Considerazioni sulla progettazione delle valvole industriali: 10 fattori tecnici per la selezione e la personalizzazione di valvole affidabili
La progettazione di valvole industriali non è semplicemente il processo di scelta della forma del corpo e di assegnazione di una classe di pressione. Una valvola deve convertire le condizioni di processo in un limite di pressione, un percorso di flusso, un sistema di tenuta, un meccanismo operativo e un piano di ispezione che possano funzionare insieme in condizioni di servizio reali.
Ciò diventa particolarmente importante quando un progetto prevede alta pressione, alta temperatura, mezzi corrosivi, solidi abrasivi, cicli frequenti, chiusure ermetiche, automazione, controllo delle emissioni fuggitive, dimensioni insolite o documentazione specifica del progetto. In questi servizi, una descrizione del catalogo come “4 pollici, Classe 300, valvola a sfera in acciaio al carbonio” non è sufficiente per approvare il progetto.
Questa guida spiega i principali considerazioni sulla progettazione di valvole industriali che ingegneri, appaltatori EPC, distributori e team di approvvigionamento dovrebbero esaminare prima di approvare una valvola standard, una valvola di catalogo modificata o una configurazione specifica per il progetto. L'obiettivo non è quello di prescrivere un progetto universale, ma di mostrare come collegare i dati di servizio, i materiali, la tenuta, la valutazione pressione-temperatura, l'attuazione, le interfacce e la verifica.
Riepilogo veloce
- Iniziare con l'effettivo utilizzo del processo: fluido, pressione di progetto, temperatura di progetto, pressione differenziale, comportamento del flusso, cicli e conseguenze di guasti.
- Selezionare il tipo di valvola e l'architettura interna dalla funzione richiesta, non solo dalla dimensione della linea.
- I materiali di delimitazione della pressione, i rivestimenti, le sedi, le guarnizioni, le guarnizioni e i bulloni devono essere esaminati come un unico sistema compatibile con la temperatura e i fluidi.
- La progettazione della valvola deve inoltre confermare la coppia o la spinta, l'azione di guasto, le connessioni terminali, le dimensioni faccia a faccia, l'orientamento di installazione e l'accesso per la manutenzione.
- Test, ispezione e documentazione devono essere definiti prima dell'acquisto in modo che la valvola consegnata possa essere verificata rispetto alla base di progettazione approvata.
Cosa comprende effettivamente la progettazione delle valvole industriali?
Per gli appalti di progetti, “progettazione di valvole” può significare diverse cose. Può riferirsi alla selezione di una valvola standard collaudata, alla modifica di una configurazione standard o allo sviluppo di una costruzione speciale per un servizio che non può essere soddisfatto da una famiglia di prodotti esistente.
| Livello di progettazione | Ambito tipico | Quando viene utilizzato | Obiettivo principale dell'approvazione |
|---|---|---|---|
| Configurazione standard del catalogo | Opzioni del tipo di valvola, del corpo, del trim, della sede e dell'operatore esistenti | Servizio industriale normale entro i limiti di prodotto stabiliti | Selezione corretta e conformità con la scheda tecnica |
| Valvola configurata/modificata | Materiale speciale, sede, guarnizione, rivestimento, attuatore, estensione dello stelo, connessione terminale o test | I requisiti del progetto differiscono dalla normale configurazione del catalogo | Compatibilità dei componenti modificati con il progetto di base |
| Ingegneria specifica per il progetto | Geometria speciale, limite di pressione, assetto, percorso del flusso o disposizione strutturale | Dimensioni insolite, requisiti di servizio o prestazioni severi | Calcoli tecnici, disegni, qualifica e test |
Un progetto non necessita automaticamente di una valvola completamente nuova semplicemente perché ha un requisito speciale. In molti casi, la soluzione più sicura ed economica è una piattaforma di valvole collaudata con materiali, finiture, sedi, attuazione e test attentamente controllati. Un progetto nuovo o fortemente modificato dovrebbe essere giustificato dai requisiti di servizio piuttosto che dalla parola “personalizzato”.
