Prevenire il congelamento delle valvole prima che gli arresti invernali, gli avviamenti a freddo e il funzionamento all'aperto diventino problemi di affidabilità. Una valvola congelata può interrompere il flusso, rompere un corpo, danneggiare le sedi, bloccare un attuatore, intrappolare la pressione o creare condizioni operative non sicure. Nelle operazioni in climi freddi, l’obiettivo non è solo mantenere calda la valvola. Il sistema deve inoltre controllare il liquido stagnante, la condensa, l'esposizione al vento, gli spazi isolanti, la copertura del tracciamento elettrico, l'accesso per la manutenzione e la procedura di avvio.
Perché le valvole si congelano nei servizi a clima freddo
Le valvole solitamente congelano quando il liquido rimane intrappolato in un'area a basso flusso e la temperatura circostante scende al di sotto del punto di congelamento del fluido. Il rischio aumenta quando una valvola viene installata all'aperto, vicino a correnti d'aria, su un ramo morto, su una linea di servizio intermittente o in un sistema che viene spento durante la notte.
Il servizio idrico è l'esempio più ovvio, ma i problemi di congelamento possono verificarsi anche con l'aria umida, la condensa, i liquami, l'acqua di raffreddamento, l'acqua antincendio, le linee di drenaggio e i fluidi di processo con contenuto d'acqua. Anche quando il tubo principale è protetto, il coperchio della valvola, l'area della guarnizione, il tappo di scarico, la cavità e lo spazio tra le flange potrebbero essere ancora esposti.
Per una pianificazione della manutenzione più ampia, confrontare la prevenzione del congelamento con pratiche di manutenzione delle valvole industriali e costruire la lista di controllo invernale prima della prima ondata di freddo.
9 modi migliori per prevenire il congelamento delle valvole
1. Isolare il corpo della valvola e il tubo adiacente
L'isolamento deve coprire il corpo della valvola, il coperchio, le flange e le sezioni corte del tubo attorno alla valvola. Lasciare esposti i giunti delle flange o i coperchi può creare punti freddi. Utilizzare materiali isolanti adatti all'umidità esterna, al vento e ai danni meccanici.
2. Utilizzare il tracciamento termico elettrico per le linee critiche
Il tracciamento elettrico è utile quando la valvola deve rimanere operativa in condizioni di gelo. Il cavo di tracciamento deve essere selezionato in base alla potenza termica, alla tensione, alla classificazione delle aree pericolose e al metodo di controllo richiesti.
3. Linee di scarico che non vengono utilizzate continuamente
Se una linea sarà fuori servizio durante il gelo, svuotarla completamente. Una piccola sacca d'acqua in una valvola chiusa può espandersi e rompere il corpo o danneggiare la sede.
4. Evita le gambe morte e i punti bassi
Le zampe morte e i punti bassi raccolgono liquidi. Se non è possibile riprogettare la linea, aggiungere punti di scarico, collegamenti di lavaggio, tracciamento elettrico o una procedura di manutenzione che rimuova il fluido intrappolato prima delle condizioni di congelamento.
5. Selezionare materiali e guarnizioni per basse temperature
La bassa temperatura può rendere alcuni elastomeri più duri e ridurre la flessibilità della tenuta. Controllare il materiale del corpo, il materiale del rivestimento, la guarnizione dello stelo e il materiale della sede rispetto alla temperatura ambiente minima e di processo. Per il pensiero materiale, usa la stessa logica di guida alla scelta del materiale della valvola.
6. Proteggere gli attuatori, i posizionatori e gli accessori
Gli attuatori potrebbero guastarsi prima che il corpo della valvola si congeli. Le linee pneumatiche possono accumulare umidità, i posizionatori possono ghiacciarsi e gli interruttori di finecorsa possono diventare inaffidabili. L'aria degli strumenti deve essere asciutta e protetta.
