Valvola a spina per gas

Che cos'è una valvola a tappo per il gas? 

È un tipo di valvola a otturatore utilizzata per il trasporto di prodotti gassosi e infiammabili, come gas naturale, vapore, GPL e vapori chimici. I produttori di valvole a otturatore per gas progettano questo tipo di valvola con un volantino o un attuatore. Il volantino viene utilizzato quando la valvola deve essere azionata manualmente da un operatore. L'attuatore della valvola viene utilizzato quando la valvola viene azionata automaticamente o semi-automaticamente. Le valvole a otturatore di gas utilizzano un componente a otturatore per consentire e bloccare il flusso del fluido. L'otturatore presenta uno o più fori attraverso i quali passa il fluido. Un otturatore di gas Produttore di valvole a otturatore Questo tipo di valvola è progettato con un otturatore cilindrico o conico. L'otturatore funziona ruotando all'interno della valvola tramite un componente filettato noto come stelo. Lo stelo ruota di un quarto di giro per aprire o chiudere la valvola. I produttori di valvole a otturatore per gas progettano questo tipo di valvola con materiali resistenti per garantire che la valvola non provochi perdite e che sia resistente alle alte temperature. 

Figura: Valvola di intercettazione del gas.

Componenti di una valvola a otturatore di gas 

Corpo valvola 

È il componente principale di un gas valvola a otturatore utilizzato per alloggiare le parti interne della valvola. I produttori di valvole a otturatore di gas progettano il corpo della valvola utilizzando materiali metallici resistenti come la ghisa, la ghisa, l'acciaio inox e l'acciaio al carbonio. Il corpo della valvola contiene le porte di ingresso e di uscita della valvola, dove il fluido entra ed esce dalla valvola. 

Tappo della valvola 

È la parte di una valvola a otturatore di gas responsabile dell'apertura e della chiusura del flusso del fluido. L'otturatore è progettato con fori in cui il fluido del tubo passa attraverso la valvola. I materiali dell'otturatore determinano il campo di applicazione.

Sede della valvola 

Il seggio è un componente posto tra il corpo della valvola e l'otturatore per impedire la fuoriuscita del fluido quando la valvola è chiusa. Il seggio della valvola è una superficie su cui poggia l'otturatore quando la valvola è chiusa. 

Stelo

È la parte di una valvola a otturatore di gas progettata con filettature in modo da poter essere ruotata dal volantino/leva per fornire la coppia all'otturatore in modo da aprire o chiudere il flusso del fluido. Lo stelo collega il volantino/leva o l'attuatore all'otturatore della valvola. Lo stelo viene ruotato di un solo quarto di giro per consentire o bloccare il flusso del fluido. 

Volantino/attuatore 

Il volantino è un componente di una valvola a otturatore di gas in cui l'operatore applica la forza per aprire o chiudere la valvola. L'attuatore è un componente utilizzato nelle valvole automatiche a otturatore di gas per fornire la coppia necessaria a ruotare lo stelo per aprire o chiudere il flusso del fluido. L'attuatore può essere elettrico, idraulico o pneumatico. 

Imballaggio 

Si tratta di un componente di una valvola a otturatore di gas utilizzato per impedire qualsiasi perdita di fluido attraverso lo stelo. 

Figura: Componenti di una valvola a otturatore di gas.

Come funziona una valvola a gas? 

Le valvole a otturatore per gas sono progettate con sedi coniche o parallele su cui poggia l'otturatore. L'otturatore è progettato con una o più porte. È la posizione delle porte a determinare se la valvola è in posizione aperta o chiusa. Un angolo di un quarto di giro dell'otturatore assicura che la valvola sia in posizione aperta o chiusa. Le valvole a otturatore per gas funzionano in posizione completamente aperta o completamente chiusa e non sono adatte all'uso in posizione strozzata. Quando le porte dell'otturatore e quelle della valvola sono allineate, il fluido inizia a scorrere attraverso la valvola a otturatore di gas. Per chiudere il flusso del fluido, l'otturatore viene ruotato dal volantino attraverso lo stelo con un angolo di 90°.^o gradi. In questo modo le porte dell'otturatore vengono allineate perpendicolarmente al flusso del fluido. In questo modo si garantisce che il fluido non acceda alle porte e che non vi sia flusso di fluido. 

Figura: Funzionamento di una valvola a otturatore di gas.