1. Definire il servizio di processo prima di selezionare la valvola
La prima porta di progettazione è la condizione di servizio. Senza dati di processo affidabili, le scelte progettuali a valle diventano supposizioni. Il fornitore della valvola dovrebbe comprendere non solo la pressione e la temperatura nominali, ma anche le condizioni che controllano il carico meccanico, la tenuta e l'usura.
| Dati di servizio richiesti | Perché è importante per la progettazione delle valvole |
|---|---|
| Composizione fluido/gas | Controlla la corrosione, la compatibilità, il rischio di emissioni, il comportamento dei solidi e i requisiti di pulizia. |
| Pressione e temperatura di progetto | Stabilisce la valutazione del limite di pressione e i limiti del materiale. |
| Pressione e temperatura di esercizio normali | Mostra il vero compito che i sedili, l'imballaggio e le finiture saranno sottoposti per la maggior parte del tempo. |
| Pressione differenziale massima | Influisce sul carico del sedile, sulla coppia o spinta operativa, sulla forza di trim e sul dimensionamento dell'attuatore. |
| Portata/velocità | Importante per perdita di pressione, erosione, cavitazione, rumore, stabilità della valvola di ritegno e comportamento di controllo. |
| Contenuto di solidi, viscosità o liquame | Influisce sul rischio di bloccaggio, sulla pulizia della sede, sul design della cavità, sull'erosione e sul tipo di valvola. |
| Frequenza del ciclo | Determina l'usura, la fatica, la durata della baderna e il funzionamento dell'attuatore. |
| Livello di arresto/perdita richiesto | Definisce l'architettura del sedile, la forza di seduta e i requisiti del test. |
| Posizione di guasto e funzione di sicurezza | Controlla il tipo di attuatore, l'energia immagazzinata e gli accessori. |
| Ambiente | La temperatura ambiente, l'esposizione esterna, le vibrazioni, l'area pericolosa e la corrosione influiscono sull'attuatore, sul rivestimento e sugli accessori. |
2. Selezionare il tipo di valvola e l'architettura interna
Il tipo di valvola dovrebbe seguire la funzione richiesta. L'isolamento, la strozzatura, la prevenzione del riflusso, la riduzione della pressione e l'arresto di emergenza impongono requisiti diversi all'elemento di chiusura, alle sedi, allo stelo, al percorso del flusso e all'operatore.
| Funzione della valvola | Tipi di valvole comuni | Domande di progettazione da confermare |
|---|---|---|
| Isolamento on-off | Palla, cancello, farfalla, spina | Livello di chiusura, alesaggio, caduta di pressione, coppia, cavità, direzione della sede e ciclismo |
| Limitazione/controllo | Controllo del globo, controllo dell'angolo, controllo rotativo | Cv/Kv, corsa, caduta di pressione, cavitazione, lampeggiamento, rumore, velocità di trim e classe di perdita |
| Prevenzione del riflusso | Oscillazione, sollevamento, doppia piastra, controllo assiale/ugello | Velocità minima, orientamento, dinamica di chiusura, rischio di slam e perdita di pressione |
| Isolamento ad alta temperatura | Versioni con saracinesca, globo, sfera con sede metallica e tenuta a pressione, ove applicabile | Dilatazione termica, giunzione corpo/coperchio, baderna, riporto duro e forza operativa |
| Servizio corrosivo | Valvole in acciaio inossidabile, lega, rivestite o rivestite in gomma | Compatibilità totale dei materiali a contatto con il fluido, permeazione, supporto del rivestimento e limite di temperatura |
L'architettura interna conta tanto quanto il nome generico della valvola. Ad esempio, una valvola a sfera può essere flottante o montata su perno, con sede morbida o con sede metallica, a passaggio totale o ridotto, con ingresso dall'alto o laterale e può utilizzare un diverso comportamento di scarico della pressione della sede. Una valvola a saracinesca può utilizzare una costruzione a cuneo, a scorrimento parallelo o con saracinesca a lastra. Una valvola di controllo può utilizzare un trim bilanciato o sbilanciato, una guida a gabbia, una riduzione della pressione multistadio o un trim rinforzato per servizi gravosi.
