Valvola a sfera bloccabile

 Che cos'è una valvola a sfera bloccabile? 

Una valvola a sfera bloccabile è un tipo di valvola a sfera con un meccanismo di blocco. Come suggerisce il nome, una valvola a sfera bloccabile utilizza una sfera cava e un meccanismo di blocco per controllare il flusso del fluido e bloccare la valvola in posizione aperta/chiusa. Il foro nella sfera della valvola è il punto in cui passa il fluido in una valvola a sfera bloccabile. Il meccanismo di blocco serve a garantire la sicurezza del personale della valvola e a bloccare la valvola in posizione aperta o chiusa. Il meccanismo di blocco copre il dado dello stelo per garantire che la leva della valvola a sfera bloccabile non possa essere rimossa, evitando così interferenze o manomissioni della valvola. Inoltre, l'uso di una valvola a sfera bloccabile per controllare il flusso del fluido aiuta a garantire che la valvola non possa aprirsi per errore quando deve essere chiusa e viceversa. Le valvole a sfera bloccabili sono importanti perché aiutano a proteggere da malfunzionamenti le persone che lavorano nei dispositivi di scarico della pressione.

Figura: Valvola a sfera di blocco.

Componenti di una valvola a sfera bloccabile 

Maniglia 

La maniglia è il componente di una valvola a sfera bloccabile in cui l'operatore applica la forza per aprire o chiudere la valvola. La maniglia deve essere sufficientemente robusta da resistere alla coppia necessaria per aprire la valvola a sfera bloccabile.

Corpo valvola/alloggiamento valvola 

Il corpo della valvola è il componente principale di una valvola a sfera bloccabile che funge da barriera alla pressione. Serve a proteggere i componenti interni della valvola a sfera bloccabile da danni esterni e a mantenerli saldamente in posizione. Il corpo della valvola è molto importante perché deve essere molto resistente per poter resistere alle alte pressioni.

Stelo 

Lo stelo è la parte di una valvola a sfera bloccabile che aiuta a trasmettere la coppia applicata dall'operatore sulla maniglia alla sfera della valvola. Lo stelo collega la sfera e la maniglia in una valvola a sfera bloccabile.

Palla 

La sfera è il componente che ha il compito di aprire o chiudere la valvola a sfera. La sfera è dotata di un foro nella parte centrale attraverso il quale passa il fluido. La sfera deve essere realizzata in un materiale che ne aumenti la compatibilità con il fluido.

Meccanismo di blocco 

È il componente di una valvola a sfera bloccabile che serve a bloccare la valvola in uno stato di apertura o di chiusura.

Sedile 

Le sedi si riferiscono ai dischi utilizzati tra il corpo e la sfera della valvola in una valvola a sfera bloccabile per fornire una tenuta tra il corpo e la sfera e migliorare il supporto della sfera contro la pressione del fluido.

Imballaggio 

Il premistoppa è un componente che forma una tenuta di pressione sullo stelo della valvola per garantire che il fluido non fuoriesca dalla valvola a sfera di chiusura.

Figura: Componenti di una valvola a sfera bloccabile

Come funziona una valvola a sfera bloccabile?

Una valvola a sfera bloccabile è una valvola a sfera dotata di un meccanismo di blocco. Il funzionamento di una valvola a sfera bloccabile dipende dalla sfera della valvola. Una valvola a sfera bloccabile ha una sfera con un foro nella sua sezione centrale. È la sfera che ha il compito di aprire o chiudere il flusso del fluido. La sfera è collegata alla maniglia attraverso lo stelo della valvola. Per avviare la valvola a sfera bloccabile, la maniglia viene ruotata di un quarto di giro, facendo ruotare lo stelo e la sfera allo stesso ritmo di 90°.^o angolo. In questo caso, il foro della sfera diventa in linea con il flusso del fluido proveniente dalla tubazione, facendo scorrere il fluido attraverso la valvola. Per chiudere la valvola a sfera bloccabile, la maniglia viene ruotata in direzione opposta per 90 secondi.^o. In questo modo, lo stelo e la sfera ruotano con lo stesso angolo di un quarto di giro. In questo caso, il foro della sfera diventa perpendicolare al flusso del fluido proveniente dalla tubazione e la valvola viene chiusa. Il blocco di una valvola a sfera bloccabile viene utilizzato per chiudere o aprire la valvola quando l'operatore lo ritiene necessario.

Tipi di valvole a sfera bloccabili 

Valvola a sfera bloccabile in due pezzi 

Si tratta di una valvola a sfera bloccabile composta da due pezzi. Uno dei due pezzi contiene il corpo e un'estremità di connessione, mentre l'altro pezzo contiene il rivestimento della valvola e si inserisce nel primo pezzo con la sua estremità di connessione. La valvola a sfera bloccabile in due pezzi può essere smontata per l'ispezione, la pulizia e la manutenzione. Tuttavia, in una valvola a sfera bloccabile in due pezzi, la valvola deve essere rimossa completamente dal tubo per separare i due pezzi. Nella maggior parte dei casi, le valvole a sfera bloccabili in due pezzi hanno un diametro della sfera standard o ridotto.

