Valvole sigillate a soffietto
Le perdite in vari punti delle tubazioni presenti negli impianti chimici creano emissioni. Tutti questi punti di perdita possono essere rilevati utilizzando vari metodi e strumenti e devono essere annotati dall’ingegnere dell’impianto. I punti critici di perdita comprendono i giunti flangiati della guarnizione e l’imballaggio della ghiandola pompa / della valvola, ecc. Oggi l’industria dei processi chimici si sta orientando verso una tecnologia più sicura per una migliore protezione ambientale ed è diventata responsabilità di ogni ingegnere di processo progettare impianti che limitino i danni all’ambiente attraverso la prevenzione della fuoriuscita di sostanze chimiche tossiche.
La perdita dalla ghiandola della valvola o dal premistoppa è normalmente una preoccupazione per la manutenzione o l’ingegnere dell’impianto. Questa perdita significa..
a) Perdita di materiale b) Inquinamento atmosferico c) Pericoloso per i dipendenti dell’impianto.
Ad esempio, prendere il caso di una perdita di vapore attraverso la ghiandola della valvola. A 150 PSI, un gioco di appena 0,001 ” attraverso la ghiandola significherà una perdita al tasso di 25 libbre / ora. Ciò equivale a una perdita di USD 1.2 per turno di otto ore, o USD 1.100 all’anno. Allo stesso modo, una piccola goccia di 0,4 mm di diametro al secondo provoca uno spreco di circa 200 litri all’anno di olio costoso o solvente. Questa perdita può essere notevolmente ridotta utilizzando la valvola di tenuta a soffietto. Questo articolo considererà ora la costruzione e il funzionamento del sigillo a soffietto.
Costruzione a soffietto
La cartuccia a soffietto è saldata sia al cofano della valvola che allo stelo della valvola. La cartuccia a soffietto ha un numero di circonvoluzioni e queste circonvoluzioni diventano compresse o espanse a seconda del movimento dello stelo della valvola. (Scientificamente parlando il muggito viene compresso quando la valvola è in posizione aperta e ampliato quando la valvola è in stato chiuso). È importante installare correttamente i corpi valvola. Il soffietto può essere sigillato alle valvole in due modi diversi. In primo luogo, il soffietto può essere saldato allo stelo della valvola nella parte superiore e al corpo della valvola sul fondo. In questo caso il fluido di processo è contenuto all’interno del soffietto o nel secondo metodo il soffietto è saldato allo stelo della valvola in basso e al corpo in alto. In questo caso il fluido di processo è contenuto nella regione anulare tra il cofano della valvola e il soffietto (dall’esterno).
Il soffietto è un componente critico e costituisce il cuore delle valvole di tenuta a soffietto. Per evitare qualsiasi torsione del soffietto la valvola deve avere un gambo con movimento lineare solo. Ciò può essere ottenuto utilizzando un cosiddetto dado a manicotto nella parte del giogo del cofano della valvola. Un volantino è montato sul manicotto-dado che trasferisce efficacemente un movimento rotatorio del volantino in un movimento lineare nello stelo della valvola.
Tipi di soffietto
Ci sono due tipi principali di soffietto.. il soffietto forgiato e il soffietto saldato. I soffietti di tipo formato sono costituiti dal rotolamento di una lamiera piana (lamina a parete sottile) in un tubo che viene poi saldato longitudinalmente. Questo tubo viene successivamente formato meccanicamente o idrostaticamente in un soffietto con pieghe arrotondate e ampiamente distanziate. Il soffietto a foglia saldata è realizzato saldando piastre simili a rondelle di metallo sottile insieme alla circonferenza interna ed esterna delle piastre simili a rondelle. Un soffietto a foglia saldato ha più pieghe per unità di lunghezza rispetto ai soffietti forgiati. Pertanto, per la stessa lunghezza della corsa, i soffietti forgiati sono due o tre volte più lunghi delle loro controparti a foglia saldata.
Secondo quanto riferito, i soffietti forgiati meccanicamente falliscono in punti casuali, mentre la foglia saldata di solito fallisce in corrispondenza o vicino a una saldatura. Per garantire la piena penetrazione delle estremità del soffietto e della saldatura del coller finale, è consigliabile fabbricare utilizzando la saldatura al plasma micro.
