Una guida completa ai tipi di valvole a farfalla: wafer, a linguetta e flangiate

Che cos'è una valvola a farfalla?

UN valvola a farfalla È una valvola rotativa a quarto di giro che regola o isola il flusso in una tubazione tramite un disco montato su un albero centrale. Quando il disco ruota di 90°, si sposta da una posizione parallela al flusso (completamente aperta) a una perpendicolare (completamente chiusa).

Poiché il disco rimane sempre all'interno del percorso di flusso, le valvole a farfalla sono compatte, leggere e significativamente meno costose per dimensione DN rispetto alle valvole a saracinesca o a sfera, ed è proprio per questo che dominano trattamento delle acque, riscaldamento, ventilazione e condizionamento (HVAC), processi chimici, settore marittimo e condotte di desalinizzazione in tutto il mondo.

Per gli acquirenti B2B che effettuano approvvigionamenti tramite ANSI/ASME B16.5 e API 609 O EN 593 / DIN, le tre connessioni terminali più specificate sono wafer, aletta e flangiato. Scegliere lo stile di corpo sbagliato può essere piuttosto fastidioso

raddoppiare i costi di installazione o, peggio, impedire l'isolamento delle apparecchiature a valle per la manutenzione.

Come funziona una valvola a farfalla

Il principio di funzionamento si basa su quattro componenti: il corpo, IL disco, IL gambo (fusto)e il posto a sedere.

Il fluido entra nel corpo valvola e incontra il disco. Quando l'attuatore – una leva manuale, un riduttore, un azionamento pneumatico o elettrico – ruota lo stelo, il disco ruota all'interno della sede. In posizione di completa chiusura, il disco preme contro una sede in elastomero elastico, formando una tenuta bidirezionale a prova di bolle:

• EPDM — acqua e sostanze chimiche delicate
• NBR — petrolio, gas e idrocarburi
• PTFE / PFA — acidi aggressivi e mezzi di coltura ad elevata purezza
• Viton (FKM) — temperature elevate e solventi

Tre geometrie disco-stelo

Sul mercato dominano tre geometrie disco-stelo, ciascuna ottimizzata per un diverso intervallo di pressione e temperatura:

• Concentrico (offset zero) — lo stelo passa attraverso il centro del disco; il disco entra in contatto con la sede a 360°. Ideale per impianti idraulici e di climatizzazione a bassa pressione, in genere PN10/PN16 o ANSI Classe 125/150.
• Doppio offset (alte prestazioni) — lo stelo è disassato rispetto all'asse centrale del disco e del tubo, riducendo l'usura della sede. Valutato fino a PN25 / ANSI Classe 300Adatto per vapore e idrocarburi.
• Triplo offset — sedile metallo su metallo con angolo del sedile conico, che garantisce una tenuta stagna fino a PN40 / ANSI Classe 600 per servizio criogenico, ad alta temperatura o ignifugo per API 607 ​​​​/ API 6D.

Poiché il disco rimane nel percorso del flusso anche quando è aperto, le valvole a farfalla introducono una piccola caduta di pressione, un compromesso accettabile considerando le loro dimensioni compatte e la bassa coppia di serraggio.

I tre tipi di corpo valvola a farfalla

IL tipo di corpo — il modo in cui la valvola si collega meccanicamente alle flange del tubo adiacenti — è ciò che effettivamente differenzia una valvola a farfalla wafer, a linguetta o flangiata. Tutte e tre possono condividere lo stesso disco, sede e stelo; la connessione determina installazione, capacità di uscita senza uscita e costo.

1. Valvola a farfalla wafer: lo standard economico

UN valvola a farfalla wafer ha un corpo sottile e senza flangia che è inserito tra due flange di tubi utilizzando bulloni passanti lunghi che passano attorno (non attraverso) il corpo valvola. Fori o linguette di posizionamento mantengono la valvola centrata sul cerchio dei bulloni durante l'installazione, disponibili in entrambi ANSI B16.5 E EN 1092-1 / DIN PN10-PN16 schemi di foratura.

Caratteristiche principali che gli acquirenti dovrebbero conoscere:

• Il più leggero e il più economico dei tre tipi di corpo — spesso 30-40% più economico rispetto a un equivalente a vite nella stessa DN.
• Il più breve incontro faccia a faccia dimensione per API 609 Categoria A / EN 558 Serie 20, riducendo al minimo il carico sulla campata della tubazione.
• Richiede flange sia a monte che a valle deve essere imbullonata simultaneamente; la valvola non è in grado di mantenere la pressione da sola.
• ⚠ Non adatto per servizi senza uscita oppure per isolare le apparecchiature a valle per la rimozione: la rimozione della flangia a valle libera la valvola.

Applicazioni tipiche: distribuzione idrica comunale, circuiti di acqua refrigerata HVAC, collettori delle torri di raffreddamento, aria a bassa pressione e servizi di pubblica utilità generali da Da DN50 a DN600 (da 2″ a 24″).

