Rubinetto a sfera a gas per installazione interrata: caratteristiche costruttive e di esercizio

L'isolamento tempestivo del tratto di gasdotto in cui si è verificata un'emergenza è necessario per un rapido intervento. In queste situazioni non si può esitare. D'accordo? Usando un rubinetto a sfera a gas per installazione interrata, si può chiudere in modo rapido e perfetto il fluido trasportato dal gasdotto.

Un'installazione corretta e un uso appropriato del rubinetto a sfera contribuiranno ad aumentarne la durata e garantiranno un funzionamento qualitativo e sicuro del sistema di approvvigionamento del gas. Vi illustreremo tutto sulla struttura di questo tipo di valvola di intercettazione. Analizzeremo su cosa si basa il suo principio di funzionamento.

Caratteristiche e scopo dei rubinetti a sfera

L'industria petrolifera, chimica o del gas è impensabile senza valvole di intercettazione. Le valvole di intercettazione per condotte, prodotte su moderne apparecchiature ad alta tecnologia, assicurano la sicurezza dell'intero sistema.

La valvola di intercettazione del gasdotto è un elemento obbligatorio della struttura. Questi dispositivi vengono utilizzati sia per le condotte esterne che per gli impianti interni.

L'ambito di utilizzo dei rubinetti a sfera a gas è abbastanza ampio:

• l'equipaggiamento di sistemi complessi attraverso cui passano mezzi aggressivi e non aggressivi;
• l'uso in tubazioni situate in luoghi difficili da raggiungere;
• efficace esercizio con pressione nominale fino a 16 MPa, ecc.

Con l'utilizzo dei rubinetti a sfera a gas non è necessario creare un pozzetto di ispezione né una struttura di recinzione.

Se è necessario smontare un componente, basta tagliare una parte dei raccordi. In tal caso, l'otturatore deve essere in posizione aperta per non danneggiare la sfera di chiusura. La struttura del rubinetto non è progettata per regolare il flusso del mezzo pompato.

Per qualsiasi lavoro di riparazione sui gasdotti, l'otturatore del rubinetto a sfera deve essere in posizione aperta, affinché la struttura non subisca danni completi.

Se è necessario installare un dispositivo di limitazione su condotte interrate, si utilizzano spesso rubinetti a sfera per gas con azionamento da motore elettrico, riduttore o cilindri pneumatici. Se la struttura è dotata di azionamenti idraulici o pneumatici, è possibile controllarli tramite fonti esterne o il mezzo trasportato.

A tale scopo, nel corpo del rubinetto del gas vengono praticati dei fori attraverso i quali si realizza il collegamento dell'azionamento. Per evitare che la struttura si rompa, l'estensione del mandrino viene protetta con un involucro a forma di tubo verticale.

Inoltre, questo tubo viene fissato alla parte superiore del corpo della valvola con metodo a flangia. Nella maggior parte dei casi, i rubinetti di intercettazione vengono installati direttamente dove si trova l'attrezzatura a gas.

Il rubinetto a sfera per gas può essere montato su un tratto di gasdotto solo dopo la pulizia preliminare della parte interna del tubo e delle aree adiacenti.

Inoltre, per ogni fonte di consumo del gas viene installata una valvola individuale che garantisce la tenuta di un determinato tubo. Si può anche installare una valvola aggiuntiva con rubinetto a sfera all'ingresso, che è responsabile dell'interruzione totale dell'erogazione del gas. Tale installazione soddisfa tutti i requisiti necessari del sistema di sicurezza.

I rubinetti a sfera per gas garantiscono un flusso bidirezionale del gas nella tubazione. Tali dispositivi possono essere montati su tubi del gas di qualsiasi diametro. Possono essere utilizzati su reti principali, nell'esercizio di depositi e nel trasporto di gas naturale su lunghe distanze, ecc.

Vantaggi dell'impiego del rubinetto a sfera a gas

Il rubinetto a sfera progettato per installazione interrata è un dispositivo necessario per interrompere il flusso del gas nelle tubazioni in pressione posate in trincee.

Questi dispositivi vengono utilizzati sia in ambienti industriali che domestici. I rubinetti del gas garantiscono una chiusura rapida e completa del flusso del mezzo operativo. La loro ampia diffusione è dovuta all'affidabilità, durata, resistenza e costo relativamente basso.

