una singola valvola di ritegno termoplastica rappresenta la scelta ingegneristica pratica. Qualora la stessa linea crei anche un eventuale collegamento trasversale con acqua potabile, la progettazione dovrà prevedere un adeguato dispositivo antiriflusso nel punto di connessione. I due lavori non dovrebbero essere combinati in un'unica valvola. Un confronto tra diverse opzioni di valvole di ritegno in plastica è disponibile nel valvole di ritegno in plastica industriale sezione di questo sito.

Caduta di pressione e comportamento del flusso

La caduta di pressione è il modo più diretto per confrontare una valvola di ritegno e un gruppo di riflusso perché influisce sul dimensionamento della pompa. Una valvola di ritegno si apre quando la pressione differenziale supera la pressione di cracking. Il disco o la sfera rimangono parzialmente sollevati mentre il flusso continua. La forma del percorso del flusso e il peso dell'elemento di chiusura determinano la perdita di carico. Una valvola di ritegno a battente con un corpo largo ha una perdita di carico inferiore rispetto a una valvola di ritegno a sfera caricata a molla con un foro più piccolo.

Un gruppo disconnettore è dotato di due moduli di ritegno e talvolta di una valvola di sicurezza, quindi il percorso del flusso è più complesso. La perdita di carico non è semplicemente doppia rispetto a quella di una valvola di ritegno; può essere tre o quattro volte superiore a seconda della riduzione interna del diametro del foro. Per questo motivo una pompa di scarico che attualmente funziona con una valvola di ritegno non può essere semplicemente sostituita con un disconnettore a meno che non venga ricontrollata la prevalenza disponibile della pompa.

Compatibilità materiale e chimica

Le valvole di ritegno in plastica vengono selezionate perché il fluido attacca il metallo. Il materiale bagnato deve resistere alla concentrazione chimica, alla temperatura e alla pressione dell'applicazione. I comuni materiali termoplastici non sono tutti uguali. L'UPVC è rigido ed economico per molte applicazioni con acidi e acqua, ma ha una temperatura massima inferiore. Il CPVC estende l'intervallo di temperatura e viene utilizzato per fluidi corrosivi caldi. Il PPH offre buona resistenza chimica e saldabilità. Il PVDF viene utilizzato per servizi chimici di elevata purezza e ad alta temperatura. L'FRPP aggiunge un rinforzo in fibra di vetro per una maggiore resistenza in alcuni sistemi di tubazioni.

La differenza tra una valvola antiritorno e una valvola di ritegno è visibile anche a livello del materiale. La maggior parte dei disconnettori utilizzati nella protezione dell'acqua potabile sono realizzati in ottone, bronzo o acciaio inossidabile. Non sono selezionati per compatibilità chimica; sono selezionati per affidabilità meccanica e accettazione del codice. Una valvola di ritegno in plastica, invece, può essere realizzata con la stessa famiglia di polimeri del tubo, offrendo una linea di processo realmente interamente in plastica. Ciò è importante in un impianto in cui la resistenza alla corrosione è la priorità principale e dove gli ioni metallici non possono essere introdotti nel liquido di processo.

Orientamento dell'installazione e requisiti di spazio

L'orientamento è una causa frequente di guasto della valvola di ritegno. Una valvola di ritegno a battente fa affidamento sulla gravità affinché il disco ritorni nella sede. Se viene installato capovolto o con la cerniera nel piano sbagliato, il disco potrebbe non chiudersi completamente e la valvola perderà in condizioni di flusso inverso. Una valvola di ritegno caricata a molla può essere installata in più orientamenti, ma la molla aggiunge resistenza e può affaticarsi nel tempo. Una valvola di ritegno a sfera è meno sensibile alla gravità perché la sfera viene spinta indietro nella sede dalla molla, ma la sfera deve comunque essere installata nell'orientamento indicato sul corpo.

Regole fondamentali di orientamento

• Installare la valvola in modo che la freccia o il contrassegno del flusso puntino nella direzione del flusso consentito.
• Utilizzare un montante verticale per le valvole di ritegno a sfera che necessitano che la sfera si sollevi in ​​modo pulito dalla sede.
• Sostenere il tubo su entrambi i lati della valvola per evitare sollecitazioni di flessione sul corpo in plastica.
• Lasciare spazio sufficiente per rimuovere il coperchio o il raccordo per la pulizia e l'ispezione.
• Non installare una valvola di ritegno immediatamente sullo scarico della pompa senza considerare la lunghezza della tubazione diritta necessaria per stabilizzare il flusso.

Un gruppo disconnettore richiede più spazio perché è dotato di più moduli di controllo e rubinetti di prova. Deve rimanere accessibile per i test annuali. Molti proprietari preferiscono installarlo sopra il livello del suolo in un recinto riscaldato se il clima può congelare la linea. Una singola valvola di ritegno all'interno di uno skid dell'attrezzatura può essere interrata nelle tubazioni, riducendo il rischio di danni meccanici ma rendendo anche più difficile la manutenzione. Se il sistema necessita di una pulizia frequente, una valvola di ritegno in plastica di tipo a bocchettone è più facile da rimuovere rispetto a un gruppo flangiato con set di bulloni lunghi.