Per un esempio più approfondito di come interagiscono le decisioni relative allo stile della carrozzeria, all'assetto e agli attuatori, vedere il Guida alla scelta della valvola di controllo.
3. Confermare la valutazione della pressione-temperatura e la progettazione del limite di pressione
Il corpo della valvola fa parte del limite di pressione della tubazione. Il materiale del corpo selezionato, la classe della valvola, la connessione terminale, lo spessore della parete, i bulloni e la temperatura devono pertanto essere coerenti con lo standard di progettazione applicabile e le specifiche di progetto.
ASME B16.34 è ampiamente utilizzato per valvole flangiate, filettate e con estremità a saldare e affronta aree quali valori di pressione-temperatura, materiali, dimensioni, test e marcatura per le costruzioni di valvole coperte. Tuttavia, la sola classe di pressione non garantisce che tutti i componenti interni siano adatti alla stessa temperatura.
Sedi, O-ring, baderne, guarnizioni, molle, rivestimenti e attuatori possono imporre limiti di temperatura pratici inferiori rispetto al corpo contenente la pressione. L'acquirente dovrebbe quindi esaminare l'intero rapporto pressione-temperatura anziché leggere solo la targhetta della carrozzeria.
Per un flusso di lavoro dettagliato dell'approvvigionamento, utilizzare il file Guida alla valutazione della pressione-temperatura della valvola.
4. Progettare il percorso del flusso per il servizio idraulico effettivo
Il percorso del flusso interno controlla la perdita di pressione, la distribuzione della velocità e le forze che agiscono sull'elemento di chiusura. Ciò è particolarmente importante nei servizi con flussi elevati, cadute di pressione elevate, fanghi, vaporizzazioni, cavitazione o cicli rapidi.
Importanti domande di progettazione idraulica includono:
- È necessario il passaggio totale per il pigging, una bassa caduta di pressione o il passaggio di solidi?
- Un alesaggio ridotto creerà velocità o perdite di pressione inaccettabili?
- La valvola ha una direzione di flusso preferita?
- Il trim potrebbe subire cavitazione, lampeggiamento, soffocamento o velocità erosiva?
- Una valvola di ritegno può chiudersi abbastanza rapidamente da controllare la decelerazione del flusso inverso senza sbattere eccessivamente?
- I solidi si raccolgono in una cavità corporea o dietro un sedile?
- La valvola richiede una regolazione graduale o solo il funzionamento completamente aperto/completamente chiuso?
Per problemi di flusso complessi, l'organizzazione di progettazione responsabile può utilizzare strumenti ingegneristici come la fluidodinamica computazionale per indagare sulla velocità locale, sul recupero della pressione, sul ricircolo o sul carico del trim. La CFD è un aiuto alla progettazione, non un sostituto di una corretta scheda tecnica di processo, di regole di progettazione applicabili o di test fisici quando è richiesta la qualificazione.
5. Selezionare i materiali del corpo, del cofano e delle finiture come sistema completo
La selezione del materiale dovrebbe basarsi su resistenza meccanica, temperatura, meccanismo di corrosione, erosione, rischio di grippaggio, requisiti di fabbricazione e restrizioni di progetto. Scegliere solo la qualità della carrozzeria non è sufficiente perché i componenti dell'assetto spesso sono soggetti a velocità più elevate, contatto strisciante o corrosione concentrata.
