Valvola di arresto 

Che cos'è una valvola di non ritorno?

Le valvole di intercettazione sono valvole utilizzate sia come valvole di intercettazione che come valvole di ritegno. Questo tipo di valvola è uguale a una normale valvola di ritegno, ma è dotata di un meccanismo di controllo come un volantino, una leva o un attuatore. Questo meccanismo di controllo aiuta a chiudere la valvola indipendentemente dal livello di pressione del fluido. Le valvole di ritegno di arresto sono progettate in modo simile alle valvole a globo con uno stelo lungo. La testa dello stelo galleggia sul disco della valvola. Il disco viene utilizzato per aprire e chiudere la valvola, rispettivamente per consentire e bloccare il flusso del fluido. Il disco non è collegato allo stelo e agisce come una valvola di ritegno ad alzata libera, muovendosi liberamente verso l'alto e verso il basso per aprire e chiudere la valvola. Quando il fluido tenta di invertire la rotta, il disco agisce come un pistone e si chiude rapidamente per impedire il flusso del fluido all'indietro. Se necessario, lo stelo viene abbassato manualmente tramite il volantino o l'attuatore per arrestare la valvola e quindi il flusso del fluido. Una valvola di ritegno di arresto è quindi un tipo di valvola che viene utilizzata per aprire e chiudere il flusso di fluido ed è anche utilizzata come valvola di ritegno per impedire automaticamente il flusso di fluido inverso. L'inversione della direzione del flusso del fluido può causare molti danni alle apparecchiature di tubazione, come pompe o caldaie, oltre a provocare una contaminazione che potrebbe portare a ulteriori perdite.

Figura: Valvola di ritegno di arresto.

Componenti di una valvola di non ritorno

Corpo valvola 

Questo è il componente di un arresto valvola di ritegno che ospita le parti interne della valvola. I produttori di valvole di ritegno di arresto producono il corpo della valvola utilizzando materiali metallici robusti per aiutarla a resistere alle alte pressioni, alle alte temperature e ai danni causati dalla caduta di oggetti. Alcuni dei materiali che possono essere utilizzati per realizzare il corpo della valvola sono, tra gli altri, l'acciaio al carbonio, l'acciaio inox, la ghisa e il ferro duttile. Il corpo della valvola contiene le porte della valvola che collegano la valvola di non ritorno alla tubazione contenente il fluido. 

Coperchio della valvola 

È la parte superiore della valvola di ritegno che si trova sopra il corpo della valvola. Il coperchio serve a proteggere la tenuta dello stelo e le altre parti interne della valvola. I produttori di valvole di ritegno collegano il coperchio e il corpo della valvola utilizzando connessioni come bulloni e dadi per garantire una tenuta stagna priva di perdite di fluido. 

Attuatore/volano 

È il componente di una valvola di ritegno di arresto che serve a sollevare e abbassare lo stelo per aprire o chiudere la valvola. Alcune valvole di ritegno utilizzano un attuatore o un volantino. L'attuatore o il volantino sono collegati al disco della valvola attraverso lo stelo. 

Stelo 

È il componente di una valvola di non ritorno che collega l'attuatore o il volantino al disco della valvola. Lo stelo serve a trasmettere la coppia dal meccanismo di controllo al disco in modo che quest'ultimo possa aprire o chiudere il flusso del fluido. Arresto produttore di valvole di ritegno progettare lo stelo con filettature in modo che possa ruotare mentre si muove linearmente verso il basso per bloccare il flusso del fluido indipendentemente dal livello di pressione.

Disco

Il disco è un componente utilizzato per aprire o chiudere il flusso del fluido. I produttori di valvole di arresto progettano il disco in modo che possa aprirsi e chiudersi in presenza di una differenza di pressione o quando il fluido tenta di scorrere all'indietro. Il disco può anche chiudersi indipendentemente dal livello di pressione, ruotando il volantino per spostare lo stelo verso il basso fino alla chiusura completa del flusso. 

Sede della valvola 

È il componente di una valvola di ritegno di arresto che serve a garantire la tenuta tra il disco e il corpo della valvola. 

Imballaggio 

Il premistoppa in una valvola di ritegno è un materiale fissato tra il coperchio e lo stelo per impedire la fuoriuscita del fluido. 

Figura: Componenti di una valvola di non ritorno.

Come funziona una valvola di non ritorno? 