Figura: Valvola a sfera di bloccaggio in due pezzi.

Valvola a sfera bloccabile in tre pezzi 

Una valvola a sfera bloccabile in tre pezzi è una valvola con tre pezzi, ovvero il corpo e le testate. I tre pezzi sono tenuti insieme da bulloni e dadi. La valvola a sfera bloccabile in tre pezzi è progettata in modo tale che i componenti centrali della valvola, ossia le sedi, lo stelo e la sfera, possano essere facilmente rimossi dalla tubazione. Ciò consente di pulire efficacemente i detriti, di sostituire i premistoppa e le sedi, di lucidare i graffi sulla sfera senza dover rimuovere il corpo della valvola dalla tubazione. Tuttavia, se si confronta una valvola a sfera di bloccaggio in tre pezzi con le altre valvole, questa valvola è più costosa.

Figura: Valvola a sfera bloccabile in tre pezzi.

Valvola a sfera a tre vie bloccabile 

Si tratta di una valvola a sfera bloccabile con tre porte. Una valvola a sfera bloccabile a tre vie può avere una configurazione a L o a T. Con una configurazione a L, la valvola a sfera bloccabile può essere utilizzata per miscelare due flussi di fluido in un unico flusso. La configurazione bloccabile a T di una valvola a sfera può essere utilizzata come valvola di deviazione o miscelazione del fluido. Quando la configurazione a T è utilizzata come valvola deviatrice, è disposta in modo tale che il flusso di fluido proveniente da una porta sia diviso in due porte. Quando la configurazione a T di una valvola a sfera a tre vie è utilizzato per miscelare i fluidi, combinando due flussi di fluido provenienti da due porte per formare un unico flusso di fluido.

Figura: Valvola a sfera a tre vie bloccabile.

Valvola a sfera bloccabile full port 

Un attacco pieno è noto anche come valvola a sfera bloccabile a passaggio pieno. Si tratta di una valvola il cui diametro del foro della sfera è uguale al diametro del tubo. Un vantaggio di una valvola a sfera bloccabile a passaggio pieno è che non causa perdite dovute all'attrito e che la valvola può essere pulita facilmente. Se utilizzata in sistemi di produzione di grandi dimensioni, non si può sottovalutare il vantaggio di poter ispezionare e pulire la valvola a sfera bloccabile senza smontarla e senza perdite di produzione. Una delle sfide principali di una valvola a sfera full port è che il corpo e la sfera della valvola devono essere più grandi rispetto a quelli di una valvola a sfera bloccabile standard. Di conseguenza, il costo di una valvola a sfera a passaggio totale diventa più elevata. Nonostante il costo, le valvole a sfera bloccabili full port sono utili quando è importante una bassa resistenza al flusso, ad esempio nel sistema di tubazioni di aspirazione delle pompe, dove la perdita di pressione può ridurre le prestazioni della pompa.

Valvola a sfera bloccabile ad attacco ridotto 

Una valvola a sfera bloccabile con attacco ridotto è un tipo di valvola a sfera con un diametro del foro della sfera inferiore al diametro del tubo. La riduzione del diametro del foro della sfera rispetto al diametro del tubo introduce perdite dovute all'attrito e alla turbolenza in una valvola a sfera bloccabile. Per questo motivo, le valvole a sfera a foro ridotto sono preferibili nei casi in cui la turbolenza, la caduta di pressione e le caratteristiche del materiale non costituiscono problemi importanti. A valvola a sfera ad attacco ridotto è di costo inferiore e di dimensioni più contenute.

Valvola a sfera bloccabile con estremità filettata 

Si tratta di una valvola a sfera bloccabile che viene collegata alla tubazione mediante filettatura. L'attacco filettato di una valvola a sfera bloccabile può essere maschio o femmina. Una valvola a sfera con attacco filettato femmina avrà bisogno di una tubazione filettata maschio e viceversa. Le valvole a sfera bloccabili con estremità filettate possono essere smontate dalla tubazione per l'ispezione, la riparazione e la pulizia.

Valvola a sfera bloccabile con estremità flangiata 

Si tratta di una valvola a sfera bloccabile dotata di estremità flangiate per il collegamento della valvola alla tubazione mediante bulloni e dadi. Sia la tubazione che la valvola a sfera bloccabile necessitano di estremità flangiate con fori per i bulloni. Queste valvole a sfera bloccabili garantiscono una tenuta ermetica e possono essere smontate per l'ispezione, la riparazione e la pulizia.