| Gruppo di componenti | Considerazioni sui materiali tipici | Rischio di fallimento se non corrispondenti |
|---|---|---|
| Carrozzeria/cofano | Valutazione pressione-temperatura, tenacità, corrosione, saldabilità | Perdita della parete, fessurazione, comportamento fragile o perdita di integrità della pressione |
| Membro di chiusura | Corrosione, erosione, durezza superficiale, deformazione | Danni al sedile, perdite, distorsioni o incollamenti |
| Stelo/albero | Torsione o spinta, corrosione, grippaggio, fatica | Torsione, frattura, grippaggio o danno all'imballaggio |
| Sede/anello sede | Compatibilità con i mezzi, temperatura, stress da contatto, usura | Perdite, rigonfiamenti, rammollimenti, erosioni o screpolature |
| Guide/perni/molle | Usura, fatica, corrosione e resistenza alle piccole sezioni | Instabilità, inceppamenti, rotture delle parti interne |
| Bullonatura | Resistenza, temperatura, corrosione e specifiche di progetto | Perdita di precarico del giunto o trafilamento tra corpo e giunto |
Le famiglie tipiche di materiali del corpo includono acciaio al carbonio, acciaio al carbonio a bassa temperatura, acciaio inossidabile, acciaio legato, gradi duplex, leghe di nichel, ferro duttile e costruzioni rivestite. Il grado esatto dovrebbe essere selezionato dalla chimica del servizio e dallo standard di progetto applicabile.
Per la selezione dei componenti interni, vedere Guida alla scelta dei materiali del trim della valvola.
6. Progettare la sede e il sistema di tenuta
Una valvola può avere un limite di pressione adeguato e non riuscire comunque a svolgere la sua funzione primaria se il sistema di tenuta della sede o dello stelo è errato. Il design della sede influisce sulla chiusura, sulla forza operativa, sulla resistenza alla temperatura, sulla tolleranza alla contaminazione, sull'usura e sulla manutenzione.
Sedili morbidi
Le sedi in polimero o elastomero possono fornire una chiusura ermetica in un servizio compatibile. Il loro utilizzo dipende dalla pressione, dalla temperatura, dalla chimica dei mezzi, dai solidi, dalla pressione differenziale e dal ciclo. PTFE, PTFE modificato, PEEK, PCTFE, EPDM, NBR, FKM e altri materiali hanno ciascuno limiti di applicazione diversi.
Sedili in metallo
Le sedi metalliche vengono selezionate laddove la temperatura, l'abrasione, l'erosione o un servizio gravoso rendono inadatta una sede morbida. Il riporto o i rivestimenti possono migliorare la resistenza all'usura, ma il materiale superficiale da solo non garantisce una tenuta ermetica. La geometria della sede, lo stress da contatto, la lavorazione, la lappatura, la forza dell'attuatore e le condizioni di prova controllano ancora le prestazioni di perdita.
Guarnizioni dello stelo e giunti del corpo
La baderna dello stelo o dell'albero deve contenere il fluido di processo pur consentendo il movimento. L'attrito della baderna influisce anche sul dimensionamento dell'attuatore. Le guarnizioni del corpo-cappello, le tenute del corpo e gli O-ring devono rimanere compatibili con la temperatura, la pressione e l'esposizione agli agenti chimici.
Laddove il controllo delle emissioni fuggitive faccia parte del progetto, l'acquirente deve specificare la qualifica richiesta o lo standard di accettazione della produzione. La norma ISO 15848-1, ad esempio, affronta le prove di tipo relative alle perdite esterne dallo stelo della valvola o dalle guarnizioni dell'albero e dai giunti del corpo per le valvole industriali coperte.
Per maggiori dettagli leggere il Guida alle prestazioni di tenuta delle valvole.
7. Calcolare la coppia operativa, la spinta e i requisiti dell'attuatore
Una valvola che non può aprirsi, chiudersi completamente o raggiungere la posizione di guasto richiesta non è un progetto accettabile. Gli operatori manuali, i riduttori e gli attuatori devono essere selezionati in base ai carichi operativi realistici piuttosto che alle sole dimensioni nominali della valvola.