Se il rubinetto del gas si rompe, in caso di emergenza non sarà possibile chiudere la tubazione per isolare il ramo danneggiato. Non sarà nemmeno possibile prevenire la diffusione del gas.

I rubinetti a sfera sono realizzati con materiali ultraresistenti, resistenti alla corrosione, inerti agli ambienti aggressivi. Nella produzione vengono utilizzate leghe che sopportano senza problemi e deformazioni qualsiasi danno meccanico.

I prodotti presentano un'elevata resistenza all'usura indipendentemente dalle condizioni operative. I rubinetti a sfera per gas sono in grado di mantenere le loro proprietà tecnologiche per migliaia (e più) di cicli senza che si verifichino guasti.

Inoltre, la temperatura del mezzo in movimento e dell'ambiente circostante può essere praticamente qualsiasi. È stato stabilito sperimentalmente che i rubinetti a sfera per gas sono in grado di resistere a temperature da -60 a +80 gradi. La maggior parte dei rubinetti per gas è in grado di durare molto più a lungo di quanto dichiarato dal produttore.

I rubinetti a sfera si distinguono per la semplicità di costruzione, quindi non richiedono riparazioni e manutenzioni costanti, a differenza dei sistemi complessi.

L'otturatore del rubinetto a sfera per gas è di forma sferica e presenta un'apertura attraverso cui passa il gas nei tubi. Il diametro dell'apertura viene scelto in base alle dimensioni del tubo. La regolazione della portata della conduttura è garantita dalla possibilità di ruotare il meccanismo di chiusura attorno al proprio asse.

In posizione di lavoro, l'otturatore è posizionato perpendicolarmente al tubo e può essere facilmente chiuso a mano ruotando leggermente la maniglia. Con una rotazione di 90 gradi, il lato con l'apertura passante si trasforma in una superficie piena.

Con una rotazione minore, il tubo sarà parzialmente chiuso. Ma i produttori sconsigliano di lasciare la costruzione in uno stato semiaperto, poiché ciò favorisce un'usura abrasiva eccessiva del dispositivo.

Nelle posizioni intermedie, a causa della velocità eccessiva del flusso del mezzo pompato, gli anelli di tenuta della sede possono essere completamente danneggiati o parzialmente deformati. Ciò può successivamente portare a gravi guasti del rubinetto, alla sua riparazione o sostituzione.

Il corpo del prodotto si distingue per l'elevata tenuta. L'uso di metalli e leghe speciali nella costruzione aiuta a ridurre il peso della struttura. Questa valvola di intercettazione per tubazioni del gas può essere installata tranquillamente in luoghi difficili da raggiungere.

In caso di guasto, il rubinetto a sfera per gas può essere facilmente riparato con mezzi di fortuna, senza danneggiare gli altri elementi del sistema.

L'utilizzo di rubinetti per gas di qualità con otturatore a sfera è vantaggioso dal punto di vista economico. Questi dispositivi hanno un enorme margine di resistenza e possono funzionare a pieno regime per molti anni senza bisogno di sostituzione.

Ciò è particolarmente vero per i rubinetti a sfera per gas di produttori noti e affidabili. Inoltre, si può verificare la qualità di qualsiasi rubinetto controllando i certificati di conformità, che confermano la qualità del prodotto.

Struttura tipica del rubinetto a sfera a gas

I rubinetti a sfera per installazione sotterranea di diverse marche hanno all'incirca la stessa struttura. La costruzione dei prodotti è determinata dalle loro caratteristiche operative e dalla loro destinazione.

Un rubinetto a sfera standard per l'installazione su condutture sotterranee è composto da:

• un corpo ermetico, spesso realizzato in ottone o acciaio;
• una sfera di chiusura che successivamente blocca il flusso del gas (è per questo elemento che il rubinetto è chiamato a sfera);
• una sede, che impedisce alla sfera di chiusura di spostarsi;
• un tratto di tubo di collegamento con filettatura speciale, che viene successivamente saldato alla tubazione;
• la parte del collo, necessaria per il passaggio dello stelo;
• lo stelo di collegamento allungato;
• rondelle di controindicazione;
• componenti responsabili della tenuta della struttura (guarnizione anulare, molla, anello e flangia, realizzati in materiali morbidi e resistenti, ad esempio gomma etilen-propilenica);
• una maniglia di materiale resistente con rivestimento in polivinilcloruro, grazie alla quale si aziona l'intero prodotto, e un dado che la fissa;
• un fermo o un limitatore di corsa della maniglia.

