Valvola a sfera a entrata laterale

Che cos'è una valvola a sfera a entrata laterale? 

La valvola a sfera a entrata laterale è una valvola in cui una sfera è assemblata dalla parte interna. L'assemblaggio avviene solitamente in tre o due pezzi. Ogni pezzo è assemblato mediante l'uso di un perno o di un bullone, simile all'unione di due pezzi di flangia. Queste valvole sono prodotte in metallo forgiato. Ogni parte del corpo viene forgiata e poi assemblata. Questa costruzione contribuisce a ridurre i difetti che si verificano nelle valvole fuse. Queste valvole sono facili da assemblare, poiché i componenti sono facili da allineare. Le valvole a sfera ad entrata laterale sono le valvole a sfera più utilizzate.

Le valvole a sfera a entrata laterale sono progettate per migliorare le prestazioni e hanno un design robusto conforme agli standard internazionali. Le valvole a sfera a entrata laterale contengono sedi metalliche morbide o composite che possono essere configurate con effetto a doppio o singolo pistone per migliorare il doppio blocco e lo spurgo sia in posizione chiusa che aperta. I produttori di valvole a sfera a entrata laterale realizzano valvole con sedi flottanti indipendenti a soffietto o a molla, sempre a contatto con la sfera. Questo fa sì che le valvole siano la scelta preferita per varie esigenze come quelle criogeniche, a basse emissioni, ad alte temperature, per il petrolio greggio, il gas naturale, le linee di trasmissione, le condutture di trasmissione, le stazioni di misura, le unità di compressione, di reiniezione e di pompaggio, tra le altre. 

Figura: Valvola a sfera a entrata laterale

Come funziona una valvola a sfera a entrata laterale? 

Ingresso laterale produttore di valvole a sfera realizzare la valvola con un'unità di chiusura sferica che aiuta a controllare il flusso on/off. L'unità sferica ha un foro al centro. In posizione aperta, la valvola viene mantenuta in una posizione che allinea il foro o la porta alla direzione della tubazione. Ciò consente al fluido di passare attraverso di essa. Quando si ruota la valvola per un angolo di 90^oLa porta diventa normale al percorso del flusso, chiudendo la valvola e impedendo il flusso del fluido. All'interno dell'ingresso laterale valvola a sferaIl design più comune è quello a due vie. In questo modo il fluido scorre linearmente dall'ingresso all'uscita. Le valvole a sfera a entrata laterale hanno una lunga durata e una tenuta affidabile anche se non vengono utilizzate per molto tempo. Le valvole ad entrata laterale sono note per tollerare meglio i fluidi contaminati rispetto ad altre valvole. Queste valvole sono state utilizzate anche per controllare la portata del fluido. Tuttavia, l'uso di questa valvola per controllare la portata del fluido non è comune perché il controllo accurato del fluido non è facile. 

Tipi di valvole a sfera a entrata laterale

Valvola a sfera ad entrata laterale con sede morbida 

Si tratta di una valvola a sfera a entrata laterale classificata in base al materiale della sede. In questo tipo di valvola a sfera a entrata laterale, viene utilizzato un materiale morbido non metallico per coprire la maggior parte delle applicazioni. Queste valvole sono realizzate con materiali termoplastici come NBR, PTFE e altri. Una valvola a sfera a sede laterale realizzata con questi materiali può essere facilmente danneggiata in presenza di fluidi abrasivi, ad alta temperatura o ad alta pressione. Nelle valvole a sfera a sede morbida, le sedi elastomeriche o termoplastiche sono fissate in un anello o supporto metallico. Ciò consente di ottenere una sede morbida nella valvola. Le caratteristiche principali di una valvola a sfera a sede morbida a entrata laterale sono: 

• Offre una buona tenuta. 
• Temperature di esercizio limitate. 
• Più economiche rispetto alle valvole con sede metallica. 
• Utilizza materiali per sedi morbide come nylon, PTFE, Devlon e PEEK. 
• Non è adatto all'uso in servizi sporchi per evitare che si danneggi. 

Valvola a sfera ad entrata laterale con sede in metallo 

Queste valvole a sfera a entrata laterale sono realizzate con materiali metallici come 316 SS, Monel e altri. Le valvole a sfera a entrata laterale realizzate con questi materiali sono note per l'assenza di inceppamenti, la chiusura ermetica, la resistenza all'usura, la buona corrosione e il controllo regolare, l'ampia gamma di temperature, la resistenza all'usura e la buona stabilità sotto pressione.

