Sezione Trasversale della Valvola di Sicurezza (SRV)

Introduzione

Le valvole di sicurezza delle caldaie sono essenziali per prevenire l'eccessiva pressurizzazione e rappresentano il dispositivo finale di protezione contro la sovrapressione della caldaia.

Una caldaia a tubi di fumo può essere dotata di una o più valvole di sicurezza sulla parte superiore del suo corpo, ciascuna tarata per aprirsi quando la caldaia raggiunge la sua pressione di progetto. Non devono essere installate valvole di isolamento o restrizioni tra le valvole di sicurezza e la caldaia. Se le valvole non sono montate direttamente sul corpo della caldaia, le tubazioni che collegano le valvole alla caldaia devono essere mantenute libere da ostruzioni e acqua, e questo deve essere verificato tramite test periodici.

Valvole di Sicurezza per Caldaie a Tubi di Fumo

Una volta che una valvola di sicurezza si apre, il vapore viene scaricato tramite il tubo di scarico. I tubi di scarico devono essere progettati per avere il minor numero possibile di curve, essere il più corti possibile, non avere riduzioni nella sezione del tubo (nessuna riduzione del diametro interno del tubo), e dovrebbero condurre a un punto di scarico sicuro (tipicamente all'esterno della casa della caldaia).

L'acqua deve essere drenata dalla valvola di sicurezza o dalle tubazioni di scarico tramite un tubo di drenaggio. I tubi di drenaggio possono essere collegati a fori praticati nella sezione più bassa delle tubazioni di scarico, o direttamente ai fori di drenaggio nel corpo della valvola di sicurezza; questi drenaggi non devono essere confusi con il bullone di bloccaggio dell'anello di scarico, se presente.

Dove sono installate due valvole di sicurezza, è comune che una sia impostata appena sotto la pressione di progetto della caldaia. È fondamentale che ciascuna valvola di sicurezza consenta il flusso completo del vapore prodotto quando la caldaia opera a massima capacità, cioè quando la caldaia produce la massima quantità di vapore possibile. Se le valvole di sicurezza sono dimensionate correttamente, una caldaia può funzionare a piena capacità senza che la pressione del vapore superi i limiti di progetto (perché la valvola di sicurezza riduce la pressione a un ritmo più veloce di quanto venga accumulata).

Tipi di Valvole di Sicurezza

Esistono vari tipi di valvole di sicurezza, tra cui valvole a sollevamento alto e valvole a sollevamento alto migliorato, che utilizzano la forza del vapore in fuga per aprire un otturatore valvola alato per ottenere maggiori portate di vapore. Inoltre, alcune valvole integrano un pistone nella parte inferiore della camera della molla. Il pistone ha una superficie maggiore rispetto all'otturatore della valvola, il che porta all'apertura della valvola con un deciso suono di 'pop'.

Sezione Trasversale della Valvola di Sicurezza della Caldaia (SRV)

Alcune valvole di sicurezza delle caldaie includono un anello di scarico. L'anello di scarico può sollevare o abbassare l'anello di sede della valvola ed è usato per controllare la quantità di scarico attraverso la valvola. Questo anello è bloccato da un bullone che sporge attraverso la valvola e nei segmenti dell'anello di regolazione.

Le valvole di sicurezza delle caldaie dovrebbero essere dotate di un meccanismo di alleggerimento (simile a una maniglia), utilizzato, quando necessario, per rilasciare rapidamente la pressione della caldaia. I meccanismi di alleggerimento possono anche essere utilizzati per testare una valvola di sicurezza, assicurando che il mandrino abbia libertà di movimento e che il meccanismo operativo della valvola funzioni come previsto. Il test del meccanismo di alleggerimento spesso non viene eseguito a causa delle difficoltà degli operatori con la risigillatura delle valvole, ma questo è generalmente il caso solo con valvole che non vengono testate abbastanza spesso. Azionare il meccanismo di alleggerimento più volte è spesso tutto ciò che serve per rimuovere i detriti dall'area di tenuta e permettere alla valvola di sigillare nuovamente. Per un funzionamento sicuro, la maniglia del meccanismo di alleggerimento è solitamente collegata tramite cavi d'acciaio a un'area adiacente alla caldaia.

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Manutenzione delle Valvole di Sicurezza e di Scarico

Come i manometri, tutte le valvole di sicurezza dovrebbero essere smontate, ispezionate e calibrate almeno una volta all'anno; la manutenzione avviene solitamente durante le ispezioni obbligatorie. La calibrazione di ciascuna valvola dovrebbe essere eseguita da una persona competente, e qualsiasi regolazione della valvola (incluso l'anello di scarico) dovrebbe essere approvata e sigillata dall'ispettore autorizzato. Dopo il test e la calibrazione, tutte le valvole dovrebbero essere correttamente contrassegnate, i certificati idonei emessi, e mantenuti registri accurati.

Un test di accumulo può essere condotto per garantire che una valvola di sicurezza possa alleviare il vapore in eccesso quando il bruciatore della caldaia opera a massima capacità. Il test di accumulo delle valvole di sicurezza deve essere ripetuto dopo qualsiasi modifica alla caldaia, ad esempio la sostituzione di una valvola di sicurezza, il cambio di combustibile, o modifiche al sistema di controllo. Se, durante un test di accumulo, la pressione della caldaia aumenta di oltre il 10% della sua pressione di progetto, il test deve essere interrotto. Prima che la caldaia venga nuovamente testata, devono essere apportate modifiche alla capacità di scarico della valvola di sicurezza, alle tubazioni di scarico della valvola di sicurezza, o alla capacità di vaporizzazione della caldaia, per garantire che il limite del 10% non venga mai superato.

Qual è la differenza tra una valvola di scarico e una valvola di sicurezza?

Le valvole di scarico e di sicurezza prevengono danni alle attrezzature alleviando l'eccessiva pressurizzazione dei sistemi fluidi. La principale differenza tra una valvola di scarico e una valvola di sicurezza è l'entità dell'apertura alla pressione di set-point.

Valvola di Scarico

Una valvola di scarico si apre gradualmente man mano che la pressione di ingresso aumenta oltre il set-point. Una valvola di scarico si apre solo quanto necessario per alleviare la condizione di sovrapressione. Le valvole di scarico sono tipicamente utilizzate per sistemi liquidi.

Valvola di Sicurezza

Una valvola di sicurezza si apre rapidamente completamente non appena viene raggiunta la pressione di set-point e rimarrà completamente aperta finché la pressione non scende al di sotto della pressione di reset. La pressione di reset è inferiore alla pressione di set-point di attivazione. La differenza tra la pressione di set-point di attivazione e la pressione alla quale la valvola di sicurezza si resetta è chiamata scarico. Le valvole di sicurezza sono tipicamente utilizzate per sistemi di gas o vapore.

Valvola di Sicurezza e Scarico (SRV)

Una valvola di sicurezza e scarico può aprirsi completamente o proporzionalmente una volta raggiunta la pressione di set-point. Le SRV possono essere utilizzate per qualsiasi sistema fluido (gas, liquido o vapore).  

Altri Tipi di Dispositivi di Scarico

Altri dispositivi di scarico comuni includono il disco di rottura e la valvola di scarico di temperatura e pressione (nota come TPR o TPRV); consulta il nostro articolo sullo scaldabagno per saperne di più sulle valvole TPR e su come funzionano.

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Risorse Aggiuntive

https://en.wikipedia.org/wiki/Safety_valve

https://en.wikipedia.org/wiki/Relief_valve

https://www.isibang.ac.in/~library/onlinerz/resources/enghandbook3.pdf