La selezione del tipo di valvola sbagliato per un'applicazione è un errore progettuale comune nelle specifiche di tubazioni. Una saracinesca su un servizio che richiede throttling, una valvola a sfera in leghe corrose dal fluido, o una farfalla selezionata solo sulla pressione nominale senza verificare la tabella P-T alla temperatura operativa: ogni errore si manifesta come perdita, guasto o limitazione operativa costosa da correggere.
Saracinesche (Gate Valves) — API 600
La saracinesca usa un disco piano o un cuneo che scende trasversalmente al flusso per interromperlo. La corsa completa (dalla posizione completamente aperta a completamente chiusa) è lunga — le saracinesche sono slow-acting. Tipi di cunei: cuneo pieno (solid wedge) — il più semplice e robusto; cuneo flessibile — con flessibilità che si adatta a lieve disallineamento delle facce sede; doppio disco parallelo — due dischi paralleli, ideale per fluidi a bassa differenziale di pressione.
Applicazioni corrette: intercettazione principale in tubazioni di grande diametro NPS 4+ con bassa frequenza di manovra; servizi di processo con perdite di carico ammissibili molto basse (posizione completamente aperta praticamente senza resistenza al flusso). Non adatta: servizi con solidi sospesi; manovra frequente; throttling (il cuneo a posizione intermedia è soggetto a vibrazione e usura accelerata).
Valvole a Globo (Globe Valves)
Disco verticale o conico che scende verticalmente su una sede a cerchio. Flusso a forma di Z con pressione più alta rispetto alla saracinesca (tipicamente 3÷7× per lo stesso diametro). Però: corsa breve, azionamento rapido, adatta per throttling limitato, tenuta sede eccellente per alta frequenza di manovra. Applicazioni: vapore; intercettazione alta frequenza; regolazione manuale di portata dove non serve una valvola di controllo automatica; scaricatori di condensa.
Valvole a Sfera (Ball Valves) — API 608
Sfera forata ruotata di 90° per intercettare o aprire. In posizione completamente aperta: perdita di carico quasi nulla (foro passante); chiusura quarto di giro rapida. Due tipi principali:
- Sfera flottante: la sfera non è fissa, è "flottante" e la pressione di ingresso la preme verso la sede di uscita. Adatta per Class ≤ 600 e NPS ≤ 12. Tenuta unilaterale.
- Sfera su perno (Trunnion Mounted Ball — TMB): la sfera è fissa su perni superiore e inferiore; le sedi sono a molla e si premono su entrambi i lati della sfera. Tenuta bilaterale (DBB — Double Block & Bleed). Adatta per grandi diametri (NPS 14+) e alte pressioni (Class 600+). Coppia di manovra inferiore alla flottante (la sfera non subisce la spinta del fluido).
Materiale sede: soffice (PTFE, PEEK) → tenuta di Classe VI (praticamente zero perdite), temperatura ≤ 200°C; metallica → alta temperatura (vapore, gas caldo), tenuta di Classe IV.
Valvole a Farfalla (Butterfly Valves) — API 609
Il disco rotante attorno a un asse centrale o eccentrico richiede meno spazio e pesa meno di qualsiasi altro tipo per lo stesso diametro. Tre tipi: centrica (concentric) — bassa pressione (Class 150), servizi civili; doppia eccentrica — migliore tenuta, Class 150÷300; tripla eccentrica — tenuta metallo-metallo per alta pressione (Class 600+) e alta temperatura, usata in sistemi vapore di grande diametro (NPS 16+) dove la valvola a sfera sarebbe troppo pesante e costosa.
Valvole di Non Ritorno (Check Valves)
- A disco oscillante (Swing Check): per installazione orizzontale, bassa velocità di chiusura (rischio colpo d'ariete ad alta portata)
- A doppio disco (Dual Plate / Wafer Check): chiusura rapida per molla, compatta, per uscita pompe e tubazioni di grande diametro
- Assiale (Axial Flow Check): perdita di carico minima, chiusura rapidissima, per compressori e sistemi sensibili alle vibrazioni
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