2. Valvola a farfalla con linguetta: la scelta che facilita la manutenzione.

UN valvola a farfalla con alette ha inserti filettati (alette) fusi o lavorati su entrambi i lati del corpo, corrispondendo allo schema di foratura delle flange adiacenti. Ciascun lato è imbullonato indipendentemente, in modo che la valvola sia ancorata meccanicamente alla tubazione su entrambe le facce.

Questa singola modifica progettuale sblocca due vantaggi decisivi:

• Capacità di servizio senza uscita — la flangia a valle può essere rimossa e la sola valvola manterrà la pressione della linea a monte (soggetta alla pressione nominale a fondo cieco ridotta del produttore, in genere 50–100% (della valutazione bidirezionale a seconda del materiale del sedile).
• Anno semplificato — Tubazioni a valle, pompe, filtri o scambiatori di calore possono essere smontati senza svuotare il sistema a monte, riducendo drasticamente i tempi di fermo negli impianti di grandi dimensioni.

I corpi delle alette sono comunemente specificati in processi chimici, desalinizzazione dell'acqua di mare e qualsiasi condotta in cui un singolo punto di isolamento deve consentire lavori a valleCostano di più dei corpi wafer (fusione più pesante, filettature lavorate) ma molto meno di un design completamente flangiato. Le dimensioni in genere coprono Da DN50 a DN900 (da 2″ a 36″) in entrambi gli standard API 609 e EN 593.

3. Valvola a farfalla flangiata: la soluzione per impieghi gravosi

UN valvola a farfalla flangiata ha flange fuse integralmente su entrambe le estremità del corpo, forato a ANSI B16.5 Classe 150/300 O EN 1092-1 PN10 a PN25 modelli. Si fissa alle flange dei tubi nello stesso modo di una valvola a saracinesca o a globo: senza bulloni passanti, senza alette.

Questo è il design ideale quando:

• Grandi diametri sono richiesti — i corpi flangiati sono standard da DN600 (24″) in sue dominare DN1000+ (40″+) Dimensioni utilizzate per il prelievo di acqua grezza, il raffreddamento delle centrali elettriche e i fanghi minerari.
• Alta pressione o alta temperatura Il servizio richiede un corpo robusto, spesso abbinato a componenti interni ad alte prestazioni con doppio o triplo offset.
• Lunga durata di servizio La qualità ha la priorità rispetto al costo iniziale: la connessione flangiata resiste meglio alle vibrazioni, ai cicli termici e ai ripetuti smontaggi rispetto alle connessioni a wafer o a linguetta.
• Conformità agli standard API 6D, AWWA C504 o BS EN 593 è un requisito contrattuale per i progetti EPC, in particolare nei settori del Medio Oriente, del GNL e dell'acqua potabile.

I corpi flangiati sono i più pesanti e costosi dei tre tipi, ma la loro robustezza e conformità agli standard li rendono il predefinito per condotte di grande diametro, ad alta integrità o di lunga durata.

Come scegliere tra wafer, alette e flangiati

La scelta si riduce a tre questioni pratiche:

1. Sarà mai necessario isolare un componente a valle della valvola per la manutenzione? Se sì → scegli linguetta o flangiatoI wafer non sono in grado di mantenere la pressione quando una delle flange viene rimossa.

2. Quali sono le dimensioni della tubazione e la classe di pressione? Sotto DN600 E PN16 / Classe 150, tutti e tre i tipi sono validi e il costo è il fattore determinante nella decisione. DN600 O PN25 / Classe 300, flangiato diventa l'opzione pratica e spesso l'unica certificata.

3. Qual è l'ambiente di installazione? Per skid soggetti a forti vibrazioni, piattaforme offshore e linee di processo ad alto ciclo → flangiatoPer installazioni statiche di utenze e progetti idrici con vincoli di budget → wafer.

La selezione dei materiali viene eseguita in parallelo

• Corpo — Ghisa duttile (GGG40 / ASTM A536) O acciaio al carbonio WCB per l'acqua e i servizi generali; Acciaio inossidabile CF8 / CF8M per prodotti chimici e acqua di mare; Hastelloy O Italiano per i media aggressivi.
• Posto a sedere — EPDM, NBR, Viton o PTFE — deve essere compatibile con il fluido di processo, non solo con la classe di pressione.

Approvvigionamento di valvole a farfalla da un produttore qualificato

Un fornitore affidabile di valvole a farfalla dovrebbe fornire, come minimo:

• Certificati di prova di pressione per API 598 O EN 12266
• Tracciabilità dei materiali — EN 10204 3.1 certificati di fabbrica
• Combinazioni documentate di materiali per sedile/disco per i tuoi media specifici

⚠ Errore comune e costoso da inserire nel campo: Miscelazione di un wafer API 609 Categoria A con un modello di flangia EN 558 Serie 20. Per ordini di grandi dimensioni, richiedere sempre disegni dimensionali con le dimensioni di contatto. Prima emissione dell'ordine di acquisto.