sistema di perdite della valvola a farfalla Si tratta di una classificazione standardizzata che definisce la massima perdita interna consentita attraverso la sede della valvola quando è completamente chiusa. ANSI/FCI 70-2 e API 598 sono i due standard più citati nell'approvvigionamento di valvole industriali.
La classificazione della classe di perdita misura la quantità di fluido che passa attraverso una sede valvola chiusa in condizioni di prova. Gli standard industriali assegnano una classe di perdita che definisce le aspettative dei team di approvvigionamento e degli ingegneri prima dell'installazione.
Questo articolo spiega il funzionamento delle classi di tenuta, confronta le prestazioni delle valvole con sede morbida e di quelle con sede metallica e illustra i fattori che influenzano la tenuta in esercizio.
Due standard che definiscono la classe di perdita della valvola
Esistono due norme che regolano la maggior parte delle applicazioni industriali delle valvole a farfalla. Queste norme definiscono la perdita massima consentita attraverso la sede della valvola quando è completamente chiusa.
- ANSI/FCI 70-2: Ampiamente utilizzato per le valvole di controllo. Definisce le classi da I a VI, ognuna con un limite di perdita progressivamente più restrittivo.
- API 598: Applicato alle valvole di intercettazione. Distingue le valvole con sede metallica da quelle con sede elastica (morbida), che presentano requisiti di prova differenti.
I mercati europei e internazionali fanno riferimento anche alle norme EN 12266-1 e ISO 5208, che utilizzano una logica simile con parametri di prova leggermente diversi.
La classe di tenuta viene determinata durante un test di tenuta in fabbrica. Il test utilizza aria, acqua o azoto a una pressione specifica con la valvola in posizione chiusa.
Il risultato rappresenta il parametro di riferimento per le prestazioni di tenuta di quella valvola durante tutto il suo ciclo di vita.
Quali sono i tassi di perdita massimi per ciascuna classe?
I tassi di perdita massimi Le caratteristiche variano notevolmente a seconda della classe. Selezionare la classe sbagliata può comportare perdite di prodotto, incidenti di sicurezza o non conformità alle normative.
La tabella seguente illustra le classi più rilevanti per la selezione delle valvole a farfalla:
| Classe | Standard | Perdita massima | Mezzo di prova | Tipo di valvola tipico |
|---|---|---|---|---|
| Classe IV | ANSI/FCI 70-2 | 0,01% di portata nominale | Aria o acqua | Valvola a farfalla ad alte prestazioni (HPBV), a doppio offset |
| Classe V | ANSI/FCI 70-2 | 5 × 10⁻⁴ mL/min per psi per pollice di diametro della porta | Acqua alla massima pressione differenziale | Valvola a farfalla a triplo offset (TOV), sede metallica di precisione |
| Classe VI | ANSI/FCI 70-2 | A tenuta stagna; numero di bolle/minuto consentito in base alle dimensioni della valvola. | Aria o azoto a 45–50 psi | Valvola a farfalla con sede elastica (sede morbida) |
| Metallo API 598 | API 598 | Gocce o bolle al minuto: la quantità dipende dalle dimensioni della valvola. | Aria o acqua | Tutte le nuove valvole di isolamento con sede metallica |
| API 598 Resiliente | API 598 | Nessuna perdita durante i test di fabbrica. | Aria o acqua | Tutte le nuove valvole di isolamento con sede morbida |
Le classi da I a III sono raramente specificate per le valvole a farfalla. La classe IV rappresenta il minimo pratico per le valvole con sede metallica. La classe VI è lo standard per le valvole a farfalla con sede morbida.
La classe IV consente perdite fino a 0,01% della portata nominale massima della valvola. La classe VI (con sede morbida) limita le perdite a un numero definito di bolle al minuto in base alle dimensioni della valvola. A 2 pollici, il valore è di 0,15 mL/min. A 8 pollici, sale a 1,70 mL/min.
NotaVerificare sempre la pressione di prova e il fluido di lavoro sulla scheda tecnica della valvola. Una valvola di Classe VI testata a 50 psi non è equivalente a una testata a 80 psi.
