1. Definizione fondamentale e composizione strutturale
AValvola a sferaè una valvola di movimento rotazionale a un quarto di giro caratterizzata da un disco sferico (la palla) con un foro perforato con precisione.azionato da un fusto collegato a leve manuali o a attuatori automatici, fornisce un'eccezionale capacità di spegnimento nelle condotte che trasportano liquidi, gas o supporti multifase.
Componenti fondamentali:
-
Palla: in acciaio inossidabile (ASTM A351 CF8M) o cromato per la resistenza alla corrosione
-
Sedie: PTFE, termoplastiche rinforzate o metallo-metallo per applicazioni ad alta temperatura
-
Stampo: ASTM A182 F6a con progettazione a prova di scoppio
-
Corpo: Fuso/macchinato secondo le norme ASME B16.34
2. Meccanica operativa e metriche delle prestazioni
2.1 Principio di funzionamento
La valvola ottiene la regolazione del flusso attraverso una rotazione di 90°:
-
0° (aperto): Il foraggio si allinea con l'asse della condotta, offrendo una minima restrizione del flusso (Cv ≈ 50% superiore alle valvole di cancello)
-
90° (chiuso): Il foro diventa perpendicolare, con sedili che formano sigilli bidirezionali impermeabili a bolle (tasso di fuga ≤ 100 ppm per API 598)
2.2 Indicatori chiave di prestazione
|
Parametro |
Intervallo standard |
|---|---|
|
Pressione nominale |
ANSI 150~2500 (PN 20~420) |
|
Intervallo di temperatura |
-196°C (criogenica) a 650°C (leghe speciali) |
|
Torsione di azionamento |
20~800 Nm (varia in base alle dimensioni/pressione) |
3. Tassonomia industriale e criteri di selezione
3.1 Varianti di progetto
-
Fluttuante vs montato su trunnion: per ≤ DN300 (fluttuante) vs. di grande cilindrata ad alta pressione (trunnion)
-
Porto pieno/ridotto: 100% di foratura per il pigging vs. 80% per lo throttling
-
Configurazioni multiporto: modello L/T a tre vie per lo spostamento del flusso
3.2 Matrice di compatibilità dei materiali
|
Mediatiche |
Materiale raccomandato |
|---|---|
|
HCl ≤ 30% |
Hastelloy C276 |
|
Vapore supercaldo |
ASTM A217 WC9 |
|
Slam abrasivi |
di larghezza superiore a 50 mm |
4Applicazioni settoriali
-
Petrolio e gas: alberi X-mas sottomarini (conformi alle API 6DSS)
-
Farmacia: Disegni ultra-puliti in grado di utilizzare il sistema CIP/SIP (ASME BPE)
-
Energia nucleare: attuatori certificati SIL3 per ECCS
5. Manutenzione e prevenzione dei guasti
-
Problemi comuni: Erosione del sedile (mitigata da indurimento da stellalite)
-
Emissioni fuggitive: sigilli a tiglio conformi alla norma ISO 15848-1
-
Sicurezza antincendio: Disegni sottoposti a prova di incendio secondo l'API 607/6FA