Nella produzione dei componenti del prodotto vengono utilizzati acciaio legato e inossidabile, con elevate proprietà anticorrosione. Per la tenuta delle parti viene utilizzato politetrafluoroetilene (PTFE) elastico. Grazie a questo polimero, la struttura diventa resistente all'acqua.

Il PTFE garantisce la tenuta del raccordo, un avvitamento agevole e un facile smontaggio. Questo materiale ha un'elevata resistenza a tutti i tipi di ambienti aggressivi e i suoi eccessi vengono espulsi senza problemi durante il serraggio della filettatura.

Il PTFE appartiene ai polimeri fluorurati (plastiche strutturali), che si distinguono per elevata resistenza termica, inerzia chimica, morbidezza, fluidità e sicurezza ambientale.

Grazie alle caratteristiche costruttive, la posizione chiusa del rubinetto garantisce la completa tenuta della tubazione. Il rubinetto stesso è di dimensioni ridotte, il che ne semplifica notevolmente l'installazione. Durante il montaggio sono ammesse sia la saldatura che la connessione filettata.

Inoltre, la filettatura all'estremità del tubo non deve essere più lunga della filettatura del rubinetto, poiché altrimenti, dopo il serraggio del collegamento filettato, l'estremità del tubo andrà a premere contro gli anelli di tenuta, causando danni prematuri al rubinetto.

Il rubinetto a sfera del gas può essere installato insieme al tubo in qualsiasi posizione che possa successivamente garantire la massima comodità d'uso e un rapido accesso alla sezione problematica.

Corpo del rubinetto per installazione interrata

Il corpo del rubinetto è spesso realizzato in acciaio legato, al carbonio e inossidabile o ottone. I prodotti in ottone costano più dei rubinetti in acciaio. Tuttavia, sia l'ottone che l'acciaio non sono soggetti a corrosione, grazie a ciò la durata dei dispositivi realizzati con essi aumenta più volte.

Il materiale di cui è composto il rubinetto a sfera del gas è indicato nella documentazione di accompagnamento del prodotto, che può essere consultata al momento dell'acquisto.

L'ottone e l'acciaio legato presentano un elevato livello di plasticità. Tuttavia, non sono in grado di sopportare sollecitazioni meccaniche forti e prolungate. Per questo motivo, si consiglia di proteggere il meccanismo di chiusura da urti e attriti.

La stessa struttura del corpo del rubinetto del gas dipende dai seguenti fattori:

• metodo di produzione;
• di sviluppi interni di un particolare ufficio di progettazione;
• del carattere degli standard applicati (TU, GOST, OST o eventuali direttive europee).

Il più robusto, in grado di sostenere qualsiasi carico, è considerato il corpo interamente metallico non smontabile. Inizialmente viene tornito al tornio, colato in cassero grazie alla forza centrifuga e poi saldato utilizzando componenti aggiuntivi.

Anche il corpo del rubinetto può essere composto da due metà verticali o da tre elementi. Il corpo smontabile in 2-3 parti è più comodo per la manutenzione e può essere riutilizzato dopo lo smontaggio, ma è meno ermetico.

Inoltre, i corpi dei rubinetti a sfera si dividono in passaggio totale e riduzione. Nel primo caso, i diametri del rubinetto e della tubatura coincidono completamente, garantendo una resistenza idraulica minima. Nel secondo caso, i raccordi sono ridotti di una misura standard, consentendo di regolare il flusso del fluido di lavoro.

Indipendentemente dal materiale di cui è composto il corpo del rubinetto a sfera per gas, deve essere rivestito con speciali agenti protettivi contro gli ambienti aggressivi. A questo scopo vengono utilizzate varie sostanze chimiche.

L'impiego di rivestimenti protettivi consente di utilizzare i rubinetti a sfera su qualsiasi rete principale con vari intervalli di temperatura e pressione.

