Sia la valvola di ritegno a doppia piastra che quella a battente impediscono il riflusso. È qui che finiscono le somiglianze. Meccanismo di chiusura diverso. Ingombro diverso. Caduta di pressione diversa. Peso diverso. La scelta tra le due non dipende da quale sia migliore in generale, ma da quale si adatti al diametro della tubazione, allo spazio disponibile e alla caduta di pressione accettabile per la specifica applicazione.
Che cos'è una valvola di ritegno a doppio disco?
UN valvola di ritegno a doppia piastra Utilizza due piastre semicircolari caricate a molla, incernierate a un perno centrale all'interno del corpo valvola. Il flusso in avanti spinge le piastre aprendole. Quando il flusso si arresta o si inverte, le molle chiudono le piastre prima che si verifichi l'inversione completa. Due piastre. Un perno. Le molle svolgono il lavoro di chiusura al posto della gravità.
Il corpo è una cialda. Nessun alloggiamento esteso. Nessuna flangia integrata. I bulloni delle flange del tubo su entrambi i lati lo bloccano in posizione. Tale configurazione riduce drasticamente la lunghezza faccia a faccia rispetto a un valvola di ritegno oscillante a parità di diametro interno. Le dimensioni di ingombro delle valvole di ritegno wafer in diametri interni elevati possono essere pari al 15-20% della lunghezza equivalente di una valvola di ritegno a battente. Non si tratta di una differenza trascurabile.
Progettazione e ottimizzazione degli spazi
La valvola di ritegno a battente utilizza un singolo disco incernierato nella parte superiore del corpo. Il disco si apre quando viene spinto dal flusso in avanti. Quando il flusso si arresta o si inverte, la gravità e la pressione del flusso inverso spingono il disco verso la sede. Il corpo necessita di un gioco interno per consentire al disco di aprirsi completamente. Questa geometria interna è ciò che determina la maggiore dimensione di ingombro e il peso più elevato.
Esistono valvole di ritegno a doppia piastra con configurazione a doppia flangia, ma è il design standard a wafer che conferisce alla valvola a doppia piastra il suo vantaggio in termini di spazio. Una valvola di ritegno a battente da 24 pollici può richiedere una lunghezza di ingombro di 600 mm o più. Una valvola di ritegno a doppia piastra da 24 pollici in configurazione wafer può richiederne meno di 150 mm. Stesso diametro interno. Un quarto della lunghezza della tubazione.
Questo è fondamentale nelle stazioni di pompaggio, negli skid di compressione e nelle piattaforme offshore, dove lo spazio è un vincolo stringente. Ogni metro di tubazione risparmiato si traduce in un risparmio di denaro su acciaio strutturale, tubazioni e supporti.
Confronto della caduta di pressione
Entrambi creano una caduta di pressione. La sua origine e il suo comportamento nell'intervallo di portata sono diversi.
Valvola di ritegno a battente completamente aperta: il disco si sposta completamente fuori dal foro, garantendo un percorso di flusso relativamente libero e una bassa caduta di pressione. Il problema è che le valvole di ritegno a battente raramente funzionano completamente aperte in sistemi con flusso variabile. L'apertura parziale crea turbolenza attorno al bordo del disco. La caduta di pressione aumenta più rapidamente di quanto suggerito dalla pressione nominale a piena apertura.
La valvola di ritegno a doppia piastra presenta il perno centrale e due bordi della piastra nel percorso del flusso anche a piena apertura. Resistenza costante. Caduta di pressione leggermente superiore a piena apertura rispetto a una valvola di ritegno a battente. Maggiore prevedibilità nell'intero intervallo di portata operativa. La caduta di pressione in funzione della velocità del flusso per le valvole a doppia piastra è più lineare. Tale prevedibilità è importante per la modellazione idraulica. Gli ingegneri necessitano di valori che siano validi nell'intero intervallo operativo, non solo alla portata di progetto.
Differenze di peso e installazione
Il peso è il vantaggio più evidente del design a doppia piastra. Una valvola di ritegno a battente da 12 pollici di classe 150 in acciaio al carbonio può pesare da 80 a 120 kg. L'equivalente valvola di ritegno a doppia piastra con doppia flangia o wafer può pesare da 15 a 25 kg. Stessa funzione. Un quinto del peso.
Ciò influisce sulla progettazione dei supporti per le tubazioni, sui requisiti di sollevamento delle gru durante l'installazione e sulle modalità di gestione della valvola in esercizio da parte dei team di manutenzione. Nelle condotte idriche di grande diametro, nei gasdotti e nelle opere offshore, le valvole più leggere si traducono in costi di installazione inferiori, oltre al prezzo di acquisto.
