Le valvole a globo standard perdono dallo stelo. Non immediatamente, ma col tempo. La guarnizione che sigilla lo stelo si usura a ogni utilizzo, finendo per perdere. Una valvola a globo con tenuta a soffietto elimina completamente questo tipo di guasto. Il soffietto metallico è saldato allo stelo e al corpo valvola. Non è presente alcuna guarnizione come tenuta primaria. Lo stelo si muove all'interno di un involucro metallico sigillato che si flette con esso. Nessun meccanismo di usura sulla tenuta primaria durante il normale funzionamento.
Che cos'è una guarnizione a soffietto?
Una guarnizione a soffietto è un tubo metallico corrugato a parete sottile. Un'estremità è saldata allo stelo della valvola, l'altra al coperchio. Le corrugazioni si flettono al movimento verticale dello stelo. Il fluido di processo rimane all'interno, mentre l'ambiente esterno non penetra. Non sono presenti raccordi a compressione né materiali di tenuta soggetti a usura. Si tratta semplicemente di una barriera metallica saldata che si muove con lo stelo.
Il materiale del soffietto è tipicamente acciaio inossidabile austenitico, Inconel o leghe compatibili. La scelta del materiale del soffietto segue la stessa logica della scelta del corpo e delle finiture. Un soffietto in acciaio inossidabile 316 in servizio con cloruri presenta lo stesso rischio di vaiolatura di un corpo in acciaio inossidabile 316 nello stesso servizio. La compatibilità del materiale è importante per il soffietto tanto quanto per qualsiasi altro componente a contatto con il fluido.
La maggior parte dei modelli include una guarnizione di tenuta secondaria sopra il soffietto. Serve solo come sistema di sicurezza. In caso di guasto del soffietto, la guarnizione impedisce perdite esterne immediate. Ciò consente all'impianto di arrestarsi in sicurezza, evitando una fuoriuscita incontrollata.
Come garantisce una tenuta a zero perdite
La guarnizione standard di una valvola a globo si comprime contro la superficie dello stelo. Questa compressione sigilla lo spazio tra lo stelo e il foro del coperchio. Lo stelo si muove. La guarnizione si comprime. La compressione diminuisce. La tenuta si degrada. Alla fine è necessario serrare nuovamente la guarnizione o sostituirla. Questo ciclo non si ferma mai.
Valvola a globo a tenuta stagna con soffietto, prestazioni a zero perdite Funziona secondo un principio diverso. Il soffietto è saldato, non compresso. Non oppone resistenza al movimento dello stelo, ma si flette attorno ad esso. Non c'è attrito. Non vi è alcun meccanismo di usura che agisca sulla guarnizione primaria durante il normale ciclo di funzionamento. La guarnizione non si degrada allo stesso modo delle pastiglie.
Le prestazioni in termini di emissioni fuggitive delle valvole a tenuta a soffietto sono testate secondo le norme ISO 15848-1 e API 622. Questi standard definiscono i tassi massimi di perdita ammissibili dello stelo, espressi in parti per milione, per le valvole impiegate in applicazioni soggette a normative sulle emissioni fuggitive. Le valvole a globo a tenuta a soffietto di CTGV sono certificate secondo entrambe le norme. Tale certificazione rappresenta il requisito documentale per l'impiego in applicazioni regolamentate nei settori chimico, petrolchimico e della raffinazione.
Applicazioni: Materiali tossici, infiammabili e di alto valore
Le valvole a globo con tenuta a soffietto vengono impiegate laddove qualsiasi perdita dallo stelo crei un problema di sicurezza, ambientale o economico.
Servizio con sostanze chimiche tossiche. Solfuro di idrogeno, cloro, fosgene. Questi fluidi non devono assolutamente fuoriuscire dallo stelo. Una valvola a globo standard con guarnizione a tenuta stagna, in questo tipo di servizio, richiede ispezioni e regolazioni periodiche della guarnizione. Ogni ispezione rappresenta un evento di manutenzione che comporta un rischio. La valvola a globo con guarnizione a soffietto a tenuta stagna elimina tale necessità e il relativo rischio per il personale addetto alla manutenzione.
Servizio con idrocarburi infiammabili. Raffinerie e impianti petrolchimici. Le perdite di idrocarburi volatili dallo stelo creano rischio di incendio ed esplosione. La maggior parte delle giurisdizioni richiede valvole certificate per le emissioni fuggitive sulle apparecchiature che gestiscono composti organici volatili al di sopra di determinate soglie. Il design con tenuta a soffietto soddisfa tali requisiti come caratteristica standard.
Prodotti di alto valore. Intermedi farmaceutici, prodotti chimici speciali, gas rari. In questi casi, le perdite rappresentano una perdita diretta di prodotto, non solo un problema di manutenzione. Ogni goccia che fuoriesce dallo stelo ha un costo.