A seconda del tipo di valvola, la forza operativa può essere influenzata da:
- Pressione differenziale massima
- Precarico e attrito della sede
- Attrito dell'imballaggio
- Attrito stelo, albero e cuscinetto
- Coppia idrodinamica
- Pressione di linea che agisce su un trim sbilanciato
- Temperatura e dilatazione termica
- Depositi, solidi o prodotti di corrosione
- Orario di chiusura o apertura richiesto
- Fattore di sicurezza richiesto dal progetto o dalla pratica di dimensionamento dell'attuatore
Le valvole automatizzate richiedono inoltre la conferma del comportamento di apertura, chiusura o fail-in-place; alimentazione pneumatica; energia elettrica; segnale di controllo; classificazione delle aree pericolose; finecorsa; elettrovalvole; posizionatori; override locale e interfaccia di montaggio.
8. Confermare dimensioni, connessioni finali e interfacce di installazione
Anche una valvola tecnicamente capace può creare rilavorazioni sul sito se le sue interfacce meccaniche sono sbagliate. La revisione del progetto dovrebbe verificare come la valvola si adatta al sistema di tubazioni, all'accesso dell'attuatore e all'involucro di manutenzione.
Gli elementi chiave dell'interfaccia includono:
- Dimensione nominale e foro
- Estremità flangiate, wafer, con capocorda, filettate, a tasca o a saldare di testa
- Rivestimento della flangia e classe di pressione
- Dimensione faccia a faccia o end-to-end
- Preparazione delle estremità con saldatura di testa e pianificazione del tubo, ove applicabile
- Direzione del flusso
- Orientamento dell'installazione
- Posizione e spazio dell'operatore
- Prolunga dello stelo o prolunga del servizio interrato
- Orientamento di montaggio dell'attuatore
- Collegamenti di scarico, sfiato o cavità corpo
- Accesso per la manutenzione per la rimozione di sede, guarnizione, rivestimento o attuatore
ASME B16.10 è uno standard dimensionale comunemente utilizzato per le dimensioni faccia a faccia e da un'estremità all'altra di molte valvole diritte e per le dimensioni da centro a faccia/da centro a estremità delle valvole ad angolo. I disegni di progetto dovrebbero confermare la serie dimensionale effettiva applicabile al tipo di valvola selezionato.
9. Applicare gli standard corretti di progettazione, test e servizio
Non esiste uno standard unico che copra tutti i progetti di valvole industriali. Il progetto potrebbe richiedere standard separati per la costruzione della valvola, le dimensioni, le interfacce delle flange, i test di pressione, la qualificazione antincendio, le emissioni fuggitive, il servizio acido o un tipo di valvola specifico.
| Area dei requisiti | Riferimento comune | Utilizzo della revisione del progetto |
|---|---|---|
| Limiti/valori generali di pressione | ASME B16.34 ove applicabile | Valutazione pressione-temperatura, materiali, struttura, struttura di test e marcatura |
| Dimensioni faccia a faccia | ASME B16.10 ove applicabile | Intercambiabilità di installazione e conferma dimensionale |
| Valvole per tubazioni | API 6D dove specificato | Requisiti delle valvole delle tubazioni per i tipi di valvole e il servizio coperti |
| Prova di pressione della valvola | API 598 o standard specifico per progetto/prodotto | Requisiti di prova del guscio e della chiusura e basi di accettazione |
| Emissioni fuggitive | Serie ISO 15848 o requisito specificato dal progetto | Qualificazione delle perdite esterne/accettazione della produzione ove richiesto |
| Materiali di servizio acidi | NACE MR0175 / ISO 15156 quando applicabile | Restrizioni materiali per ambienti di produzione di petrolio e gas contenenti H2S |
L'ordine di acquisto dovrebbe identificare l'esatto standard applicabile e l'edizione richiesta dal progetto. Non ci si dovrebbe aspettare che il produttore della valvola deduca un requisito di qualificazione specializzata dopo l'avvio della produzione.