Innanzitutto, tra questi rientra la vernice acrilica, che si distingue per le proprietà di isolamento elettrico. Protegge i prodotti dalle correnti indotte e vaganti. In secondo luogo, per conferire al rubinetto proprietà anticorrosione, viene rivestito con materiali polimerici vernicianti.

In terzo luogo, il corpo della sfera può essere rivestito con vernice a base di catrame di carbone su base epossidica. Tale vernice presenta un'elevata resistenza alla corrosione e resistenza a vari danni meccanici. In quarto luogo, per la protezione della valvola durante l'installazione interrata senza pozzetto, viene utilizzato un rivestimento in schiuma di poliuretano.

Meccanismo di chiusura del rubinetto a sfera

Nella scelta di un rubinetto a sfera, è necessario prestare particolare attenzione al suo elemento di chiusura: la sfera. La sfera deve essere liscia e lucente. Spesso la sfera è realizzata in ottone e rivestita con una costosa spruzzatura di nichel e cromo.

L'ottone è una lega a base di rame e zinco, che ha un bel colore e si presta bene alla lavorazione per pressione, tuttavia il materiale perde le proprietà anticorrosione in caso di trattamenti ad alta temperatura.

Verificare la qualità della sfera di chiusura è abbastanza semplice. Per farlo, si può controllare con un magnete. Se il magnete si attira alla sfera, ciò indica che è realizzata in acciaio destinato all'uso elettrotecnico.

La sfera d'acciaio del rubinetto a sfera interrato si arrugginisce rapidamente e non può essere utilizzata a lungo in ambienti umidi. Invece, la sfera di ottone non viene attratta dal magnete.

Maniglia del rubinetto a gas

La facilità d'uso di un rubinetto a sfera dipende dalla forma della maniglia o della leva. Più spesso in commercio si trovano prodotti con maniglia a farfalla (butterfly) o a leva. La leva è più funzionale, quindi, se possibile, è consigliabile acquistare un rubinetto del gas proprio con questo tipo di impugnatura.

La maniglia a leva è particolarmente comoda se il rubinetto non è stato utilizzato per molto tempo e occorre fare forza per ruotarlo. I rubinetti per gas sono sempre prodotti con maniglie verdi. Non è consigliabile ridipingerle.

Varietà dei rubinetti a sfera a gas

Nei moderni gasdotti vengono impiegati rubinetti per gas di tre tipi più comuni, classificati in base al tipo di connessione ai tubi. Si tratta di quelli filettati, flangiati e saldati. I rubinetti per gas filettati o a manicotto hanno un diametro ridotto. Nella maggior parte dei casi vengono installati su tubazioni del gas per locali commerciali, case private e strutture simili.

Il collegamento al gasdotto viene effettuato tramite filettatura. Non si deve serrare eccessivamente il collegamento filettato tra il rubinetto a sfera del gas e il tubo, poiché ciò potrebbe causare la rottura del corpo del dispositivo.

I rubinetti a sfera flangiati per gas vengono utilizzati in gasdotti di grande diametro, poiché sono in grado di sopportare l'elevata pressione del mezzo di lavoro.

I rubinetti flangiati vengono collegati alle tubature mediante flange con bulloni. Sia i prodotti filettati che quelli flangiati sono smontabili. Cioè possono essere smontati, spostati in un altro luogo e rimontati in un altro punto della tubatura.

I rubinetti a saldare vengono collegati ai gasdotti mediante saldatura. Cioè non è possibile staccarli dai tubi senza danneggiare la struttura. Il diametro dei raccordi a saldare varia da 10 a 70 mm. I rubinetti per gas a saldare sono ermetici e affidabili. Non richiedono manutenzione regolare, motivo per cui sono molto popolari.

Regole generali per l'uso

Le regole principali per l'uso del rubinetto del gas sono abbastanza semplici e prevedibili. Il rubinetto si chiude ruotando la maniglia di 90 gradi in senso orario, e si apre ruotandola sempre di 90 gradi, ma in senso antiorario. Se la maniglia è perpendicolare all'asse del rubinetto, indica che è chiuso. La posizione parallela della maniglia significa che il rubinetto è aperto.