Le caratteristiche principali di una valvola a sfera a tenuta metallica a entrata laterale sono: 

• C'è un contatto metallico diretto tra la sfera e l'anello della sede. 
• Sono adatte per applicazioni abrasive e nei casi in cui le valvole a sede morbida non possono essere danneggiate dalla temperatura. 
• Sono in grado di accettare perdite secondo la norma ISO 5208 tasso D. 
• Le superfici di contatto della sede e della sfera sono temprate per migliorare la resistenza all'usura e ai graffi causati dai materiali solidi contenuti nel fluido. 
• I sedili metallici raramente si piegano facilmente rispetto a quelli morbidi sotto pressione. 

Valvola a sfera a due pezzi a entrata laterale 

Si tratta di una valvola a sfera a entrata laterale realizzata in due pezzi in cui la sfera è tenuta in posizione da un perno. Questo tipo di valvola a sfera a entrata laterale può avere un design a foro ridotto o a foro pieno. 

Valvola a sfera a tre pezzi ad entrata laterale 

Si tratta di una valvola a sfera a entrata laterale con un pezzo centrale e due pezzi terminali. Questo tipo di valvola a sfera a entrata laterale è per lo più manutenibile online. Quando i bulloni del corpo vengono rimossi e ne viene mantenuto solo uno, il corpo può essere facilmente spostato utilizzando l'ultimo bullone come fulcro per eseguire qualsiasi manutenzione o installazione sulla valvola. Ciò contribuisce a ridurre i tempi di manutenzione. 

Valvola a sfera flottante a entrata laterale 

Queste valvole a sfera a entrata laterale sono note anche come valvole a sfera a entrata laterale con supporto di sede. Queste valvole presentano le seguenti caratteristiche principali: 

• La sfera non è tenuta rigidamente sull'asse di rotazione e fluttua liberamente tra gli anelli della sede. 
• In posizione di chiusura, la sfera viene spinta sulla sede dalla pressione del fluido dall'alto e quindi preme la tenuta verso il basso della valvola.
• Le valvole a sfera ad entrata laterale con sede metallica hanno anche sedi caricate a molla. 
• La valvola a sfera flottante a entrata laterale richiede un'elevata coppia di funzionamento. 
• Le valvole a sfera flottanti a entrata laterale sono più economiche da produrre. 

Valvola a sfera ad entrata laterale montata su traliccio 

Le caratteristiche principali di questo tipo di valvola a sfera a entrata laterale sono: 

• La sede della valvola è caricata sulla sfera mediante una molla che offre una tenuta affidabile a bassa pressione. 
• La sfera viene montata nella sua posizione utilizzando il trunnion e il vapore che sono supportati da cuscinetti sul corpo della valvola. 
• La caratteristica principale della valvola a sfera a montaggio trunnion è che non può spostarsi per premere la sfera, come avviene nelle valvole a sfera a galleggiamento, ma la pressione della linea spinge la sede a monte della sfera, provocando una tenuta. 
• Le valvole a sfera a entrata laterale di questo tipo hanno valori di pressione più elevati e dimensioni maggiori.
• L'area in cui agisce la pressione è piccola. In questo modo la forza esercitata sulla sfera è molto ridotta, il che si traduce in una minore forza di attrito e quindi in un riduttore o attuatore più piccolo. 
• Le valvole a sfera ad entrata laterale montate su trunnion sono progettate con seggi auto-rivelanti.

Componenti della valvola a sfera a entrata laterale 

Corpo valvola 

È il componente principale della valvola a sfera a entrata laterale e contiene tutte le parti interne per migliorare le operazioni di accensione e spegnimento della valvola. 

Sfera rotante 

Si tratta di una sfera dotata di un foro centrale attraverso il quale scorre il fluido. Questa è la caratteristica principale che differenzia la valvola a sfera da altri tipi di valvole. Attraverso un asse, il foro della sfera collega l'ingresso e l'uscita della valvola. 

Stelo

È la parte della valvola a sfera a entrata laterale che aiuta a collegare la sfera al meccanismo di controllo esterno. Lo stelo aiuta a controllare la direzione della sfera. 

Posti a sedere

Si tratta di dischi che si trovano tra il corpo e la sfera. Forniscono la necessaria tenuta tra il corpo e la palla e sostengono la palla stessa. 

Fonte di alimentazione 

La fonte di alimentazione di una valvola a sfera a entrata laterale può essere un attuatore manuale o un attuatore automatico. Nel caso dell'alimentazione manuale, l'azionamento avviene tramite maniglie e leve che vengono utilizzate dall'operatore durante le operazioni di accensione e spegnimento per controllare il flusso. Un attuatore automatico utilizza una fonte di alimentazione pneumatica, elettrica o idraulica. L'alimentazione è responsabile di fornire energia allo stelo per far ruotare la sfera e quindi controllare il flusso. 

Imballaggio 

Si tratta di una guarnizione posta intorno allo stelo per garantire l'assenza di fuoriuscite di fluido. 

Cofano 

È il componente della valvola a sfera a entrata laterale che contiene il premistoppa e lo stelo. 