Stelo: 2Cr13, SS304, SS316, Monel
Confronto tra valvole a farfalla con sede morbida e valvole a farfalla con sede metallica
Il materiale della sede è il fattore più importante nel determinare le prestazioni di tenuta della valvola. Entrambi i tipi di sede sono adatti a condizioni operative distinte.
Valvole a farfalla con sede morbida
valvole con sede morbida Utilizzare materiali elastomerici o polimerici per i sedili. I materiali più comuni includono EPDM, NBR, PTFE, neoprene e Viton.
Quando il disco si chiude, la sede morbida si deforma leggermente contro il bordo del disco. Questo crea una tenuta aderente e a prova di bolle.
Queste valvole offrono prestazioni ottimali nel trattamento delle acque, negli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC), nell'industria alimentare e nei servizi di pubblica utilità. La pressione di esercizio tipica è fino a 16 bar e la temperatura si mantiene al di sotto dei 200 °C.
In presenza di temperature elevate o fluidi abrasivi, non è possibile ottenere perdite nulle con sedi morbide. Pertanto, una sede metallica di Classe IV rappresenta l'alternativa più pratica.
Classe raggiungibileClasse VI (ANSI/FCI 70-2) o perdite zero secondo API 598 Resilient*. Entrambi si qualificano come valvola a farfalla a tenuta stagna in condizioni di test standard di fabbrica.
Nota: API 598 Resilient si riferisce allo standard di prova stabilito dall'American Petroleum Institute (API) per le valvole con sede morbida.
Valvole a farfalla con sede metallica
valvole con sede metallica Per la superficie del sedile utilizzare acciaio inossidabile, Stellite, Inconel o leghe simili.
Il meccanismo di tenuta è a contatto metallo-metallo. Il disco si chiude contro un anello di sede lavorato con precisione. Piccole perdite sono normali a causa delle variazioni superficiali.
Le sedi metalliche sono adatte a vapore ad alta temperatura, applicazioni criogeniche, applicazioni ignifughe e fluidi corrosivi. Inoltre, offrono una maggiore resistenza in caso di cicli di funzionamento intensivi.
Il compromesso consiste in una maggiore dispersione di corrente rispetto ai modelli con sede morbida. Per la maggior parte delle applicazioni di isolamento critiche, la Classe IV è accettabile.
Classe raggiungibile: tipicamente Classe IV secondo ANSI/FCI 70-2. Le valvole a farfalla a triplo offset (TOV) con sedi lappate di precisione possono raggiungere Classe V.
| Caratteristica | Sedile morbido | Con sedile in metallo |
|---|---|---|
| Classe di perdita | Resistente alla classe VI / API 598 (nessuna perdita) | Classe IV (standard), Classe V (TOV di precisione) |
| Intervallo di temperatura | Fino a circa 200 °C | Da -196 °C a oltre 600 °C a seconda della lega |
| Idoneità dei media | Acqua, fluidi per impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC), liquidi per uso alimentare, sostanze chimiche delicate | Vapore, criogeni, idrocarburi, fluidi di processo corrosivi |
| Vita da sedile | Moderato; l'usura del sedile aumenta con l'utilizzo ad alto numero di cicli. | Lunga durata; resiste all'usura ad alta pressione e temperatura |
| Migliore applicazione | Trattamento delle acque, HVAC, dosaggio di prodotti chimici, isolamento generale | Raffineria, produzione di energia, GNL, servizio antincendio |
Fattori chiave che influenzano le perdite delle valvole in esercizio
Perdita dalla sede della valvola La classe di prestazione nominale di una valvola non rimane costante per tutta la sua vita utile. Diversi fattori influenzano la capacità di una valvola di mantenere la propria classe nominale in condizioni operative reali.
- Materiale e durezza della seduta. Gli elastomeri più morbidi si adattano meglio alle basse pressioni. I metalli più duri durano più a lungo ma tollerano meno imperfezioni superficiali.