Tipi di valvole a otturatore per gas 

Valvola di intercettazione del gas lubrificata 

Si tratta di una valvola a otturatore per gas progettata per l'uso di lubrificanti per facilitare il funzionamento a diversi livelli di pressione. A valvola a otturatore lubrificata presenta uno strato di lubrificazione tra il componente dell'otturatore e il corpo della valvola. Lo strato di lubrificazione funge da guarnizione e previene le perdite di fluido. I produttori di valvole a otturatore di gas raccomandano di lubrificare regolarmente questo tipo di valvole per garantire un funzionamento regolare e aumentare la durata. Il materiale di tenuta utilizzato deve essere tale da resistere alla temperatura del fluido e ai detriti o ai fanghi associati al fluido. Per questo motivo, i produttori di valvole a otturatore di gas progettano questo tipo di valvola con un materiale sigillante efficace, resistente agli agenti chimici, sufficientemente elastico e impermeabile intorno a qualsiasi parte del corpo della valvola. Il lubrificante aiuta anche a prevenire la formazione di corrosione sul materiale metallico tra l'otturatore e il corpo. 

Valvola a otturatore di gas non lubrificata 

Si tratta di una valvola a otturatore di gas priva di film di lubrificazione. I produttori di valvole a otturatore di gas progettano questo tipo di valvola per l'uso in applicazioni a bassa pressione. La valvola è progettata con un rivestimento o un manicotto del corpo in elastomero. Questo liner o manicotto viene installato nella cavità del corpo della valvola. L'otturatore è affusolato e levigato e funziona come un cuneo per comprimere il liner contro il corpo della valvola. In questo modo, il liner contribuisce a ridurre l'attrito tra l'otturatore e il corpo della valvola. Le valvole a otturatore per gas non lubrificate presentano livelli di manutenzione inferiori rispetto a quelle lubrificate. I produttori di valvole a otturatore di gas raccomandano queste valvole per l'uso in applicazioni in cui sono richiesti livelli di manutenzione ridotti. 

Valvola a otturatore eccentrico per gas 

Si tratta di una valvola a otturatore per gas progettata con un mezzo otturatore. Il mezzo otturatore ha la forma di un cono o di una sfera. Queste valvole sono adatte per l'uso dove è necessaria un'elevata forza del seggio e un minore attrito dalla posizione di apertura a quella di chiusura. Il valvola a otturatore eccentrico ha un'eccellente chiusura che contribuisce a garantire l'assenza di perdite di liquido.

Valvole a otturatore di gas multiporta 

Si tratta di una valvola a otturatore di gas progettata con più di una porta. I produttori di valvole a otturatore per gas progettano questo tipo di valvola per trasferire e deviare il flusso del fluido. Una valvola a otturatore multiplo può svolgere il compito di tre o quattro valvole a globo o a saracinesca. 

Valvola a otturatore di gas con estremità filettata 

Si tratta di una valvola a otturatore per gas che viene collegata al tubo tramite filettatura. Questo tipo di valvola è utilizzato in applicazioni a media e bassa pressione. Tuttavia, a seconda dei materiali utilizzati per la realizzazione delle parti interne, la valvola può essere utilizzata a basse e alte temperature. I produttori di valvole a otturatore per gas progettano questo tipo di valvola con filettature maschio o femmina. Se la valvola è progettata con filettatura femmina, l'estremità del tubo da collegare è progettata con filettatura maschio e viceversa. Le valvole a otturatore per gas con estremità filettate sono di dimensioni e peso ridotti rispetto a quelle imbullonate. 

Figura: Valvola a otturatore di gas con estremità filettata.

Valvola a otturatore per gas con estremità flangiata 

Si tratta di una valvola a otturatore per gas che viene collegata al tubo mediante bulloni e dadi. I produttori di valvole a otturatore per gas producono questa valvola con flange alle estremità. Le flange sono dotate di fori in cui vengono inseriti i bulloni. Le valvole a otturatore con estremità flangiate hanno un'elevata resistenza e sono consigliate per l'uso in applicazioni ad alta pressione. I produttori di valvole a otturatore per gas con estremità flangiate utilizzano materiali metallici resistenti per realizzare queste valvole. Queste valvole sono facili da installare e assemblare. Tuttavia, queste valvole sono pesanti a causa dei bulloni e dei dadi utilizzati e delle flange progettate sulla valvola. 

Figura: Valvola a otturatore di gas con estremità flangiata.

