Le valvole industriali sono componenti di controllo critici nei sistemi di erogazione dei fluidi, con vari metodi di classificazione basati principalmente sulla funzione, la pressione, la temperatura e i metodi di azionamento. Di seguito sono riportati approcci di classificazione comuni e tipici tipi di valvole:
Classificate per Funzione
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Valvole di intercettazione: Utilizzate per collegare o bloccare il flusso del fluido, come valvole a saracinesca, valvole a globo, valvole a sfera, valvole a farfalla e valvole a maschio.
Esempi di prodotti:- Valvola a saracinesca pneumatica manuale (DN150, attacco flangiato, adatta per il controllo idraulico di tubazioni)
- Valvola a sfera flangiata in acciaio inossidabile (DN125, tenuta morbida, utilizzata per l'interruzione del flusso)
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Valvole di ritegno: Impediscono il riflusso del fluido, come valvole di ritegno a sollevamento e valvole di ritegno a battente.
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Valvole di controllo: Regolano la pressione e il flusso del fluido, come valvole di riduzione della pressione e valvole a farfalla.
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Valvole di sicurezza: Forniscono protezione contro la sovrapressione scaricando il fluido in eccesso.
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Valvole di deviazione: Distribuiscono o miscelano il fluido, come valvole a maschio a tre vie e scaricatori di condensa.
Classificate per Pressione Nominale
- Valvole a bassa pressione: PN ≤1,6 MPa
- Valvole a media pressione: PN 2,5–6,4 MPa
- Valvole ad alta pressione: PN 10–80 MPa
- Valvole ad altissima pressione: PN ≥100 MPa.
Classificate per Temperatura di Esercizio
- Valvole ad alta temperatura: t >450°C (richiedono materiali speciali come acciaio al cromo-molibdeno-vanadio, con cappucci estesi e processi di saldatura degli anelli di tenuta)
- Valvole a media temperatura: 120°C ≤ t ≤450°C
- Valvole a temperatura normale: -40°C ≤ t ≤120°C
- Valvole a bassa temperatura: -100°C ≤ t ≤-40°C
- Valvole a bassissima temperatura: t <-100°C.
Classificate per Metodo di Azionamento
- Valvole manuali: Come valvole a sfera manuali e valvole a saracinesca a stelo montante con tenuta morbida
- Valvole ad azionamento elettrico: Compresi i tipi elettrici, pneumatici e idraulici, come le valvole di intercettazione on-off pneumatiche.
Altri Metodi di Classificazione
- Per tipo di connessione: Flangiate, saldate o con raccordi a compressione.
- Per dimensione della porta: Piccole (DN<40mm), medie (DN50–300mm) e grandi (DN≥350mm).
Le classificazioni di cui sopra forniscono un quadro di base per le valvole industriali. La selezione effettiva dovrebbe essere basata su specifiche condizioni di lavoro (ad esempio, proprietà del fluido, pressione e requisiti di temperatura).
Materiali Comuni per Valvole
I materiali delle valvole industriali variano ampiamente e la selezione del materiale appropriato è fondamentale in base al fluido di lavoro, alla temperatura e alle condizioni di pressione. Di seguito sono riportati i materiali comuni per valvole e le loro caratteristiche:
Materiali Comuni per il Corpo
- Ghisa Grigia
- Adatta per pressioni nominali PN ≤1,0 MPa e temperature da -10°C a 200°C in acqua, vapore, aria e altri fluidi.
- Basso costo ma con minore resistenza alla trazione e moderata resistenza alla temperatura (consigliata al di sotto dei 200°C).
- Ghisa Malleabile
- Adatta per PN ≤2,5 MPa e temperature da -30°C a 300°C in acqua, vapore e olio.
- Maggiore resistenza e tenacità rispetto alla ghisa grigia, con buona resistenza all'usura.
- Ghisa duttile (Ghisa sferoidale)
- Adatta per PN ≤4,0 MPa e temperature da -30°C a 350°C in acqua, vapore e olio.
- Le proprietà meccaniche si avvicinano a quelle dell'acciaio, con elevata resistenza alla trazione e tenacità.
- Acciaio al carbonio (ad es. WCB)
- Adatto per PN ≤32,0 MPa e temperature da -30°C a 425°C in ambienti ad alta pressione, come petrolio e vapore.
- Buone prestazioni complessive, con forte resistenza alla pressione e agli urti.
- Acciaio inossidabile
- Acciaio inossidabile austenitico (ad es. 304/316): Eccellente resistenza alla corrosione. Il 304 è adatto per ambienti generali, mentre il 316 è adatto per fluidi corrosivi contenenti cloruri.
- Ampiamente utilizzato nelle industrie chimiche e alimentari.
- Leghe di rame
- Adatte per PN ≤2,5 MPa in acqua, acqua di mare, ossigeno e altri fluidi, con temperature da -40°C a 250°C.
- Acciaio per basse temperature
- Adatto per PN ≤6,4 MPa e temperature ≥-196°C in gas naturale liquefatto, azoto liquido e altre applicazioni criogeniche.
- Plastiche / Gomma rivestita / PTFE rivestito
- Buona resistenza alla corrosione, adatto per fluidi a bassa pressione, bassa temperatura o altamente corrosivi.
Materiali di Tenuta e Imballaggio
- Superfici di tenuta: Devono essere resistenti alla corrosione e all'usura, comunemente realizzate in PTFE (Teflon) o metalli (ad es. 1Cr13, 1Cr18Ni9).
- Imballaggio: Tipicamente PTFE o corda di amianto, selezionati in base al fluido, alla temperatura e alla pressione.
Considerazioni Chiave per la Selezione
- Caratteristiche del Fluido: Per fluidi corrosivi, dare la priorità all'acciaio inossidabile (ad es. 316L) o alle valvole rivestite.
- Temperatura e Pressione: Gli ambienti ad alta temperatura e alta pressione richiedono acciaio al carbonio o legato, mentre le applicazioni criogeniche necessitano di acciaio per basse temperature.
- Convenienza: In condizioni difficili, i materiali ad alta resistenza alla corrosione (ad es. 316) possono essere più economici.
Per ulteriori dettagli su materiali specifici (ad esempio, le differenze tra acciaio inossidabile 304 e 316) o materiali di tenuta, fare riferimento alle seguenti risorse:
- Guida alla selezione delle valvole in acciaio inossidabile (Tutorial video)
- Spiegazione dettagliata dei materiali delle valvole e delle relazioni con la temperatura (Articolo tecnico)