- Geometria del disco. Doppio e triplo offset La progettazione dei dischi riduce l'attrito di contatto con la sede. Ciò diminuisce l'usura della sede e migliora la tenuta per molti cicli di funzionamento.
- Pressione differenziale. La perdita aumenta all'aumentare della differenza di pressione attraverso la valvola chiusa. Verificare che la classe specificata sia applicabile al differenziale di esercizio effettivo.
- Temperatura di esercizio. Il calore provoca l'indurimento o la deformazione plastica degli elastomeri nel tempo. Ciò altera la geometria di contatto e riduce l'integrità della tenuta.
- Compatibilità dei supporti di memorizzazione. I fluidi corrosivi o abrasivi attaccano le superfici dei sedili. La rugosità superficiale aumenta e di conseguenza si verificano perdite.
- Coppia dell'attuatore. Un attuatore con coppia insufficiente impedisce al disco di posizionarsi completamente. Uno con coppia eccessiva accelera l'usura della sede. Entrambi i risultati aumentano perdita della valvola a farfalla col tempo.
- Cronologia degli interventi di manutenzione. I sedili usurati che non sono stati sostituiti non manterranno la loro classe di tenuta originale. Programmare ispezioni periodiche dei sedili in caso di utilizzo intensivo o in ambienti corrosivi.
Come si sceglie la classe di tenuta più adatta alla propria applicazione?
La scelta della classe di tenuta più adatta inizia con la comprensione dei requisiti del processo.
- Specificare la classe VI o la resilienza API 598 Per acqua potabile, dosaggio di prodotti chimici e qualsiasi servizio in cui le perdite visibili non sono accettabili. Un design con sede morbida soddisfa questo standard nella maggior parte delle condizioni.
- Specificare la Classe IV (Metallo API 598) Per applicazioni con vapore ad alta temperatura, in ambienti resistenti al fuoco e nei processi di raffinazione dove gli elastomeri non possono resistere.
- Considera la Classe V Solo quando la criticità del processo giustifica il costo aggiuntivo. I terminali GNL, l'isolamento del vapore delle centrali elettriche e alcune attività petrolchimiche rientrano in questa categoria.
- Confermare le condizioni di prova. Verificare che la classe indicata nella scheda tecnica corrisponda alla pressione di prova e al fluido utilizzati durante il collaudo in fabbrica.
- Richiedi un certificato di collaudo in fabbrica Con ogni ordine. Il certificato conferma che la valvola fornita soddisfa la classe specificata prima di raggiungere il vostro sito.
Conclusione
L'abbinamento della classe di tenuta all'applicazione protegge l'integrità del processo e riduce il costo totale di proprietà durante l'intero ciclo di vita della valvola.
Le valvole a farfalla con sede morbida possono raggiungere la tenuta zero. Queste valvole con sede morbida in EPDM, PTFE o NBR soddisfano la Classe VI secondo la norma ANSI/FCI 70-2 e la tenuta zero secondo la norma API 598 Resilient. Queste valvole sono qualificate come valvole a farfalla a tenuta zero in condizioni di prova standard di fabbrica.
Valvola TG garantisce l'intera gamma di requisiti di classe di perdita. I nostri prodotti con sede morbida raggiungono livelli estremamente bassi perdita dalla sede della valvola Nella maggior parte delle condizioni operative. Sono progettati per il trattamento delle acque, il riscaldamento, la ventilazione e il condizionamento dell'aria (HVAC), l'isolamento chimico e l'impiego industriale in generale.
Le nostre valvole a farfalla ad alte prestazioni con sede metallica soddisfano le classi IV e superiori per applicazioni gravose in ambienti termici, corrosivi e in presenza di incendi.
Tutti i prodotti TG Valve Prima della consegna, le valvole vengono sottoposte a test di tenuta in fabbrica. I certificati di collaudo sono disponibili su richiesta. La nostra produzione è conforme agli standard ISO 9001, mentre le nostre valvole sono conformi alle normative API 609, API 607, ISO 10497 e ai requisiti della marcatura CE europea.