7. Utilizzare camicie a vapore per condizioni di processo adeguate
Le camicie a vapore possono mantenere la temperatura su servizi viscosi o soggetti a congelamento. Richiedono un'adeguata fornitura di vapore, rimozione della condensa e controllo della pressione.
8. Controllare la procedura operativa di avviamento a freddo
Non forzare l'apertura di una valvola congelata con una coppia eccessiva dell'attuatore. Riscaldare la valvola in modo sicuro, verificare le condizioni di pressione e controllare se la linea è bloccata dal ghiaccio prima dell'uso.
9. Ispezionare prima e dopo l'inverno
Ispezionare i danni all'isolamento, le coperture mancanti, il tracciamento elettrico non riuscito, l'isolamento bagnato, le scatole di giunzione allentate, gli scarichi incrinati e le perdite di imballaggio prima dell'inverno. Dopo l'inverno, verificare l'eventuale presenza di crepe sulla carrozzeria, danni alla sede e usura dell'attuatore.
Lista di controllo per la protezione delle valvole per climi freddi
| Controlla l'articolo | Perché è importante |
|---|---|
| Copertura isolante | Previene la formazione di punti freddi locali attorno alla carrozzeria, al cofano e alle flange |
| Continuità del tracciamento elettrico | Conferma che il cavo è alimentato e controllato correttamente |
| Punti di scarico e sfiato | Rimuove il liquido intrappolato da punti bassi e cavità |
| Materiale della sede e della guarnizione | Mantiene la flessibilità di tenuta a bassa temperatura |
| Accessori per attuatori | Previene il congelamento delle linee dell'aria, degli interruttori e dei posizionatori |
Errori comuni
L'errore più comune è isolare solo il tubo lasciando scoperto il corpo valvola. Un altro errore è installare il tracciamento elettrico su un tratto di tubo diritto fermandosi però prima del coperchio della valvola. Gli acquirenti sottovalutano anche l'isolamento dal bagnato. Una volta che l’isolamento assorbe l’acqua, le sue prestazioni termiche diminuiscono e il rischio di corrosione aumenta.
Per i progetti relativi ad attrezzature a pressione e tubazioni, la protezione invernale deve essere verificata rispetto alle specifiche del proprietario e ai codici applicabili. Un utile punto di partenza degli standard è Codici e standard ASME, mentre il progetto finale dovrà seguire i requisiti progettuali e locali.
Quando sostituire una valvola danneggiata dal gelo
Sostituire la valvola se il corpo è rotto, la sede è distorta, lo stelo è piegato, il disco non può muoversi liberamente o se le perdite continuano dopo lo scongelamento e l'ispezione. Per la pianificazione della sostituzione, rivedere Segnali di avvertimento per la sostituzione della valvola.
Domande frequenti
Qual è il modo migliore per prevenire il congelamento delle valvole?
Il metodo migliore dipende dalla gravità del servizio. Isolamento, tracciamento elettrico, drenaggio e corretto funzionamento a basse temperature vengono solitamente combinati per le valvole critiche.
L’isolamento da solo può prevenire il congelamento della valvola?
L'isolamento rallenta la perdita di calore, ma potrebbe non essere sufficiente in caso di acqua stagnante o di lunghi periodi di inattività. Potrebbero essere necessari anche il tracciamento elettrico o il drenaggio.
Devo forzare l'apertura di una valvola congelata?
No. Forzare una valvola congelata può danneggiare lo stelo, la sede, l'attuatore o il corpo. Riscaldare e ispezionare la valvola prima di azionarla.
Le valvole attuate necessitano di una protezione invernale speciale?
Sì. Attuatori, linee d'aria, posizionatori e interruttori devono essere protetti da umidità, ghiaccio e guasti dovuti alle basse temperature.
Quali valvole sono maggiormente a rischio congelamento?
Le valvole esterne, le valvole a basso flusso, le valvole a gamba morta, le valvole del servizio idrico e le valvole su linee intermittenti sono a rischio maggiore.
