Valvola a sfera con scarico 

Che cos'è una valvola a sfera con scarico? 

Una valvola a sfera con scarico è un tipo di valvola a sfera con rubinetto per il rilascio di quantità eccessive o indesiderate di fluido da un recipiente o da una tubazione. Una valvola a sfera con scarico viene aperta ruotando una maniglia. Quando la valvola a sfera con scarico viene aperta, il fluido defluisce dal recipiente per differenza di pressione o per gravità. Le valvole a sfera con scarico sono progettate con una tenuta perfetta per garantire l'assenza di perdite. Le valvole a sfera con scarico hanno anche lo scopo di prevenire l'accumulo di pressione dovuto alla formazione di schiuma d'acqua quando la valvola a sfera è in posizione chiusa. Le valvole a sfera con scarico contribuiscono al drenaggio della linea in diverse applicazioni. Le valvole a sfera con scarico sono utilizzate sia in applicazioni pesanti che leggere, come quelle residenziali e commerciali. La maggior parte delle valvole a sfera con scarico sono realizzate in materiali metallici per renderle resistenti alle applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura.

Figura: Valvola a sfera con scarico.

Componenti di una valvola a sfera con scarico 

Corpo valvola 

È il componente di una valvola a sfera con scarico utilizzato per alloggiare le parti interne della valvola. Il corpo della valvola è sempre realizzato con materiali più resistenti rispetto ad altri materiali, a seconda dell'applicazione prevista della valvola. I materiali del corpo della valvola vengono scelti in base alla pressione e alle temperature di applicazione, nonché alle proprietà del fluido, come la corrosività. Alcuni dei materiali utilizzati per realizzare il corpo metallico di una valvola a sfera con scarico sono l'acciaio inox e l'ottone.

Sfera rotante 

È il componente di una valvola a sfera con scarico utilizzato per chiudere o aprire il flusso del fluido. La sfera ha un foro al centro. Il fluido attraversa la valvola a sfera con scarico attraverso questo foro quando il foro è allineato al tubo.

Stelo

Lo stelo è un altro componente di una valvola a sfera con scarico utilizzato per trasmettere la forza necessaria per aprire o chiudere la valvola. Lo stelo è un albero realizzato in materiale sufficientemente robusto da resistere alla pressione e alla temperatura di esercizio della valvola. Lo stelo viene utilizzato per collegare la sfera e il volantino.

Valvola di scarico 

Il drenaggio è una porta realizzata sulla valvola a sfera con un rubinetto di scarico. Lo scarico della valvola viene utilizzato per scaricare il fluido dalla linea di processo. Il rubinetto viene utilizzato per chiudere o aprire lo scarico della valvola in una valvola a sfera con scarico.

Posti a sedere

I seggi sono componenti a disco collocati tra il corpo della valvola e la sfera per sigillare i due componenti, sostenere la sfera e garantire l'assenza di perdite di fluido.

Imballaggio 

L'imballaggio è una guarnizione posta intorno allo stelo per evitare perdite di fluido.

Come funziona una valvola a sfera con scarico? 

Una valvola a sfera con scarico funziona utilizzando una sfera con un foro al centro. La sfera di una valvola a sfera è collegata allo stelo. Lo stelo è poi collegato alla maniglia. La sfera è responsabile dell'apertura e della chiusura della valvola a sfera. Per avviare una valvola a sfera, la maniglia viene ruotata di 90°.^o che poi ruota lo stelo per lo stesso angolo di un quarto di giro. Con lo stelo ruotato di 90^o, anche la palla ruota con lo stesso angolo di 90^o. In questo modo il foro della sfera è in linea con la tubazione e consente il passaggio del fluido. La valvola a sfera con scarico in questo stato è detta aperta o accesa. Per chiudere una valvola a sfera con scarico, la maniglia viene ruotata di 90°.^o nella direzione opposta a quella di apertura della valvola. In questo modo, lo stelo e la sfera ruotano con lo stesso angolo, rendendo il foro della sfera perpendicolare alla tubazione e quindi il fluido non può scorrere. In questo stato, la valvola è detta chiusa.

Figura: Valvola a sfera con scarico che mostra il flusso del fluido (valvola aperta) e mostra il fluido bloccato dalla sfera (valvola chiusa).

