Nei settori chimico, petrolifero, del gas naturale, delle apparecchiature didattiche elettroniche, delle apparecchiature per conferenze e in altri settori, la sicurezza dei serbatoi di stoccaggio è fondamentale. Valvole di sfiato (o valvole di sfiato) svolgono un ruolo cruciale nella protezione di questi dispositivi critici da danni dovuti a sovrapressione o vuoto. Essendo un importante dispositivo di scarico della pressione/vuoto, comprendere i principali tipi di valvole di sfiato e i relativi scenari applicabili è fondamentale per garantire la sicurezza operativa e prolungare la durata delle apparecchiature.
Cos'è un Valvola di sfiato ? — Funzioni principali e importanza
La funzione principale di una valvola di sfiato è quella di controllare la pressione interna del serbatoio di accumulo entro i limiti di progetto. Quando l'afflusso o il deflusso dei materiali fa sì che il livello di pressione o di vuoto superi i limiti, la valvola di sfiato si apre automaticamente, rilasciando o aspirando gas per mantenere l'equilibrio all'interno del serbatoio.
- Protezione da sovrapressione: Previene la rottura del serbatoio dovuta a pressione eccessiva causata dall'aumento della temperatura o dal riempimento rapido.
- Protezione dal vuoto: Previene il collasso del serbatoio dovuto al vuoto creato dalla rimozione del materiale o dal calo di temperatura.
Le valvole di sfiato possono essere classificate in vari modi, ma la classificazione più comune si basa sul principio di funzionamento e sulla struttura.
1. Classificazione per principio di funzionamento
Questo è il metodo di classificazione più fondamentale, che determina direttamente il meccanismo di rilascio della valvola di sfiato.
- Valvola di sfiato pressione/vuoto (tipo convenzionale): Questo è il tipo più comune, che integra sia la funzione di pressione che quella di vuoto. È dotato di un meccanismo di apertura a molla o a contrappeso; quando viene raggiunta una pressione di apertura o un livello di vuoto preimpostati, il coperchio della valvola si solleva per rilasciare la pressione. Le prestazioni di questo tipo di valvola di sfiato influiscono direttamente sulla sicurezza e sulla stabilità del serbatoio di stoccaggio.
- Valvola di sfiato a sola pressione (valvola di sicurezza): Utilizzato esclusivamente per prevenire la sovrapressione, comunemente utilizzato nei sistemi chiusi.
- Valvola di sfiato per solo vuoto (valvola di riduzione della pressione del vuoto): Utilizzato esclusivamente per prevenire il vuoto, comunemente utilizzato nei processi di trasporto.
2. Classificazione per struttura e applicazione
- Valvola di sfiato pilotata (o valvola di sicurezza pilotata): Tipicamente utilizzato in applicazioni ad alta pressione o situazioni che richiedono un controllo più preciso. Ha una valvola pilota che controlla l'apertura della valvola principale, fornendo caratteristiche di rilascio più sensibili e stabili.
- Valvole di sfiato with fire-retardant devices: Sui serbatoi di stoccaggio contenenti sostanze infiammabili ed esplosive, lo sfiato della valvola di sfiato deve essere dotato di un dispositivo rompifiamma per evitare che le fiamme entrino nel serbatoio e provochino un'esplosione.
- Valvole di sfiato criogeniche: Progettati specificatamente per serbatoi di stoccaggio criogenici (come i serbatoi di GNL), richiedono materiali e strutture di tenuta speciali per resistere a temperature operative estremamente basse.
Criteri chiave di selezione: bilanciamento tra prestazioni e materiali
Quando si sceglie una valvola di sfiato per uno specifico serbatoio di accumulo, oltre a considerare il tipo di valvola di sfiato, è necessario considerare anche i materiali di fabbricazione e i relativi parametri tecnici.
- Selezione del materiale: Considerando la corrosività dei fluidi, i componenti strutturali della valvola di sfiato (come il disco e la sede della valvola) sono generalmente realizzati in acciaio inossidabile (come 304, 316, ecc., simile all'acciaio inossidabile utilizzato nei tappi dell'olio, valvole a sfera a due vie, ecc.) o leghe resistenti alla corrosione.
- Precisione e durata: Le valvole di sfiato di alta qualità dovrebbero avere un'elevata planarità, un basso differenziale di pressione di apertura e una lunga durata. Ciò è strettamente correlato ai processi di lavorazione meccanica di precisione; ad esempio, anche il vetro delle apparecchiature per conferenze si affida alla lavorazione CNC ad alta precisione per garantire le prestazioni.
La corretta selezione e manutenzione delle valvole di sfiato sono fondamentali per garantire il funzionamento sicuro dei serbatoi di stoccaggio. Che si tratti di una valvola di sfiato pressione/vuoto convenzionale o di una valvola di sfiato speciale con dispositivo resistente al fuoco, è essenziale una corrispondenza precisa basata sulle condizioni operative effettive (come caratteristiche del fluido, pressione di esercizio e temperatura ambiente).
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