Per testare l'ambito e la terminologia, rivedere Prova di pressione delle valvole: metodi, standard e requisiti di ispezione.
10. Definire verifica, documentazione e controlli di produzione
L'approvazione del progetto non è completa finché l'acquirente non può verificare che la valvola prodotta corrisponda alla configurazione approvata. I documenti richiesti dipendono dalla criticità del progetto, ma dovrebbero essere definiti durante la fase di richiesta di offerta o di chiarimento tecnico.
| Elemento di verifica | Prove tipiche | Perché è importante |
|---|---|---|
| Identità materiale | MTC/MTR, numero di colata, PMI quando specificato | Conferma il limite di pressione effettivo e i materiali di rifinitura |
| Costruzione approvata | Scheda tecnica, disegno GA, distinta base o presentazione tecnica approvata | Impedisce modifiche alla configurazione tra preventivo e produzione |
| Dimensioni | Rapporto di controllo dimensionale | Conferma l'adattamento e le interfacce chiave |
| Integrità della pressione | Registro della prova di pressione del guscio | Verifica il limite contenente la pressione in condizioni di test specificate |
| Spegnimento | Registro del test di tenuta della sede/chiusura | Verifica le prestazioni di tenuta richieste |
| Attuazione | Verifica della corsa funzionale, della coppia/spinta o dell'impostazione dell'attuatore come specificato | Conferma che il pacchetto valvole assemblato funziona correttamente |
| Requisiti speciali | Registrazioni NDE, PMI, rivestimenti, antincendio, a basse emissioni, criogeniche o di terze parti quando richiesto | Verifica le caratteristiche critiche specifiche del progetto |
Per la sequenza di produzione a valle, cfr Produzione di valvole industriali: dalla fusione al collaudo finale.
Quando un progetto necessita di un design della valvola modificato o personalizzato?
L'ingegneria personalizzata dovrebbe risolvere un problema tecnico definito. Di solito è giustificato quando il servizio richiesto non rientra nella normale configurazione di un prodotto collaudato o quando il sistema di tubazioni impone un'interfaccia non standard.
I trigger tipici includono:
- Dimensioni speciali da scartamento o sostitutive
- Requisiti insoliti di foro o percorso del flusso
- Temperatura alta o bassa oltre le disposizioni di tenuta standard
- Pressione differenziale molto elevata
- Grave corrosione o erosione che richiede materiali speciali a contatto con il fluido
- Requisiti della sede in metallo o del rivestimento temprato
- Comportamento speciale di scarico della pressione della cavità
- Stelo esteso o installazione interrata
- Montaggio insolito dell'attuatore o requisito di sicurezza
- Preoccupazione per cicli elevati o usura accelerata
- Requisiti speciali antincendio, a basse emissioni, criogenici, di servizio acido o di ispezione
- Sostituzione di apparecchiature obsolete laddove le tubazioni esistenti non possono essere modificate
Per modifiche complesse, l'organizzazione ingegneristica responsabile può utilizzare la modellazione CAD, calcoli strutturali, analisi degli elementi finiti, fluidodinamica computazionale, test sui prototipi, prove di ciclo o altri metodi di convalida a seconda della modifica del progetto e dei requisiti del progetto. Questi metodi dovrebbero essere applicati laddove rispondono a una vera domanda di progettazione; non dovrebbero essere trattati come caselle di controllo di marketing.