Figura: Valvola a sfera bloccabile con estremità flangiata.

Applicazioni delle valvole a sfera bloccabili 

• Utilizzato nei sistemi di approvvigionamento idrico e di irrigazione.
• Applicazioni con aria, liquidi e gas che richiedono un servizio a tenuta di bolle.
• Sistemi di acqua di alimentazione e di raffreddamento.
• Queste valvole sono utilizzate nei servizi a vapore.
• Sono utilizzati nelle industrie del petrolio e del gas.
• Diverse industrie manifatturiere.

Vantaggi delle valvole a sfera bloccabili 

• Prevedere un meccanismo di blocco in stato di apertura o di chiusura.
• Migliorare la sicurezza degli operatori e del personale delle valvole.
• Rapidità di funzionamento.
• Alta resistenza per applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura.
• Versatili, possono essere utilizzati in diversi settori.
• Dimensioni e peso ridotti.
• Struttura semplice e compatta.
• Per aprire/chiudere una valvola a sfera bloccabile è necessaria una piccola coppia di serraggio, a differenza di altre valvole quali Valvola a globo o valvola a saracinesca.
• Può essere utilizzato per la miscelazione e la deviazione dei fluidi.
• Queste valvole hanno una tenuta perfetta che impedisce la fuoriuscita del fluido.
• Bassa caduta di pressione ed elevata portata di fluido.

Svantaggi delle valvole a sfera bloccabili

• L'accumulo di sporcizia in sospensione tra la sfera e il corpo può causare erosione, perdite e guasti alla valvola, rendendo necessaria una manutenzione frequente.
• Non adatto ad applicazioni di strozzatura.

Risoluzione dei problemi della valvola a sfera bloccabile 

Perdita sul collegamento filettatura/bullone 

• Collegamento con filettatura allentata. Serrare il collegamento.
• Filettature non corrette. Controllare che le filettature siano di dimensioni adeguate. Se necessario, sostituire i collegamenti.
• Bulloni e dadi allentati. Serrare i bulloni e i dadi.
• Guarnizione usurata o danneggiata. Sostituire la guarnizione.

Perdita dallo stelo 

• O-ring dello stelo danneggiato. Sostituire l'O-ring.
• Stelo rotto. Sostituire lo stelo.

Perdita della sfera 

• Ostruzione della sfera. Verificare che non vi siano corpi solidi che bloccano la sfera e rimuoverli.
• Sfera danneggiata. Sostituire la sfera.

Perdite attraverso il sedile 

• Sedili usurati. Sostituire i sedili.
• Sedile pieno di detriti. Pulire i detriti.
• O-ring della sede spostato o danneggiato. Regolare l'anello della sede o sostituirlo se necessario.

La maniglia è difficile da chiudere/aprire 

• Il portasigilli è troppo stretto. Allentare leggermente il supporto della guarnizione.
• Ostruzione interna. Smontare la valvola a sfera bloccabile e verificare la presenza di segmenti che bloccano la rotazione della maniglia. Pulire i segmenti.
• Maniglia rotta. Potrebbe essere dovuta a un impatto esterno. Sostituire l'impugnatura.
• Stelo rotto o tranciato. Potrebbe essere dovuto a un impatto esterno. Sostituire lo stelo come necessario.

Sintesi 

Una valvola a sfera bloccabile è una valvola a sfera dotata di un meccanismo di blocco che può essere utilizzato per bloccare la valvola quando è chiusa o aperta. Il meccanismo di blocco viene utilizzato per aiutare il personale addetto alla valvola a isolare la valvola durante l'esecuzione dei lavori, aumentando la sicurezza nel caso in cui la valvola non possa essere utilizzata. La sfera ha un foro al centro che viene utilizzato per aprire o chiudere il flusso del fluido. Il blocco si attiva in base all'uso previsto dall'operatore, in stato aperto o chiuso.

Esistono vari tipi di valvole a sfera bloccabili, come le valvole a sfera bloccabili a tre pezzi, le valvole a sfera bloccabili a due pezzi, le valvole a sfera bloccabili a tre vie, le valvole a sfera bloccabili flangiate, le valvole a sfera bloccabili con estremità filettate, le valvole a sfera bloccabili a porta ridotta e le valvole a sfera bloccabili a porta piena. Le valvole a sfera bloccabili sono utilizzate in varie applicazioni, quali petrolio e gas, industrie chimiche, fornitura di acqua, servizi di vapore, aria, applicazioni gassose e liquide e altre applicazioni produttive. I vantaggi delle valvole a sfera bloccabili includono la facilità di funzionamento, la versatilità, l'elevata resistenza alle alte pressioni e alle alte temperature, il meccanismo di blocco e la perfetta tenuta che impedisce le perdite di fluido.