L'installazione della valvola wafer richiede un accurato allineamento della guarnizione e la corretta coppia di serraggio di tutti i bulloni contemporaneamente. Non sono presenti flange integrate che ne guidino il posizionamento. L'allineamento durante l'installazione di una valvola wafer richiede maggiore attenzione rispetto a una valvola di controllo a battente flangiata, soprattutto nei diametri maggiori dove il numero di bulloni aumenta e la valvola deve rimanere centrata su entrambe le guarnizioni simultaneamente.
Quale scegliere per il tuo progetto: valvola di ritegno a doppia piastra o valvola di ritegno a battente?
La scelta tra una valvola di ritegno a doppia piastra e una valvola di ritegno a battente dipende da quattro fattori: spazio, peso, comportamento in caso di caduta di pressione e rischio di colpo d'ariete. Nessun singolo fattore fornisce la risposta, ma la combinazione di tutti.
Quando è opportuno utilizzare una valvola di ritegno a doppio disco anziché una valvola di ritegno a battente?
Utilizzare una valvola di ritegno a doppio disco quando lo spazio di installazione è limitato, il diametro del tubo è grande, il peso è un fattore limitante o il colpo d'ariete dovuto alla chiusura brusca di una valvola a disco singolo rappresenta un problema. Utilizzare una valvola di ritegno a battente quando l'impianto è semplice e orizzontale, il costo di acquisto è il fattore determinante e lo spazio e il peso non sono un limite. Le linee di mandata delle pompe e le tubazioni verticali richiedono quasi sempre il design a doppio disco.
La tabella seguente confronta le due tipologie in base ai fattori che influenzano la decisione di scelta.
| Fattore | Valvola di ritegno a doppia piastra | Valvola di ritegno basculante |
| Lunghezza faccia a faccia | Configurazione a wafer molto corta | È richiesto un corpo più lungo e completo |
| Peso | Notevolmente più leggero | Più pesanti, soprattutto di grosso calibro |
| Caduta di pressione | Costante nell'intero intervallo di flusso | Minore a piena apertura, variabile a parziale apertura |
| rischio colpo d'ariete | Chiusura doppia bassa con assistenza a molla | Sbattimento più alto del singolo disco in inversione |
| Installazione | Tra le flange è necessario un allineamento accurato | Flangiato, più semplice |
| Ideale per | Uscita della pompa di grande diametro e spazio limitato | Linee orizzontali semplici, applicazioni a basso costo |
CTGV produce valvole di ritegno a battente a passaggio totale e valvole di ritegno a sollevamento in acciaio inossidabile, conformi alle norme API 6D, API 594 e ASME B16.34, per classi di pressione da 150 a 4500. Per gli ingegneri che valutano le opzioni tra valvole di ritegno a doppia piastra e valvole di ritegno a battente in base alle specifiche condizioni di linea, CTGV fornisce raccomandazioni tecniche entro 2 ore. Contattaci per discutere le tue esigenze di candidatura.
Classe di pressione: ANSI 150, 300, 600, 900, 1500, 2500, 4500
Domande frequenti
Qual è la differenza tra valvole di ritegno a battente e valvole di ritegno a doppia piastra?
Le valvole di ritegno a battente utilizzano un singolo disco incernierato che si chiude per gravità. Le valvole di ritegno a doppio disco utilizzano due dischi a molla che si chiudono più velocemente e con meno impatto. Le valvole a doppio disco sono più leggere, più corte e offrono un migliore controllo del colpo d'ariete. Le valvole di ritegno a battente sono più semplici e meno costose.
Qual è la differenza tra una valvola di ritegno a battente e una valvola di ritegno doppia?
Una valvola di ritegno a battente utilizza un disco incernierato nella parte superiore. Una valvola di ritegno doppia utilizza due meccanismi di ritegno indipendenti in serie per una prevenzione del riflusso ridondante. I gruppi di valvole di ritegno doppie sono richiesti per la prevenzione del riflusso dell'acqua potabile, laddove una singola valvola di ritegno non è sufficiente per la conformità alle normative.
Qual è lo scopo di una valvola di ritegno a doppio disco?
Previene il riflusso riducendo al minimo la lunghezza e il peso dell'installazione. Due piastre a molla si chiudono più velocemente di un singolo disco oscillante, riducendo il colpo d'ariete e rendendolo adatto per linee di mandata delle pompe, uscite dei compressori e condotte di grande diametro dove spazio e peso sono fattori critici.
Quali sono gli svantaggi delle valvole di ritegno a doppia piastra?
Caduta di pressione maggiore rispetto alle valvole di ritegno a battente in posizione completamente aperta. Geometria interna più complessa con perno centrale e doppie piastre. La configurazione wafer richiede un accurato allineamento della flangia durante l'installazione. I componenti a molla necessitano di ispezioni periodiche e potrebbero dover essere sostituiti in applicazioni ad alto ciclo di utilizzo.