Il mezzo di lavoro che passa attraverso questo rubinetto non deve contenere elementi eccessivamente duri o impurità solide che potrebbero danneggiare la superficie lucidata della sfera di otturazione. Se particelle solide possono comunque entrare nel rubinetto a sfera, è necessario installare un filtro a rete prima del rubinetto a sfera.

L'otturatore a sfera stesso deve essere aperto e chiuso periodicamente, in modo che in futuro possa essere facilmente ruotato in qualsiasi direzione.

È consentito aprire e chiudere il rubinetto del gas solo afferrando la maniglia prodotta in fabbrica, ed è vietato allungarla con qualsiasi mezzo.

Il rubinetto a sfera deve essere azionato tramite l'impugnatura standard. Non è necessario utilizzare leve speciali che possano allungare tale impugnatura. L'apertura e la chiusura del rubinetto devono essere eseguite il più lentamente possibile per evitare la formazione di colpi d'ariete.

La pressione e la temperatura nell'area di installazione del rubinetto a sfera non devono essere superiori alla pressione di esercizio. Per la maggior parte delle configurazioni non è consentito l'uso di rubinetti a sfera con pressione termica e nominale identiche.

Il rubinetto a sfera richiede una pulizia periodica da ruggine e polvere, nonché il serraggio della filettatura. Secondo le raccomandazioni dei produttori, questa operazione deve essere eseguita ogni sei mesi.

Durante l'installazione delle tubazioni, è prevista una struttura di fissaggio dei tubi che escluda la possibilità di un'azione meccanica esterna sul rubinetto, tenendo conto dei carichi assiali, radiali o torsionali.

La riparazione e la manutenzione del rubinetto a sfera in pressione sono vietate. Per un funzionamento corretto, il tratto di tubazione necessario deve essere preventivamente pulito. Durante la pulizia del sistema, i rubinetti a sfera devono essere aperti e chiusi più volte.

Come riconoscere una contraffazione?

Prima di installare un rubinetto a sfera per gas, è necessario verificare la documentazione di conformità per la tubazione indicata e accertarsi che il dispositivo non sia contraffatto. Le valvole per gas contraffatte sono abbastanza comuni sul mercato. Quando si acquista un rubinetto a sfera per gas, bisogna prestare attenzione per distinguere il prodotto originale da quello contraffatto. A questo scopo, si può ricorrere ad alcuni consigli.

Uno dei principali criteri di qualità di un rubinetto a sfera per gas è il suo prezzo, poiché un prodotto conforme a tutte le norme internazionali e nazionali non può costare poco.

Per ingannare gli acquirenti, i venditori possono contraffare la documentazione di accompagnamento (certificati, dichiarazione, passaporto del prodotto). I rubinetti a sfera per gas di marca costano un po' di più, pertanto questo tipo di frode è comune sul mercato.

Inoltre, i seguenti indizi indicano una contraffazione:

1. Superficie irregolare del rubinetto, su cui sono visibili microfratture e fessure.
2. Opacità del gioco della sfera.
3. Utilizzo di siluminio o zinco come materiale del corpo.

Tuttavia, è estremamente difficile determinare a occhio la composizione esatta del materiale utilizzato. A tale scopo vengono condotte numerose analisi chimiche. Non è possibile realizzarle al di fuori di un laboratorio in un periodo di tempo limitato.

Pertanto, quando si acquista un rubinetto a sfera, è necessario richiedere il certificato di qualità del prodotto, il certificato igienico o la dichiarazione di conformità. In Russia, i rubinetti a sfera per gas devono soddisfare i requisiti di GOST R 9544-2005 e GOST 21345-2005, 28343-89, 23941-2002. Inoltre, nei certificati possono essere indicati riferimenti ad altri atti normativi e standard di qualità.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Le caratteristiche della scelta di un rubinetto a sfera per gas per lavori interrati sono illustrate nel video qui sotto.

Qualsiasi gasdotto deve essere dotato di un meccanismo di intercettazione affidabile, specialmente se i tubi sono posati al di sotto della superficie del terreno. La saracinesca è necessaria in caso di incidente per isolare singole sezioni della conduttura e per effettuare riparazioni sulla linea in caso di guasti privati. Proteggerà da situazioni pericolose e conseguenze catastrofiche.

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