La differenza fondamentale tra le valvole a sfera con articolazione e le valvole a sfera flottante risiede nella loro struttura: in una valvola a sfera flottante, la sfera "fluttua" e fa affidamento sulla pressione media per premere la sede della valvola per una tenuta su un solo lato, adatta per pressioni da basse a medie. In una valvola a sfera con perno, la sfera è fissata dagli alberi superiore e inferiore, sigillando attraverso una sede della valvola flottante, in grado di resistere ad alta pressione e condizioni di ampio-diametro, offrendo una tenuta più stabile.
Valvole a sfera flottantihanno una struttura semplice e un costo contenuto. La sfera è collegata solo dallo stelo superiore della valvola e può spostarsi leggermente sotto pressione media, formando una tenuta contro la sede della valvola di uscita-una tenuta forzata su un lato-. Questo design si traduce in una coppia operativa inferiore, adatta a diametri più piccoli e pressioni inferiori (ad esempio, inferiore o uguale a 100 mm, inferiore o uguale a 1,6 MPa). Tuttavia, poiché tutto il carico sulla sfera viene trasferito alla sede della valvola, la tenuta è soggetta a guasti in caso di diametri grandi o pressioni elevate e la coppia di apertura e chiusura aumenta in modo significativo.
Al contrario, la palla in avalvola a sfera a pernoè fissato tramite alberi di supporto sia sul lato superiore che su quello inferiore. La palla stessa non può galleggiare; la tenuta si basa su una molla o su una pressione media per spingere la sede della valvola contro la sfera, creando una struttura di tenuta su entrambi i lati-che distribuisce efficacemente lo stress.
Questo design riduce significativamente la coppia operativa, migliorando l'affidabilità e la durata della valvola in condizioni di alta pressione, diametro ampio (fino a 60 pollici) e condizioni operative difficili ed è ampiamente utilizzato in sistemi critici come oleodotti a lunga distanza, raffinazione del petrolio e industrie chimiche. Inoltre, le valvole a sfera con articolazione in genere sono dotate di scarico automatico della pressione, migliorando la sicurezza.
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Caratteristiche meccaniche e operative principali
| Parametro | Valvola a sfera galleggiante | Valvola a sfera montata su perno |
| Supporto palla | La sfera è sospesa allo stelo e supportata solo da due sedi della valvola. | La sfera è fissata da uno stelo superiore e da un perno inferiore (albero fisso). |
| Meccanismo di tenuta | La palla si sposta sul sedile.La pressione del mezzo spinge la sfera contro la sede a valle per creare una tenuta. | Il sedile si sposta sulla palla.La palla rimane fissa; i sedili caricati a molla- vengono spinti contro la sfera dalla pressione dei media. |
| Tipo di tenuta | TipicamenteSigillatura a vallesoltanto. | Sigillatura bidirezionale(Spesso presenta Doppio Blocco e Sanguinamento - DBB). |
| Coppia operativa | Alto.A causa dell'attrito causato dalla sfera che preme contro la sede. | Basso.La sfera è supportata da cuscinetti, con conseguente attrito minimo. |
| Progettazione del sedile | Sedili statici, solitamente-con seduta morbida. | Sedili galleggianti-caricati a molla; può essere tenero, metallico o primario-metallo secondario-morbido. |
| Sollievo dalla cavità | Difficile (richiede scanalature speciali del sedile). | Autoscaricamento-automatico.I sedili si allontanano automaticamente in caso di sovrappressione nella cavità. |
Specifiche tecniche e limitazioni
| Parametro | Valvola a sfera galleggiante | Valvola a sfera montata su perno |
| Gamma di dimensioni | Piccolo foro(In genere inferiore o uguale a DN150/6") | Gamma completa(DN50 -DN1500+ / 2" - 60") |
| Classe di pressione | Da basso a medio (tipicamente inferiore o uguale alla classe 300/600) | Tutte le classi(Lezione 150 - 2500+) |
| Velocità di apertura | Veloce. | Medio (solitamente richiede riduttore o attuatore). |
| Costo di produzione | Inferiore.Struttura semplice con meno parti. | Più alto.Struttura complessa che richiede lavorazioni meccaniche di precisione per il perno e le sedi. |
| Manutenzione | Relativamente facile. | Complesso (molti componenti interni pesanti). |
| Peso | Leggero e compatto. | Pesante e robusto. |
Caratteristiche funzionali avanzate
| Caratteristica | Valvola a sfera galleggiante | Valvola a sfera montata su perno |
| DBB (doppio blocco e sanguinamento) | Non disponibile. | Caratteristica standard. |
| Iniezione di sigillante di emergenza | Raramente disponibile. | Caratteristica standard(Sui sedili e sullo stelo). |
| Design anti-statico | Richiede componenti aggiuntivi. | Intrinsecamente più facile da implementare. |
| Design-antincendio | Opzione standard (API 607/6FA). | Opzione standard (API 607/6FA). |
| Scarico della pressione nella cavità | Scarica sul lato a valle. | Scarica sulla tubazione a monte o a valle. |
Applicazioni tipiche
| Requisito | Tipo consigliato | Motivo |
| Gas/Acqua residenziale | Galleggiante | Basso costo, diametro ridotto e bassa pressione. |
| Gasdotti ad alta-pressione | Perno | Richiede DBB, iniezione di sigillante e bassa coppia ad alta pressione. |
| Linee di processo chimico | Galleggiante | La struttura semplice è più facile da mantenere in ambienti corrosivi. |
| Terminali petroliferi di grandi dimensioni | Perno | Garantisce assoluta tenuta e protezione a valle ad alte pressioni. |
| Automazione ad alto ciclo | Perno | Il design a bassa coppia riduce l'usura degli attuatori. |
GNEE Fabbrica di valvole a sfera
Domande frequenti
Quando utilizzare una valvola a sfera montata su perno?
Le valvole a sfera montate su perno sono perfette per un'ampia gamma di applicazioni tra diverseindustrie del petrolio e del gas. Esempi di industrie del petrolio e del gas che utilizzano valvole a sfera montate su perno includono linee di alimentazione del gas, impianti di gas sul campo, impianti di lavorazione del gas industriale, linee di materie prime di raffinerie di petrolio e impianti di petrolio greggio.
Qual è lo scopo di una valvola a sfera flottante?
Le valvole a sfera flottanti sono comunemente utilizzate nei sistemi di filtrazioneper controllare il flusso dei fluidi durante il processo di filtrazione. Svolgono un ruolo cruciale nell'isolare e dirigere il flusso dei fluidi attraverso le diverse fasi del sistema di filtrazione.
Cos'è una valvola a sfera con perno?
Le valvole a sfera trunnion lo sonovalvole a un quarto-di giro utilizzate per controllare il flusso dei fluidi in una tubazione. A differenza del più comune design delle valvole a sfera "flottante", le valvole a sfera con perno hanno una configurazione unica.