Valvola a saracinesca idraulica DN400 PN25

1. Descrizione e caratteristiche principali

Una valvola a saracinesca idraulica è una valvola a movimento lineare in cui un disco a forma di cuneo (saracinesca) viene sollevato o abbassato da un attuatore idraulico per controllare il flusso del fluido.

Caratteristiche principali per questa dimensione e classe:

• Design a passaggio pieno: il diametro interno corrisponde a quello del tubo (DN400), con conseguente caduta di pressione molto bassa quando completamente aperto e consentendo la pulizia della tubazione.
• Flusso bidirezionale: adatto al flusso in entrambe le direzioni.
• Stelo ascendente: lo stelo si solleva quando la valvola viene aperta, fornendo una chiara indicazione visiva della posizione della valvola.
• Sigillatura metallo su metallo: in genere utilizza un cuneo e anelli di tenuta con superficie dura (ad esempio, con stellite) per resistere all'erosione e all'usura.
• Costruzione robusta: progettata per sopportare pressioni e forze elevate, il che si traduce in un corpo pesante e resistente, spesso in acciaio fuso o forgiato.

2. Componenti principali

1. Corpo: la struttura principale che contiene la pressione, solitamente realizzata in acciaio al carbonio (WCB) o acciaio inossidabile (CF8M/316SS). Le estremità flangiate (ad esempio, PN25/ASME B16.5 Classe 150) sono standard per DN400.
2. Coperchio: imbullonato al corpo, ospita lo stelo e fornisce un limite di pressione. Spesso un coperchio esteso viene utilizzato per scopi isolanti.
3. Cuneo (Gate): il componente chiave della tenuta. Per PN25, è comune un cuneo flessibile. Presenta un taglio o una scanalatura lungo il perimetro che consente al cuneo di flettersi leggermente, migliorando la tenuta e compensando piccole variazioni nell'allineamento della sede dovute all'espansione termica o alle sollecitazioni del tubo.
4. Stelo: albero filettato ad alta resistenza (ad esempio, acciaio inossidabile SS420 o 17-4PH) che trasmette la forza dall'attuatore al cuneo.
5. Anelli di tenuta: anelli con rivestimento duro pressati o saldati nel corpo contro cui il cuneo fa tenuta. Garantiscono la tenuta stagna.
6. Guarnizione: una guarnizione (spesso in grafite per alte temperature) attorno allo stelo, contenuta in una scatola di premistoppa, per impedire perdite nell'ambiente.
7. Attuatore idraulico: un attuatore a pistone o a glifo scozzese alimentato dalla pressione idraulica (tipicamente olio). Fornisce l'elevata coppia/spinta necessaria per azionare una valvola DN400 di grandi dimensioni in presenza di un'elevata pressione differenziale.

3. Principio di funzionamento

• Apertura: il fluido idraulico viene convogliato nell'attuatore, muovendo il pistone. Questo movimento viene convertito in un movimento rotatorio (a giogo) o lineare (a pistone lineare) che ruota lo stelo della valvola. Lo stelo si avvita nel cuneo, sollevandolo completamente nel coperchio, senza ostruire il percorso del flusso.
• Chiusura: il fluido idraulico viene convogliato sul lato opposto dell'attuatore, invertendo il movimento. Lo stelo ruota e spinge il cuneo verso il basso in posizione chiusa, dove viene premuto saldamente contro i due anelli di tenuta, creando una tenuta.

Nota critica: questa valvola è progettata per l'isolamento (completamente aperta o completamente chiusa). Non deve mai essere utilizzata per la strozzatura o il controllo del flusso, poiché ciò causerebbe vibrazioni, cavitazione e rapida erosione del cuneo e delle sedi.

4. Applicazioni tipiche

Grazie alle sue dimensioni e alla pressione nominale, questa valvola viene utilizzata in applicazioni industriali impegnative:

• Condotte di trasmissione e distribuzione dell'acqua: isolamento di sezioni di grandi condotte.
• Centrali elettriche: sistemi di raffreddamento dell'acqua, linee di alimentazione dell'acqua.
• Acqua di processo industriale: impianti industriali su larga scala.
• Impianti di desalinizzazione: linee di osmosi inversa (RO) ad alta pressione.
• Estrazione mineraria e lavorazione dei minerali: condotte per fanghi (con un'adeguata selezione dei materiali).

5. Vantaggi e svantaggi

6. Considerazioni importanti per la selezione e l'uso

• Selezione del materiale: abbinare i materiali del corpo/cuneo/sede (WCB, WC6, CF8M, ecc.) al fluido di servizio (acqua, corrosività, temperatura).
• Collegamenti terminali: assicurarsi che gli standard delle flange e le superfici (RF, RTJ) corrispondano alla tubazione.
• Unità di potenza idraulica (HPU): la valvola richiede un'unità di potenza idraulica separata per generare pressione idraulica. Considerare la velocità operativa, la pressione e il controllo (locale/remoto) richiesti.
• Modalità Fail-Safe: l'attuatore può essere specificato come Fail-Open (FO), Fail-Closed (FC) o Fail-in-Last-Position (FL) a seconda dei requisiti di sicurezza.
• Valvola di bypass: per applicazioni ad alta pressione, spesso viene installata una piccola valvola di bypass (ad esempio DN50) per equalizzare la pressione sul cuneo prima di aprire la valvola principale, riducendo la coppia di azionamento richiesta.

In sintesi, una valvola a saracinesca idraulica DN400 PN25 è uno strumento robusto e ad alte prestazioni per arrestare o riavviare completamente il flusso d'acqua in condotte di grandi dimensioni ad alta pressione. Il suo funzionamento idraulico la rende adatta per punti di isolamento critici remoti o automatizzati.