Un flusso di lavoro pratico per la revisione della progettazione di valvole industriali
| Cancello | Domanda | Uscita richiesta |
|---|---|---|
| 1. Dovere | Cosa deve fare la valvola in condizioni di minimo, normale, massimo e sconvolto? | Scheda tecnica del processo confermata |
| 2. Architettura | Quale tipo di valvola e design interno si adattano meglio alla funzione? | Tipo e costruzione della valvola |
| 3. Valutazione | Il limite di pressione può coprire in modo sicuro la pressione e la temperatura di progetto? | Classe di pressione, materiale e criteri di progettazione |
| 4. Materiali | Tutte le parti a contatto con il fluido e sotto pressione sono compatibili? | Materiali del corpo, del coperchio, del rivestimento, della sede, dell'imballaggio, della guarnizione e dei bulloni |
| 5. Idraulica | La velocità, la perdita di pressione e gli effetti di un servizio gravoso sono accettabili? | Conferma foro / trim / percorso del flusso |
| 6. Sigillatura | La sede, la guarnizione e i giunti del corpo possono soddisfare i requisiti di tenuta? | Configurazione sede e tenuta |
| 7. Operazione | L'operatore è in grado di fornire la coppia/spinta richiesta e il comportamento di guasto? | Pacchetto manuale/ingranaggio/attuatore |
| 8. Interfacce | La valvola si adatterà fisicamente alle tubazioni e allo spazio di manutenzione? | Disegno e dimensioni GA |
| 9. Standard | Quali standard di progettazione, test e servizi speciali si applicano? | Matrice di conformità |
| 10. Verifica | Come verrà ispezionata e accettata la valvola finale? | ITP/ambito del test/elenco dei documenti |
Elenco di controllo delle richieste di offerta per la progettazione di valvole industriali
Una forte richiesta di offerta aiuta il fornitore a selezionare un progetto collaudato o a identificare se è necessaria una modifica. Per le valvole di progetto, fornire quante più informazioni possibili tra le seguenti:
| Articolo richiesta di offerta | Informazioni da fornire |
|---|---|
| Funzione valvola | Isolamento, limitazione, prevenzione del riflusso, arresto di emergenza, deviazione, miscelazione, ecc. |
| Tipo di valvola | Se specificato, identificare la tipologia e la struttura richiesta; altrimenti consentire la raccomandazione del fornitore. |
| Dimensioni e valutazione | Classe DN/NPS, PN o ASME e classe delle tubazioni ove applicabile. |
| Condizioni di processo | Mezzo, composizione, solidi, pressione/temperatura di progetto, condizioni normali e pressione differenziale. |
| Materiali | Corpo, rivestimento, sedile, rivestimento, imballaggio, guarnizione ed eventuali restrizioni sui materiali del progetto. |
| Connessioni | Flangiato, wafer, capocorda, BW, SW, filettato; standard della flangia, rivestimento e dimensioni. |
| Operazione | Leva, volantino, riduttore, pneumatico, elettrico o idraulico; azione di guasto e accessori. |
| Perdita | Standard di tenuta/arresto richiesto e direzione, ove pertinente. |
| Standard | Design, dimensioni, test, sicurezza antincendio, emissioni, servizio acido e specifiche di progetto. |
| Ispezione | Test di pressione, PMI, NDE, rivestimento, test funzionali, ispezione di terze parti. |
| Documenti | Scheda tecnica, GA, MTC, rapporto di prova, certificati, ITP, manuali ed elenco ricambi. |
Errori comuni nella revisione della progettazione delle valvole
Scelta solo per taglia e classe
Due valvole con la stessa dimensione nominale e classe di pressione possono richiedere sedi, trim, operatori e materiali completamente diversi perché il servizio è diverso.
Specificando solo il materiale del corpo
I rivestimenti interni, gli steli, le sedi, le molle, le guarnizioni e le guarnizioni possono rompersi prima del corpo se i loro materiali non sono compatibili con il processo.
Utilizzo di "Perdite Zero" senza una base di test
I requisiti di intercettazione dovrebbero essere collegati a un metodo di prova definito, pressione, mezzo, direzione e criterio di accettazione piuttosto che a una frase di vendita generica.