Design a soffietto
Il design a soffietto a più strati è preferito per la gestione di fluidi a pressione più elevata (generalmente due o tre strati della parete metallica). Un soffietto a due strati può aumentare la sua pressione nominale dall ‘ 80% al 100% rispetto a un singolo soffietto dello stesso spessore. In alternativa, se si utilizza un soffietto a singolo strato di spessore equivalente a una pressione nominale di un soffietto a due strati, la lunghezza della corsa viene ridotta. Pertanto, un design a soffietto a più strati offre un netto vantaggio rispetto a un soffietto a singolo strato. È chiaro che il muggito è soggetto a fatica del metallo e questo affaticamento può indurre il guasto della saldatura. La durata a fatica del soffietto è influenzata dal materiale di costruzione, dalla tecnica di fabbricazione, dalla lunghezza della corsa e dalla frequenza della corsa, oltre ai normali parametri come la temperatura e la pressione del fluido.
Materiali a soffietto
Il materiale a soffietto in acciaio inossidabile più popolare è AISI 316Ti che contiene titanio per resistere alle alte temperature. In alternativa, Inconel 600 o Inconel 625 migliorano la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione rispetto ai soffietti in acciaio inossidabile. Allo stesso modo, Hastalloy C-276 offre una maggiore resistenza alla corrosione e resistenza alla fatica rispetto Inconel 625. La resistenza alla fatica può essere migliorata utilizzando un sistema a soffietto moltiplicato e riducendo la lunghezza della corsa; ciò può aumentare significativamente la durata del soffietto.
Opzioni valvola
I tipi di valvola più comuni da montare con guarnizioni a soffietto sono i disegni del cancello e del globo (vedi Figura 1).Questi sono molto adatti per l’uso con soffietti a causa della loro costruzione interna e movimento assiale dello stelo della valvola.
Sulla base delle informazioni disponibili, sembra che le valvole di tenuta a soffietto attuali abbiano dimensioni da 3 mm NB a 650 mm NB. Le valutazioni di pressione sono disponibili dentro da ANSI 150# a 2500#. Le opzioni materiali per le valvole includono acciaio al carbonio, acciaio inossidabile e leghe esotiche.
Applicazioni
Mezzi di trasferimento di calore.. l’olio caldo è comunemente usato in industrie come fibre sintetiche / POY (filato parzialmente orientato). Tuttavia, c’è sempre il rischio di incendio a causa della fuoriuscita di olio caldo su sostanze chimiche altamente infiammabili. Qui, le valvole di tenuta a soffietto possono fermare la perdita.
Vuoto / ultra alto vuoto.. alcune applicazioni richiedono una pompa a vuoto per estrarre continuamente l’aria da una tubazione. Tutte le valvole convenzionali installate sulla tubazione possono consentire all’aria esterna di entrare nella tubazione attraverso il premistoppa della valvola. Quindi la valvola di tenuta a soffietto è l’unica soluzione per impedire all’aria di passare attraverso il premistoppa.
Fluidi altamente pericolosi.. per fluidi come cloro (vedi Figura 2), idrogeno, ammoniaca e fosgene, la valvola di tenuta a soffietto è un design ideale in quanto la perdita attraverso la ghiandola viene completamente eliminata.
Centrale nucleare, centrale ad acqua pesante.. nei casi in cui la perdita di radiazioni deve essere prevenuta in ogni momento, la valvola di tenuta a soffietto è la scelta definitiva.
Fluidi costosi.. in alcune applicazioni le perdite devono essere evitate semplicemente a causa dell’elevato costo del fluido. Qui, una valutazione economica spesso favorisce l’uso di valvole a soffietto.
Norme ambientali.. in tutto il mondo, gli standard riguardanti le emissioni e l’ambiente stanno diventando più severi giorno dopo giorno. Può quindi essere difficile per le aziende espandersi all’interno dei locali esistenti. Con l’uso di valvole di tenuta a soffietto, è possibile l’espansione senza ulteriori danni ambientali
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