Specifiche quando è necessario acquistare una valvola a sfera a entrata laterale 

Le specifiche necessarie al produttore o al venditore per l'acquisto di una valvola a sfera a entrata laterale sono: 

• Dimensioni e pressione nominale della valvola a sfera a entrata laterale. 
• Tipo a sfera con montaggio a cerniera o flottante. 
• Tipo di foro, ridotto o pieno. 
• Requisiti del sistema di iniezione del sigillante. 
• È necessario un dispositivo di blocco.
• Dispositivo antistatico 
• Il meccanismo di funzionamento che è un ingranaggio, una leva o un attuatore (pneumatico, elettrico o idraulico). 
• Materiali degli anelli di tenuta, del corpo valvola e del trunnion. Guarnizioni, finiture, bulloni, dadi, guarnizioni e guarnizioni. 
• Orientamento della valvola. 
• Dettagli di verniciatura, se necessario. 
• Tipo di sedile in metallo o morbido

Applicazioni della valvola a sfera a entrata laterale 

• Utilizzate nelle raffinerie. Queste valvole sono state utilizzate per l'isolamento e l'arresto delle unità di cracking termico e delle linee di fondo delle torri, delle linee di separazione del petrolio e del gas, per la misurazione della distribuzione del gas, per la regolazione della pressione e la misurazione, per il controllo del carico di petrolio, per le stazioni di compressione e di pompaggio e per le unità di raffinazione. 
• Sono utilizzati nei complessi petrolchimici e chimici per il controllo di basse pressioni differenziali, il controllo delle emissioni, la gestione di fluidi ad alta viscosità, il controllo del flusso di fanghi abrasivi, ecc. 
• Generazione di energia. Queste valvole sono utilizzate, tra l'altro, per controllare l'acqua di alimentazione delle caldaie, per controllare e spegnere il vapore. 
• Sono utilizzate nella produzione di petrolio e gas. Le valvole a sfera a entrata laterale sono utilizzate, tra l'altro, per l'arresto degli impianti, il controllo della serratura delle condutture e l'isolamento della testa del petrolio, lo stoccaggio, la separazione dei processi, la distribuzione e la trasmissione. 
• Industria della carta e della cellulosa. Le valvole a sfera a entrata laterale sono state utilizzate, tra l'altro, come valvole di intercettazione, controllo della circolazione e del riempimento del bagno, controllo del fango di calce, controllo dell'acqua di diluizione, controllo del flusso nei digestori dei mulini per la produzione di pasta. 
• Utilizzato per controllare il trasporto dell'acqua. 
• Controllo dei solidi nel trasporto marino. 
• Sono utilizzati nell'industria alimentare e delle bevande. 

Vantaggi della valvola a sfera a entrata laterale 

• Utilizzate un design semplice. 
• Queste valvole sono di peso e volume ridotti rispetto a valvola a sfera a entrata dall'alto. 
• Facile da smontare e riparare. 
• Facile e veloce da usare. 
• Queste valvole ruotano senza movimento assiale, il che rende difficile il danneggiamento della guarnizione dello stelo della valvola. 
• Garantiscono una perfetta tenuta. 
• Bassa caduta di pressione ed elevata portata. 
• Apertura e chiusura rapida. 
• Ruotare di 90 gradi per chiudere o aprire. Nei casi di emergenza che richiedono un rapido isolamento della condotta, la chiusura e l'apertura della valvola possono essere effettuate molto rapidamente. 
• A tenuta di bolla. 
• Applicazioni con fanghi e puliti. 
• Esistono varietà di valvole a sfera a entrata laterale che possono essere utilizzate in applicazioni ad alta temperatura e ad alta pressione. 

Svantaggi della valvola a sfera a entrata laterale 

• La valvola a sfera a entrata laterale non è adatta per una strozzatura prolungata. 
• Nelle applicazioni con fanghi, i solidi in sospensione possono depositarsi e, se intrappolati nel corpo, causare usura e perdite e infine il guasto della valvola. 

Risoluzione dei problemi della valvola a sfera a entrata laterale 

Perdite esterne

Perdita sul collegamento della presa

• Il problema potrebbe essere dovuto a filettature non corrette. Controllare le dimensioni delle filettature e sostituirle o installarle. 
• A causa di un serraggio eccessivo del giunto filettato che ha spaccato il connettore. Sostituire il connettore terminale incrinato.
• Utilizzo di un sigillante per filettature non corretto. Reinstallare il raccordo filettato secondo le procedure consigliate e verificare la compatibilità con la pasta/sigillante. 