Manutenzione e modalità di guasto comuni

Una valvola di ritegno viene spesso dimenticata fino a quando una pompa non inizia a ruotare all'indietro, una linea perde l'adescamento o un serbatoio di miscelazione non riceve la sostanza chimica sbagliata. Poiché una valvola di ritegno non ha parti esterne mobili, il suo disco interno, la guarnizione o la molla possono guastarsi senza essere visibili dall'esterno. L'ispezione regolare è l'unico modo per individuare tempestivamente il problema.

I dispositivi di prevenzione del riflusso vengono mantenuti in modo diverso. Hanno bisogno di un test certificato per confermare che entrambe le valvole di ritegno mantengano la pressione e che la valvola di sicurezza si apra al differenziale corretto. L'intervallo del test viene solitamente stabilito dal fornitore di acqua locale. Un disconnettore non si limita a pulire; si verifica con un misuratore calibrato. Questo è un motivo in più per cui una valvola di ritegno non può essere trattata come una valvola di riflusso in un collegamento idrico regolato, anche se è fisicamente in grado di arrestare il flusso inverso il giorno in cui viene installata.

Scegliere il prodotto giusto per l'applicazione

Il modo più rapido per scegliere tra una valvola antiritorno e una valvola di ritegno è identificare esattamente cosa deve essere protetto. Se il confine è una linea di processo tra due servizi non potabili, solitamente è sufficiente una valvola di ritegno. Se il confine coinvolge acqua potabile, le norme di controllo delle connessioni incrociate richiedono un disconnettore conforme. Se il confine è l'uscita di drenaggio di un edificio, il prodotto corretto è una valvola antiriflusso, non una valvola di ritegno.

Per un tipico sistema di tubazioni industriali in plastica, la sequenza di selezione dovrebbe essere: identificare il fluido, identificare il tipo di connessione, confermare il livello di protezione richiesto, calcolare la caduta di pressione e quindi scegliere una valvola di ritegno o un gruppo di riflusso. Un produttore esperto di valvole termoplastiche può fornire una valvola di ritegno con il materiale e il tipo di connessione corretti, ma la decisione di installare un disconnettore è solitamente controllata dalle specifiche del progetto e dalle normative locali, non dalle preferenze della valvola.

Domande frequenti

Posso utilizzare una valvola di ritegno come disconnettore?

Una valvola di ritegno non può essere utilizzata in sostituzione di un disconnettore verificabile quando l'applicazione è regolata da un codice di connessione trasversale per acqua potabile. Una valvola di ritegno ha un solo elemento di chiusura e nessuna porta di prova. Può arrestare il flusso inverso, ma non fornisce la protezione verificata a doppia barriera che un gruppo di prevenzione del riflusso è progettato per fornire.

Una valvola antiriflusso è uguale a una valvola di ritegno?

No. Una valvola antiriflusso è installata in una linea di drenaggio per impedire il ristagno delle acque reflue nell'edificio. Una valvola di ritegno è installata in una linea di pressione per arrestare il flusso inverso del fluido pompato o di processo. I principi di funzionamento sono simili, ma i prodotti non sono intercambiabili.

Ho bisogno di una valvola di non ritorno per lo scarico di una pompa chimica?

Se la linea di scarico della pompa chimica è isolata dalla fornitura di acqua potabile e l'unica preoccupazione è il flusso inverso del fluido di processo, normalmente è sufficiente una valvola di ritegno termoplastica. Se l'aspirazione della pompa o il collegamento dell'acqua di risciacquo sono collegati all'alimentazione dell'acqua potabile, il sistema necessita anche di un adeguato dispositivo antiriflusso in quel punto di collegamento.

Perché i disconnettori hanno due valvole di ritegno?

Due valvole di ritegno creano ridondanza. Se il controllo a valle fallisce, il controllo a monte si chiude comunque. Lo spazio tra i due ritegni può anche essere testato o monitorato con una valvola di sicurezza o un rubinetto di prova. Una singola valvola di ritegno non può fornire lo stesso livello di sicurezza perché non dispone di backup né di punto di prova.

Quale valvola di ritegno in plastica ha la caduta di pressione più bassa?

Una valvola di ritegno a battente generalmente ha la caduta di pressione più bassa tra le valvole di ritegno in plastica perché il passaggio completo rimane aperto quando il disco viene sollevato. Le valvole di ritegno a molla wafer sono compatte ma la molla crea una certa resistenza. Le valvole di ritegno a sfera possono avere una caduta di pressione maggiore perché la sfera ostruisce parzialmente il percorso del flusso. Il valore esatto dipende dalle dimensioni della valvola, dalla portata e dal design del corpo, quindi richiedere la curva di flusso del produttore prima di definire il funzionamento della pompa.