Anatomia delle valvole industriali

Controllare il flusso di liquidi, gas e talvolta solidi, le valvole hanno un lavoro ingannevolmente semplice. Come un interruttore on / off (o dimmer) per tangibili, ogni valvola è progettata e costruita per guidare il movimento di un materiale specifico.

Le valvole industriali sono utilizzate in migliaia di prodotti e sistemi, dalle infrastrutture idriche alle piattaforme petrolifere offshore. Dal momento che hanno una così ampia varietà di applicazioni, ne consegue naturalmente che le valvole sono disponibili in migliaia, se non milioni, di forme e dimensioni. Corrono anche la gamma da semplice ad altamente complesso.

Nonostante gli alti livelli di variazione, la maggior parte delle valvole industriali può essere suddivisa negli stessi componenti di base: corpo (o involucro), cofano, attuatore, membro della valvola e sede.

Corpo valvola

Il corpo, o involucro, della valvola è spesso il componente più grande. Il materiale scorre attraverso il corpo tra le porte e tutti gli altri componenti della valvola si collegano ad esso. Ad esempio, una valvola a saracinesca standard ha tre fori: la porta a monte, dove il materiale scorre nel corpo; la porta a valle, dove il materiale lascia il corpo, e un altro foro sulla parte superiore per collegare il cofano e l’attuatore. Naturalmente, molte valvole hanno anche tre o più porte, ma la configurazione di base è simile.

A seconda del tipo, delle dimensioni e della complessità della valvola, i corpi valvola possono essere costituiti da un unico pezzo o essere fabbricati da più pezzi separati. I moderni processi di fusione che fanno uso di nuclei consentono l’aggiunta di cavità interne complesse. Questi processi, tra cui la fusione di stampi a guscio, la fusione di investimento e la fusione di stampi permanenti, sono spesso utilizzati per le valvole di fusione.

Cofano valvola

Il cofano valvola non è necessario per ogni valvola, ma la maggior parte delle valvole industriali standard include questo componente. Il cofano si attacca alla parte superiore del corpo valvola utilizzando filettature all’interno del corpo valvola o bulloni attaccati alle flange sia sul corpo che sul cofano. Le caratteristiche interne del cofano consentono di collegare componenti aggiuntivi, come l’attuatore e l’elemento valvola.

Il cofano rimane spesso fermo mentre la valvola è in uso, ma può essere rimosso per riparare le parti interne della valvola o per liberare il corpo dalle ostruzioni. In alcuni casi, il cofano è combinato con il corpo come una singola parte. Anche se sono parti separate, il cofano è spesso considerato una caratteristica dell’involucro generale. Senza di esso, il materiale che scorre attraverso la valvola perderebbe e sarebbe impossibile azionare la valvola.

Attuatore valvola

Gli attuatori sono, in un certo senso, il componente più importante della valvola. Forniscono la capacità di controllare il flusso; senza questa capacità, una valvola è solo un canale o un contenitore. Gli attuatori possono essere semplici come un volantino o una maniglia, o complessi come un controller di valvole automatizzato e computerizzato.

In una valvola a globo tradizionale, l’operatore gira il volantino nella parte superiore della valvola e l’attuatore sposta uno stelo su e giù lungo un canale filettato all’interno del cofano. Mentre lo stelo si muove verso l’alto, libera l’elemento della valvola dalla sede a forma di imbuto e consente al materiale di fluire attraverso il corpo della valvola.

Elemento valvola

L’elemento valvola è il componente che impedisce direttamente al materiale di fluire attraverso il corpo. A seconda del tipo di valvola, il membro della valvola può assumere molte forme. Le valvole a globo utilizzano spesso un membro a forma di disco della valvola con i lati affusolati, o persino un membro a forma di palla della valvola che stringe contro una sede a forma di imbuto. Le valvole a sfera sono così chiamate perché usano i membri sferici della valvola, tagliati in modo che permettano il flusso quando la valvola è aperta. Le valvole a farfalla utilizzano elementi valvolari a forma di disco che ruotano per consentire o ostacolare il flusso.

Sede valvola

La sede è una caratteristica del corpo valvola che funge da controparte all’elemento valvola. Quando una valvola è chiusa sigillata, l’elemento della valvola e la sede devono essere in pieno contatto e la connessione deve essere abbastanza stretta in modo che nessun materiale possa passare attraverso. In una valvola a globo, il sedile corrisponde ai lati dell’elemento valvola a forma di disco conico in modo che quando i due componenti si incontrano formino una guarnizione. Allo stesso modo nelle valvole a farfalla, i sedili sono integrati nei corpi valvola e consentono di formare una guarnizione quando i membri della valvola sono in pieno contatto. In molti casi, le sedi delle valvole sono rivestite in gomma o teflon per consentire la formazione di una tenuta ermetica.

Produzione di valvole industriali

Poiché le valvole sono costituite da un numero di parti diverse, non possono essere fabbricate utilizzando un singolo processo. La fusione del metallo è il metodo di scelta per produrre la maggior parte dei componenti della valvola, ma devono quasi sempre essere lavorati prima che siano finiti.

Al fine di fornire la massima resistenza e capacità di tenuta, i corpi valvola possono essere fusi come singole parti utilizzando sia stampi che nuclei. Lo stampaggio a conchiglia, la microfusione e la fusione di greensand rendono relativamente facile la produzione di parti cave con cavità interne complesse. A causa di questa proprietà, questi tre processi sono spesso utilizzati per le valvole di fusione.

Dopo la fusione delle parti della valvola, il passo successivo è quello di utilizzare la lavorazione CNC per completare le parti. Le porte-dove il materiale entra ed esce dal corpo valvola–possono essere filettate per consentire alla valvola di attaccarsi ai tubi su entrambi i lati. Anche l’interfaccia tra il corpo valvola e il cofano della valvola è spesso filettata, consentendo di collegare e separare le due parti per la manutenzione. A seconda del meccanismo della valvola, gli attuatori possono essere prodotti utilizzando più lavorazioni rispetto alla fusione. Lo stelo filettato tra l’attuatore e l’elemento della valvola nelle valvole a saracinesca può talvolta essere lavorato interamente da barre. Se i membri della valvola non sono interamente lavorati, richiedono quasi sempre alcune lavorazioni per garantire una calzata precisa. Allo stesso modo, mentre la forma di base del sedile può essere inclusa nella fusione del corpo valvola, deve anche essere lavorata per garantire una perfetta aderenza con l’elemento della valvola.

Per ulteriori informazioni sulle valvole di fusione e sui componenti delle valvole di lavorazione, consulta il nostro post “Tipi e applicazioni di valvole”.