Valvole a otturatore di gas con estremità saldate 

Si tratta di una valvola a otturatore di gas che viene collegata alla valvola con il metodo della saldatura. I produttori di valvole a otturatore di gas raccomandano l'uso di questo tipo di valvola nei casi in cui le perdite di fluido potrebbero essere pericolose, come nel caso di prodotti infiammabili. Questa valvola non può essere aperta per l'ispezione o la pulizia sul campo se prima non viene rimossa la saldatura. La valvola a otturatore di gas con estremità saldata è adatta per l'uso dove la valvola non deve essere pulita e dove non sono necessarie riparazioni frequenti. Questo tipo di valvola garantisce l'assenza di perdite di fluido e pertanto il suo utilizzo in presenza di fluidi infiammabili e molto caldi aumenta la sicurezza dell'operatore. 

Applicazioni delle valvole a otturatore di gas 

• Trasporto di gas naturale liquefatto. 
• Impianti di generazione di energia a vapore che garantiscono l'assenza di perdite di vapore. 
• Trattamento degli idrocarburi. 
• Sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC). 
• Sistemi di compressione. 
• Produzione di gas come ossigeno e azoto, tra gli altri. 

Vantaggi delle valvole a otturatore di gas 

• Utilizzati in diverse applicazioni industriali grazie alla loro versatilità. 
• Sono esenti da perdite di fluido se utilizzate secondo le istruzioni fornite dai produttori di valvole a otturatore di gas. 
• Design semplice e compatto. 
• Durevoli, in quanto possono essere utilizzati per un lungo periodo senza essere sostituiti o riparati. 
• Possono essere utilizzati ad alta pressione e ad alte temperature. 
• Queste valvole hanno poche parti rotanti che riducono l'usura dei componenti e quindi i costi di manutenzione. 
• Il funzionamento è rapido: basta un quarto di giro per aprire o chiudere il flusso del fluido. 
• Hanno un'elevata efficienza perché la caduta di pressione è bassa rispetto ad altre valvole come valvola a saracinesca.

Svantaggi delle valvole a otturatore di gas 

• Le valvole a otturatore di gas di grandi dimensioni non possono essere aperte o chiuse manualmente e quindi necessitano di un attuatore. 
• Queste valvole non sono adatte ad applicazioni di strozzamento.
• Hanno bisogno di una coppia maggiore per aprirsi e chiudersi. 

Risoluzione dei problemi delle valvole a otturazione del gas 

Perdita di fluido interno 

• Blocco nella valvola. Aprire la valvola secondo le istruzioni del produttore della valvola a gas e rimuovere i materiali che causano l'ostruzione. 
• Sede danneggiata o usurata. Sostituire la sede della valvola. 
• O-ring danneggiati o usurati. Sostituire gli O-ring. 

Perdita di fluido esterno 

• Collegamento allentato dei bulloni o delle filettature. Serrare gli elementi di collegamento secondo i valori di coppia raccomandati dal produttore della valvola a gas. 
• Guarnizione usurata o danneggiata. Sostituire la guarnizione. 
• Pacco usurato o danneggiato. Sostituire il premistoppa della valvola. 

Il volantino è difficile da ruotare 

• Materiale intasato tra lo stelo e il coperchio. Rimuovere i materiali. 
• Stelo danneggiato. Sostituire lo stelo. 

La valvola dell'otturatore del gas produce molto rumore o vibrazioni. 

• Velocità eccessiva del flusso del fluido. Assicurarsi che la velocità del flusso del fluido sia al livello raccomandato dal produttore della valvola a otturatore di gas.

Sintesi 

Una valvola a otturatore per gas è un tipo di valvola a otturatore utilizzata nel trasporto di prodotti gassosi come vapore, gas, vapori e prodotti simili. Le valvole a otturatore di gas consentono e bloccano il flusso del fluido utilizzando un componente a otturatore con due o più porte. L'otturatore funziona allineandosi con le porte della valvola e consentendo il flusso del fluido. La valvola a otturatore di gas è chiusa quando le porte dell'otturatore vengono ruotate per diventare perpendicolari alle porte della valvola.

I produttori di valvole a otturatore per gas utilizzano materiali diversi per progettare e produrre queste valvole da utilizzare a diversi livelli di pressione e temperatura. La valvola deve essere utilizzata secondo le istruzioni del produttore della valvola a otturatore di gas per prolungarne la durata e ridurre i costi di manutenzione. Queste valvole possono essere manuali o automatiche. Quelle automatiche sono azionate da attuatori idraulici, elettrici o pneumatici.