Perdite sui dadi di raccordo

• Disallineamento del connettore terminale. Controllare l'allineamento del sistema. I connettori terminali devono essere paralleli. Assicurarsi che il supporto della valvola sia sufficiente. 
• Il dado del raccordo è allentato; serrarlo.
• O-ring danneggiato o spostato. Ci sono particelle nella scanalatura dell'O-ring. Rimuovere la valvola per ispezionare l'O-ring e verificare la presenza di danni chimici o fisici. Inoltre, verificare la compatibilità dell'O-ring e sostituirlo se necessario. Pulire l'anello di conseguenza. 

A stelo 

• L'O-ring dello stelo è danneggiato. Smontare lo stelo della valvola e controllare che non vi siano danni chimici o fisici. Inoltre, verificare la compatibilità dell'O-ring. Pulire l'O-ring e sostituirlo se necessario. 

Perdite interne 

• La sfera è ostruita. Verificare che la sfera sia nella posizione di chiusura totale consigliata. In caso contrario, rimuovere la valvola a sfera a entrata laterale per verificare la presenza di particelle che potrebbero ostruire il foro della sfera. Pulirla e reinstallarla. 
• Lo stelo è rotto. Rimuovere il connettore terminale e verificare che la sfera possa ruotare mentre si aziona la valvola. Se necessario, sostituirla. 
• Sede in PTFE danneggiata o carica di detriti. Smontare la sede della valvola. Controllare i danni fisici e l'eccesso di detriti. Pulirla e sostituirla se necessario. 
• O-ring della sede danneggiato, spostato o carico di detriti. Smontare l'O-ring della sede e controllare che non vi siano danni chimici o fisici. Verificare la compatibilità chimica dell'O-ring. Pulire l'anello e sostituirlo se necessario. 
• Sfera danneggiata. Rimuovere e smontare la valvola a sfera a entrata laterale. Controllare se presenta danni fisici, quali scalfitture e rigature sulla superficie di tenuta della sede. Pulire la superficie della sede e sostituire la sfera, se necessario. Verificare la compatibilità chimica con il materiale della valvola (CPVC, PVC, ecc.) e controllare i danni chimici. 
• Danno termico che causa la distorsione dei componenti. Controllare la temperatura di esercizio, il calore proveniente da fonti esterne e il calore prodotto dalla progettazione del sistema.

Movimenti congelati 

Questo è il caso in cui la valvola presenta difficoltà di chiusura/apertura accompagnate da rottura dello stelo. Le probabili cause e soluzioni sono: 

• Ostruzioni interne; accumulo di particelle o sedimenti; accumulo di cemento solvente sulla sfera. Rimuovere la valvola a sfera a entrata laterale per controllare se detriti, solidi o depositi di cemento bloccano l'interno della valvola o la sfera. Controllare se i sedimenti solidi sono depositati sulle aree di contatto tra sfera e sede. Controllare anche lo stelo, pulirlo e reinstallarlo se necessario.  

Danni strutturali 

• Maniglia rotta. Potrebbe essere dovuta a un impatto esterno o a movimenti congelati. Identificare, correggere o sostituire se necessario. 
• Lo stelo si è rotto/separato. Potrebbe essere dovuto a un impatto esterno o a movimenti congelati. Sostituire di conseguenza. 
• Maniglia spellata. Potrebbe essere dovuto a un'eccessiva esposizione alla luce solare che la rende più morbida o a un'estensione eccessiva del campo di chiusura/apertura. Proteggere la valvola dalla luce solare diretta e sostituirla, se necessario. 
• Corpo rotto. Eccesso di pressione interna o dovuto a un impatto esterno. Verificare la fonte e controllare la pressione di sovralimentazione e la pressione del sistema. 

Sintesi 

La valvola a sfera a entrata laterale è una valvola a sfera in cui una sfera è assemblata dalla parte interna. Le valvole a sfera a entrata laterale sono assemblate in due o tre pezzi. Ogni pezzo di assemblaggio utilizza bulloni o prigionieri simili a quelli che uniscono due flange.

Le valvole a sfera a entrata laterale sono realizzate in metallo forgiato per ridurre i difetti che si verificano quando la valvola viene prodotta per fusione. L'utilizzo di perni per assemblare i pezzi delle valvole a sfera a entrata laterale ne facilita l'allineamento. Queste valvole sono prodotte con sedi in composito o in metallo configurate con un effetto a pistone singolo o doppio che migliora i doppi blocchi e gli spurghi in posizione aperta e chiusa.

Queste valvole sono utilizzate in varie applicazioni, come quelle a basse emissioni, criogeniche, per il petrolio greggio, per le alte temperature, per il petrolio greggio, per il gas naturale, per le condutture di trasmissione, per le linee di trasmissione, per le stazioni di misurazione, per il pompaggio e per la reiniezione della compressione. Le valvole a sfera a entrata laterale trovano molte applicazioni grazie ai loro numerosi vantaggi, come il design semplice, il peso e il volume ridotti, la facilità di smontaggio e riparazione, la rapidità di funzionamento e la tenuta a bolla d'aria.