Tipi di valvole a sfera con scarico? 

Valvola a sfera in due pezzi con scarico

Una valvola a sfera a due pezzi con scarico è una valvola composta da due pezzi: un pezzo con una connessione finale, il corpo e lo scarico, e un altro pezzo con la seconda connessione finale. Il secondo pezzo si inserisce nel primo pezzo per mantenere l'assetto al suo posto. Una valvola a sfera in due pezzi con scarico può essere smontata per l'ispezione, la pulizia, la riparazione e la manutenzione. Tuttavia, questa valvola a sfera con scarico deve essere rimossa dalla tubazione per separare i due pezzi.

Figura: Valvola a sfera in due pezzi con scarico.

Valvola a sfera flangiata con scarico 

Si tratta di una valvola a sfera con scarico dotata di un'estremità flangiata per il collegamento della valvola alla tubazione mediante bulloni e dadi. Questo tipo di valvola a sfera con scarico è preferito per la facilità di smontaggio, in quanto è sufficiente rimuovere i dadi e i bulloni per poi sostituire la valvola, ripararla o ispezionarla a seconda delle necessità. Inoltre, le valvole a sfera flangiate con scarico garantiscono un collegamento privo di perdite quando i bulloni e i dadi sono serrati correttamente.

Figura: Valvola a sfera flangiata con scarico.

Valvola a sfera filettata con scarico

Si tratta di una valvola a sfera con scarico dotata di filettature alle estremità per il collegamento della valvola alla tubazione. Per utilizzare questo tipo di valvola a sfera con scarico, è necessario che il tubo sia filettato alle estremità, in modo che i due componenti possano essere accoppiati perfettamente senza perdite. Un vantaggio delle valvole a sfera filettate con scarico è che sono molto comuni sul mercato e quindi facili da sostituire o riparare se necessario.

Valvola a sfera forgiata con scarico 

Una valvola a sfera forgiata con scarico è una valvola prodotta con il processo di forgiatura. Il processo di forgiatura di una valvola a sfera con scarico prevede che si prenda un materiale metallico, lo si riscaldi fino a renderlo morbido e poi si utilizzino forze meccaniche come la pressa per modellare il materiale nella valvola richiesta. Le valvole a sfera forgiate con scarico sono note per la loro resistenza e l'assenza di perdite. Queste valvole sono adatte all'uso in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. I materiali metallici che possono essere utilizzati per realizzare una valvola a sfera forgiata con scarico includono, tra gli altri, l'acciaio inossidabile, l'acciaio al carbonio e l'ottone.

Valvola a sfera saldata con scarico 

Si tratta di una valvola a sfera con scarico realizzata con il metodo della saldatura. In questo caso, la valvola a sfera con scarico è saldata per collegare tutti i componenti del corpo. Un vantaggio di una valvola a sfera con scarico completamente saldata è che non presenta perdite. Tuttavia, una valvola a sfera saldata con scarico non può essere smontata per il controllo. Per le valvole a sfera saldate con scarico che devono essere pulite o sottoposte a manutenzione, la valvola deve essere completamente rimossa dal tubo. Le valvole a sfera saldate con scarico devono essere sottoposte a test non distruttivi (NDTS) sui giunti saldati per garantire che siano privi di perdite.

Valvola a sfera in ottone con scarico

Si tratta di una valvola a sfera con scarico realizzata in ottone. L'ottone è una lega di zinco e rame. L'ottone si distingue per il suo colore, che va dal giallo opaco al rossastro, a seconda della quantità di zinco utilizzata. Le valvole a sfera in ottone con scarico sono note per essere forti, resistenti, durevoli e in grado di sopportare temperature e pressioni elevate. Una valvola a sfera in ottone con scarico ha una buona resistenza alla corrosione, agli agenti chimici e al biofouling. Il materiale in ottone è malleabile e facilita la produzione di valvole a sfera in ottone con scarico. Inoltre, la valvola a sfera in ottone con scarico è leggera perché il materiale in ottone è più leggero e meno costoso rispetto alle valvole in acciaio.