Ignorare la pressione differenziale nel dimensionamento dell'attuatore
La pressione differenziale massima può dominare la coppia o la spinta anche quando la normale pressione di linea appare moderata.
Aggiunta di certificazioni speciali dopo l'ordine
La qualificazione antincendio, la qualificazione delle emissioni fuggitive, le restrizioni sui materiali per servizi acidi, i test criogenici e le ispezioni di terze parti possono influenzare la progettazione, i materiali e la pianificazione della produzione. Specificarli prima della produzione.
Dare per scontato che la personalizzazione significhi sempre meglio
Una valvola fortemente modificata introduce ulteriori considerazioni su progettazione, qualificazione, pezzi di ricambio e pianificazione. Utilizza una piattaforma standard comprovata ogni volta che può soddisfare il servizio in modo sicuro e affidabile.
Domande frequenti: considerazioni sulla progettazione delle valvole industriali
Quali informazioni sono più importanti prima di iniziare una revisione del progetto di una valvola industriale?
Iniziare con la funzione della valvola, il fluido, la pressione di progetto, la temperatura di progetto, le condizioni operative normali, la pressione differenziale massima, il comportamento del flusso, l'arresto richiesto, la frequenza dei cicli, i dettagli di installazione e gli standard applicabili. Questi input controllano quasi ogni decisione successiva relativa a materiale, tenuta e attuazione.
Quando è necessario un design personalizzato della valvola?
Un progetto personalizzato o modificato può essere giustificato quando una valvola standard non è in grado di soddisfare le dimensioni, i materiali, le condizioni pressione-temperatura, il comportamento del flusso, la tenuta, l'attuazione, il servizio gravoso o i requisiti di qualificazione del progetto richiesti. Un design standard collaudato dovrebbe normalmente essere preferito quando può soddisfare l'applicazione.
Quale norma controlla la progettazione delle valvole industriali?
Non esiste uno standard unico per ogni valvola. Lo standard applicabile dipende dal tipo di valvola, dal servizio e dal settore. I progetti possono combinare uno standard di costruzione come ASME B16.34 o uno standard per valvole API con requisiti dimensionali, di test, di sicurezza antincendio, di emissioni o di materiali separati.
In che modo il design della sede influisce sulle prestazioni della valvola?
La geometria della sede e il materiale influenzano la chiusura, la coppia o la spinta, la resistenza alla temperatura, la tolleranza alla contaminazione e l'usura. Le sedi morbide possono fornire una chiusura molto ermetica in un servizio compatibile, mentre le sedi metalliche sono spesso prese in considerazione per temperature più elevate, abrasione o servizio gravoso.
I progetti di valvole industriali richiedono sempre FEA o CFD?
No. Molte valvole standard utilizzano metodi di progettazione consolidati, standard di prodotto e configurazioni qualificate. I test FEA, CFD o sui prototipi possono essere utili quando una modifica progettuale speciale crea problemi strutturali, idraulici o prestazionali che richiedono ulteriori verifiche.
Quali documenti dovrebbero richiedere gli acquirenti prima di approvare un progetto di valvola?
A seconda dei requisiti del progetto, gli acquirenti possono richiedere una scheda tecnica, un disegno GA, un elenco dei materiali, MTC/MTR, registrazioni delle prove di pressione, ispezioni dimensionali, dati dell'attuatore, certificati di prova speciali, ITP e un pacchetto di documentazione finale. L'ambito del documento richiesto deve essere concordato prima della produzione.
Hai bisogno di rivedere la configurazione di una valvola per il tuo progetto?
Invia a Vcore Valve il tuo fluido, pressione e temperatura di progetto, dimensioni della valvola, classe di pressione, materiali, connessione, metodo operativo, requisiti di perdita e standard di progetto applicabili. Possiamo aiutare a rivedere la configurazione della valvola richiesta e identificare le informazioni tecniche che dovrebbero essere confermate prima del preventivo e della produzione.