Come già detto, una valvola di ritegno di arresto funziona sia come valvola di intercettazione che come valvola di ritegno. Quando viene utilizzata come valvola di ritegno, funziona in base al principio della differenza di pressione. In questo caso, la valvola si apre quando la pressione di aspirazione è superiore alla pressione di uscita. Il fluido in ingresso deve avere un'energia ad alta pressione per costringere il disco della valvola a muoversi verso l'alto, consentendo il passaggio del fluido. Come valvola di ritegno, questa valvola permette al fluido di scorrere solo in avanti, ma chiude la valvola ogni volta che il fluido tenta di invertire la direzione del flusso. Il fluido tenta di tornare indietro quando la pressione di aspirazione è inferiore a quella di uscita o quando la pompa è ferma. Quando la valvola di non ritorno viene utilizzata come valvola di intercettazione, chiude il flusso del fluido quando il volantino viene ruotato in senso orario. Questa rotazione fa ruotare lo stelo nella stessa direzione mentre si muove linearmente verso il basso. Questo movimento verso il basso dello stelo spinge il disco verso la sede della valvola e contribuisce quindi a chiudere il flusso del fluido in avanti o all'indietro. 

Figura: Funzionamento di una valvola di non ritorno (lato sinistro completamente aperto e lato sinistro completamente chiuso).

Tipi di valvole di non ritorno 

Valvola di non ritorno a Z 

Si tratta di una valvola di ritegno che presenta una forma a zeta all'interno dell'alloggiamento della valvola. È il tipo più comune di valvola di ritegno. La valvola di ritegno a Z ha un design semplice ed è quindi la più preferita. La partizione a forma di Z in questo tipo di valvola ha il componente della sede. Questo tipo di valvola di ritegno ha una sede orizzontale dove poggia il disco. Grazie a questo design, lo stelo e il disco si muovono perpendicolarmente all'asse del tubo, generando una caduta di pressione elevata. Lo stelo della valvola si muove verso l'alto e verso il basso attraverso il coperchio della valvola. Il coperchio è collegato al corpo mediante bulloni e dadi. I produttori di valvole di ritegno di arresto progettano questa valvola in modo da ottenere una forma simmetrica che facilita l'installazione, la riparazione e la manutenzione. 

Figura: Valvola di ritegno a Z.

Valvola di non ritorno a Y 

Si tratta di una valvola di ritegno di arresto in cui lo stelo e la sede sono collegati con un angolo di circa 45^o come mostrato di seguito. Questo tipo di valvola di ritegno è un'alternativa adeguata al tipo a Z, in quanto ha una bassa perdita di pressione. Questa valvola può essere facilmente aperta per l'ispezione senza doverla scollegare dalla tubazione. 

Figura: Valvola di ritegno a Y.

Valvola di non ritorno con schema angolare 

Questa valvola è una modifica della valvola di ritegno a zeta. I produttori di valvole di non ritorno progettano questa valvola in modo tale che le estremità della valvola siano orientate con un angolo di 90^o come mostrato di seguito. In base a questa valvola di arresto, il flusso del fluido avviene a 90^o angolo di grado. Le valvole di ritegno ad angolo hanno il vantaggio di poter essere utilizzate come giunti per tubi, risparmiando così il gomito del tubo. 

Figura: Valvola di non ritorno con schema angolare.

Valvola di non ritorno con estremità flangiata 

Si tratta di una valvola di non ritorno dotata di flange. I produttori di valvole di ritegno progettano le flange con fori che servono ad alloggiare i bulloni utilizzati per collegare la valvola alla tubazione. Anche il tubo è dotato di estremità flangiate per facilitare l'allineamento e l'accoppiamento tra la valvola di non ritorno e il tubo. Tra le due estremità flangiate è posizionata una guarnizione che contribuisce a migliorare la tenuta. Queste valvole sono utilizzate in applicazioni ad alta pressione, poiché la coppia di serraggio di ciascun bullone contribuisce a garantire una tenuta molto stretta e priva di perdite di fluido. Tuttavia, queste valvole tendono ad essere più pesanti rispetto alle valvole filettate a causa dei bulloni, dei dadi e delle estremità flangiate utilizzate. Queste valvole sono facili da aprire per la pulizia, la riparazione e la manutenzione.

Figura: Valvola di non ritorno con estremità flangiata.