Valvola a sfera in acciaio inox con scarico

Si tratta di una valvola a sfera con scarico realizzata in acciaio inox. L'acciaio inossidabile è un materiale con un alto contenuto di cromo e alcuni livelli di nichel. L'utilizzo di questi elementi nelle valvole a sfera con scarico in acciaio inox rende queste valvole resistenti alla corrosione, oltre a garantire un'elevata resistenza, durevolezza e tenacità nonostante le alte temperature e le alte pressioni.

Applicazioni delle valvole a sfera con scarico 

• Sistemi di alimentazione idrica commerciale.
• Sistemi di approvvigionamento di petrolio e gas.
• Queste valvole sono utilizzate nelle applicazioni per le acque reflue.
• Sistemi ad aria compressa per la rimozione della condensa.

Vantaggi delle valvole a sfera con scarico 

• Dimensioni ridotte, a differenza di altre valvole.
• Funzionano rapidamente quando chiudono o aprono il flusso del fluido.
• Peso ridotto rispetto a valvola a saracinesca.
• Queste valvole offrono un servizio a prova di perdite.
• Queste valvole possono essere controllate manualmente con una piccola forza.
• Sono costituiti per lo più da materiali metallici resistenti che li rendono adatti ad applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura.
• Diverse tipologie con vantaggi specifici che consentono all'utente di scegliere la valvola più adatta alle proprie applicazioni.
• La maggior parte delle valvole a sfera con scarico sono valvole a sfera a passaggio totale che riducono la resistenza del fluido.
• Versatili, possono essere utilizzati in diverse applicazioni.

Svantaggi delle valvole a sfera con scarico

• Non adatto ad applicazioni di strozzatura.
• Alcune di queste valvole, come quelle completamente saldate e in un unico pezzo, non possono essere riparate, il che le rende antieconomiche.

Risoluzione dei problemi della valvola a sfera con scarico 

Valvola a sfera con scarico con perdite attraverso i giunti

• Perdita attraverso il tubo e il raccordo filettato della valvola. Serrare la connessione.
• Perdita attraverso i bulloni e i dadi sul raccordo del tubo. Serrare i bulloni e i dadi.
• Perdita attraverso i giunti della valvola. Serrare le connessioni del corpo valvola.
• Guarnizione danneggiata o usurata. Sostituire la guarnizione.

Perdite attraverso i sedili 

• Sedili usurati o rotti. Sostituire i sedili.
• Sedili pieni di detriti. Rimuovere o pulire i detriti.

Perdite attraverso la sfera 

• La valvola a sfera con scarico ha la sfera danneggiata. Sostituire la sfera. Verificare la compatibilità della sfera con il fluido.
• Sfera intasata dai sedimenti. Pulire il sedimento.

Sintesi 

Una valvola a sfera con scarico è un tipo di valvola con rubinetto per il rilascio di quantità indesiderate o eccessive di fluido dalla tubazione. Quando una valvola a sfera con scarico viene utilizzata per controllare il flusso del fluido per l'alimentazione principale, funziona ruotando la maniglia di 90°.^o per aprire o chiudere il flusso del fluido. La porta di drenaggio viene utilizzata solo quando è necessario rilasciare il fluido in eccesso o indesiderato. Per rilasciare il fluido in eccesso, il rubinetto di scarico viene aperto per consentire il flusso del fluido. Queste valvole sono utilizzate anche per contribuire ad alleggerire la tubazione dalla pressione in eccesso, evitando così di danneggiare la valvola o il tubo.

Esistono vari tipi di valvole a sfera con scarico, tra cui la valvola a sfera in due pezzi con scarico, la valvola a sfera flangiata con scarico, la valvola a sfera saldata con scarico, la valvola a sfera forgiata con scarico, la valvola a sfera in ottone con scarico e la valvola a sfera in acciaio inox con scarico. Le valvole a sfera con scarico sono utilizzate in varie applicazioni, come ad esempio nei sistemi di alimentazione dell'aria compressa, del petrolio e del gas, nei sistemi di alimentazione dell'acqua negli impianti commerciali e residenziali. Le valvole a sfera con scarico hanno il vantaggio di essere leggere, di resistere ad alte pressioni e temperature, di essere più economiche, di essere versatili e di essere veloci da aprire/chiudere.