Servizio nucleare. Sistemi con fluidi radioattivi. Qualsiasi perdita esterna costituisce un evento di sicurezza e regolamentare. Il soffietto garantisce il contenimento primario. L'imballaggio di supporto garantisce il contenimento secondario. Entrambi sono richiesti dalle norme di sicurezza nucleare.
Materiali: WCB, WC1, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M, CF3M
Qual è la principale differenza tra una valvola a globo con tenuta a soffietto e una valvola a globo standard con guarnizione?
Il meccanismo di tenuta primario. Una valvola a globo standard con guarnizione utilizza una guarnizione compressa contro lo stelo. Una valvola a globo con tenuta a soffietto utilizza un soffietto metallico saldato. La guarnizione si usura ogni volta che la valvola è in funzione. Il soffietto si flette senza bisogno di un meccanismo di usura. Minori tassi di perdita a lungo termine. Minore frequenza di manutenzione. Costo iniziale più elevato. Questo è il compromesso.
Valvole a globo con tenuta a soffietto vs. valvole a globo con tenuta standard
La tabella seguente confronta i due progetti in base ai fattori che ne determinano la scelta nelle applicazioni dell'industria di processo.
| Fattore | Valvola a globo con tenuta a soffietto | Valvola a globo con imballaggio standard |
| Sigillo primario | Soffietto in metallo saldato | Imballaggio compresso contro lo stelo |
| Emissioni fuggitive | Certificazione ISO 15848-1 e API 622 | Dipende dal tipo e dalle condizioni dell'imballaggio. |
| Manutenzione | Basso, non è necessario alcun aggiustamento dell'imballaggio | Ispezione e serraggio periodici |
| Durata di servizio | Intervalli più lunghi tra gli interventi | Cicli di sostituzione delle guarnizioni necessari |
| Costo | Costo iniziale più elevato | Costo iniziale inferiore |
| Ideale per | Tossico, infiammabile, di alto valore, nucleare | Processo generale, mezzi a basso rischio |
| Fossa di backup | Imballaggio secondario sopra il soffietto | L'imballaggio è l'unico sigillo |
Le guarnizioni standard sono adatte per applicazioni di processo generiche in cui le perdite rappresentano un inconveniente e la manutenzione è di routine. Le guarnizioni a soffietto sono adatte per applicazioni in cui le perdite costituiscono un rischio per la sicurezza, una violazione ambientale o una perdita economica significativa. Strumenti diversi. Condizioni di servizio diverse. Non intercambiabili.
CTGV produce valvole a globo a tenuta di soffietto Da 1/2 pollice a 14 pollici, con classi di pressione da 150 a 900 libbre. I materiali del corpo includono WCB, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M e CF3M. Certificati secondo ISO 15848-1, API 622, NACE MR 0103 e NACE MR 0175 per servizio in ambienti corrosivi. Le connessioni terminali includono RF, RTJ, BW, SW e NPT. Contattaci per ricevere una raccomandazione entro 2 ore.
Domande frequenti
Che cos'è una valvola a globo con tenuta a soffietto?
Una valvola a globo in cui un soffietto metallico saldato sostituisce la guarnizione dello stelo come tenuta esterna primaria. Il soffietto si flette seguendo il movimento dello stelo senza usurarsi. Garantisce emissioni fuggitive pressoché nulle durante il normale funzionamento. Una guarnizione di sicurezza posizionata sopra il soffietto fornisce un contenimento secondario in caso di guasto del soffietto stesso.
Perché utilizzare una guarnizione a soffietto invece di una tenuta a baderna?
Le guarnizioni si usurano ad ogni azionamento della valvola e finiscono per perdere. Il soffietto non presenta meccanismi di usura durante il normale ciclo di funzionamento. Per fluidi tossici, infiammabili o di alto valore, dove le perdite dallo stelo rappresentano un problema di sicurezza o ambientale, il soffietto elimina la principale modalità di guasto delle guarnizioni standard.
Quali norme si applicano alle valvole a globo con tenuta a soffietto?
ISO 15848-1 e API 622 per le prestazioni in termini di emissioni fuggitive. NACE MR 0103 e MR 0175 per l'impiego in ambienti corrosivi. API 598 per le prove di pressione. Le applicazioni in ambito nucleare richiedono standard aggiuntivi rispetto ai requisiti standard di certificazione delle valvole di processo.
Quanto dura una guarnizione a soffietto?
Dipende dal numero di cicli, dalla temperatura di esercizio e dalla compatibilità del fluido. La maggior parte dei produttori stima che i soffietti abbiano una durata operativa compresa tra 10.000 e 50.000 cicli, a seconda del design e del materiale. La guarnizione di sicurezza garantisce una tenuta secondaria qualora il soffietto raggiunga la fine della sua vita utile durante il funzionamento.