Valvola di non ritorno filettata 

Si tratta di una valvola di non ritorno che viene collegata alla tubazione mediante viti. Le porte della valvola di ritegno sono filettate, così come il tubo. Se il produttore della valvola di ritegno produce la valvola con filettatura femmina, il tubo deve avere filettatura maschio. Le valvole di ritegno con estremità filettate sono facili da installare. Queste valvole possono essere utilizzate anche in applicazioni ad alta pressione. Le valvole di ritegno con estremità filettate sono più leggere rispetto a quelle con estremità flangiate. 

Figura: Valvola di non ritorno con estremità filettata.

Applicazioni della valvola di non ritorno 

• Utilizzato nella produzione di alimenti e bevande.
• Queste valvole sono utilizzate nelle applicazioni farmaceutiche. 
• Vengono utilizzati nei processi chimici. 
• Industrie di raffinazione di petrolio, olio e gas. 
• Applicazioni minerarie. 
• Impianti di trattamento delle acque reflue. 
• Approvvigionamento di acqua dolce. 
• Centrali a vapore per il controllo del flusso di vapore.

Vantaggi delle valvole di non ritorno 

• Possono essere utilizzate come valvole di intercettazione. 
• Funzionano automaticamente quando vengono utilizzate come valvole di ritegno. 
• Sono durevoli perché durano a lungo. Inoltre, queste valvole possono essere riparate quando si rompono, aumentando così la durata del servizio. 
• Versatili, possono essere utilizzati in diverse applicazioni industriali. 
• Non consentire il flusso inverso del fluido. 
• Queste valvole sono prive di perdite di fluido. 
• Utilizzato in applicazioni ad alta pressione e ad alta temperatura. 
• Facile da installare e riparare. 
• Buona capacità di spegnimento. 

Svantaggi delle valvole di non ritorno 

• Caduta di pressione. 
• Queste valvole consentono il flusso del fluido in una sola direzione. 
• Non possono essere ispezionati mentre sono in funzione. 

Risoluzione dei problemi di una valvola di non ritorno 

Imballaggio attraverso la perdita 

• Il premistoppa della valvola è allentato. Serrare il dado del premistoppa con la coppia raccomandata dal produttore della valvola di ritegno. 
• L'imballaggio è guasto. Sostituire la guarnizione. 
• Gli anelli di imballaggio sono insufficienti. Aggiungete altri anelli di baderna. 

Perdite di fluido attraverso le superfici di tenuta 

• Superfici di tenuta danneggiate. Sostituire le superfici di tenuta. 
• Sporco sulle superfici di tenuta. Pulire lo sporco. 

Perdite attraverso il collegamento corpo-cuffia

• Bulloni e dadi del coperchio allentati. Serrare i bulloni e i dadi alla coppia raccomandata dal produttore della valvola di non ritorno. 
• Anello di tenuta o guarnizione danneggiati. Sostituire l'anello metallico o la guarnizione, se necessario. 

Il volantino non ruota in modo flessibile 

• Il premistoppa della valvola è troppo stretto. Allentare leggermente i dadi del premistoppa. 
• Sporco sullo stelo. Pulire lo sporco.
• Le filettature del dado dello stelo sono consumate. Sostituire il dado dello stelo. 

La valvola di non ritorno non apre il flusso del fluido 

• La pressione di aspirazione è inferiore alla pressione di uscita. Aumentare la pressione di aspirazione in modo che il fluido abbia sufficiente energia di pressione per aprire il disco della valvola. 

Sintesi 

La valvola di non ritorno è un tipo di valvola che viene utilizzata come valvola di intercettazione e di non ritorno. Questa valvola è simile a una Valvola a globo. Questa valvola ha lo scopo di impedire il flusso inverso del fluido quando viene utilizzata come valvola di ritegno. In questo caso, la valvola si apre e si chiude in base alla differenza di pressione. Quando la pressione del fluido in ingresso è elevata, il disco si apre e il fluido passa attraverso la valvola. Quando la pressione di aspirazione si riduce o quando la pompa si ferma, il fluido tenta di invertire la direzione del flusso e quindi il disco della valvola si chiude immediatamente.

Per chiudere il flusso del fluido attraverso la valvola, indipendentemente dal livello di pressione, il volantino viene ruotato in senso orario. In questo modo il disco si sposta verso il basso fino a chiudere completamente il flusso del fluido. Una valvola di ritegno di arresto è vantaggiosa in quanto svolge il lavoro di due valvole, ossia una valvola di ritegno e una valvola di intercettazione.