Come scegliere la corretta saracinesca

1) Design ottimale del cuneo

Il cuneo è la parte di tenuta di una valvola a saracinesca ed è quindi fondamentale. Si consideri quanto segue:

Diversi tipi di madrevite

La madrevite collega il cuneo all’albero. Esistono due tipologie di madrevite: libera, in cui la madrevite in ottone scorre in una scanalatura nell’anima del cuneo, e fissa, in cui la madrevite è espansa nell’anima del cuneo. Con la madrevite fissa, il numero di parti mobili è ridotto, eliminando così il rischio di corrosione dell’anima del cuneo dovuto al danneggiamento della superficie in gomma causato dalle parti in movimento. Si consiglia pertanto di utilizzare la versione con madrevite fissa. 

Guide e alette del cuneo

Il cuneo è esposto a forze di attrito e di sollecitazione quando la valvola viene aperta e chiusa durante il normale funzionamento in condotta. Le guide nel cuneo che si adattano alle scanalature corrispondenti nel corpo aiutano a stabilizzare la posizione del cuneo durante il funzionamento e assicurano che l’albero non si pieghi a valle a causa della velocità del flusso. La presenza delle alette, inoltre, protegge la gomma di rivestimento del cuneo dalla frizione tra questo e la corrispondente scanalatura nel corpo nella valvola.  Assicurarsi che le alette del cuneo siano ben fissata e che lo strato di gomma sottostante sia sufficiente a prevenire la corrosione dell’anima del cuneo.

Gomma

Per una buona tenuta della valvola è fondamentale che il cuneo sia completamente vulcanizzato e che il volume di gomma sull'area di tenuta sia sufficiente per assorbire le eventuali impurità presenti nella sede. Un forte legame tra la gomma e il nucleo del cuneo è importante per garantire una corretta tenuta anche quando la gomma è compressa e per prevenire la corrosione strisciante anche se un oggetto appuntito penetra nella gomma durante la chiusura della valvola.

2) Qualità della gomma – set di compressione, durabilità e conformità

La qualità della gomma è fondamentale per definire la durata e il funzionamento della valvola. La gomma deve essere in grado di resistere agli urti continui di impurità e sostanze chimiche senza subire danni e deve essere in grado di assorbire le piccole impurità presenti nella sede per garantire una chiusura ermetica. Si consideri quanto segue: 

Set di compressione - la capacità di riacquisire la forma originale

Per set di compressione si intende la capacità della gomma di riacquisire la sua forma originale dopo essere stata compressa. La normativa EN 681-1 stabilisce i requisiti minimi per il valore di set di compressione, ma migliore è il set, migliore è la capacità della gomma di recuperare la sua forma e di chiudersi al 100% anno dopo anno. 

Come evitare la formazione di biofilm

Le sostanze organiche migrano dalla mescola di gomma e fungono da nutrimento per i microrganismi, che iniziano a formare biofilm causando la contaminazione dell'acqua potabile. Scegliere valvole con un cuneo in gomma che garantisca la minor formazione di biofilm.  

Resistenza a sostanze chimiche per il trattamento dell’acqua

Il cloro e altri prodotti chimici sono comunemente utilizzati per pulire nuove tubazioni o disinfettare quelle vecchie. Per rendere l'acqua potabile, si possono aggiungere anche ozono e cloro in basse concentrazioni. La mescola di gomma non deve degradarsi o rompersi in risposta al trattamento chimico dell'acqua potabile, in quanto potrebbe causare la corrosione dell’anima del cuneo. 

Approvazione per acqua potabile

Tutti i componenti in gomma a contatto con l'acqua potabile devono essere approvati per l'acqua potabile. Se non sono richieste approvazioni locali, la gomma a diretto contatto con l'acqua potabile deve possedere una delle principali approvazioni come DVGW/KTW, KIWA o NF.

3) L'importanza della protezione esterna da corrosione

La protezione esterna da corrosione è fondamentale per la durata della valvola. Si consiglia un rivestimento epossidico uniforme e omogeneo in conformità alle norme DIN 3476 parte 1, EN 14901 e GSK*:  

Sabbiatura

Secondo la norma ISO 12944-4.  

Spessore dello strato

Min. 250 μm su tutte le superfici. 

Test MIBK

L'indurimento del rivestimento epossidico deve essere verificato con un test incrociato (test MIBK). Una goccia di metilisobutilchetone viene messa su un provino con rivestimento epossidico. Dopo 30 secondi, il provino viene pulito con un panno bianco. La superficie del provino non deve diventare opaca o sbavata e il panno deve rimanere pulito. 

Resistenza agli urti

Un cilindro di acciaio inossidabile viene lasciato cadere sulla superficie verniciata attraverso un tubo lungo un metro. Dopo ogni impatto, il componente deve essere testato elettricamente e non deve verificarsi alcun passaggio di corrente. 

Superficie priva di pori

Un rilevatore a 3kV con un elettrodo a spazzola viene utilizzato per rivelare e localizzare eventuali pori nel rivestimento.

4) Struttura stretta

Ci sono due importanti aspetti nella progettazione:

Tenuta dell’albero

La guarnizione posta nel coperchio intorno all’albero trattiene la pressione all'interno della valvola/tubazione. Le guarnizioni dell’albero dovrebbero sempre essere progettate in modo da non richiedere manutenzione e dovrebbero durare per tutta la vita utile della valvola o almeno soddisfare i requisiti di durata come stabilito dalla norma EN 1074-2. La guarnizione principale che trattiene la pressione interna dovrebbe essere preferibilmente progettata come una guarnizione idraulica che garantisce una tenuta più stretta con l'aumento della pressione interna. Intorno all’albero devono essere posizionate delle guarnizioni di sicurezza. Per proteggere le guarnizioni dalla contaminazione esterna, è necessario posizionare una guarnizione intorno all’albero nella parte superiore.  Per motivi di sicurezza e di salute, in caso di contatto diretto con l'acqua potabile è necessario utilizzare una mescola di gomma EPDM di alta qualità approvata per l'acqua potabile.    

Guarnizione tra corpo e cappello

La tenuta tra il cappello e il corpo può essere ottenuta utilizzando una guarnizione inserita in un incavo dedicato della valvola. In questo modo si assicura che la guarnizione rimanga nella posizione corretta e non venga fatta saltare a causa degli sbalzi di pressione. Per proteggere i bulloni del cappello dalla corrosione, la guarnizione deve comprendere i bulloni che devono essere inseriti nella valvola in modo tale che nessuna filettatura sia esposta all'ambiente esterno. 

5) Prestazioni generali

Quando si aziona una saracinesca con volantino o con attuatore elettrico, è importante prestare attenzione alla coppia di funzionamento e di chiusura.

Coppie di manovra

La coppia necessaria per azionare la valvola dalla posizione di apertura a quella di chiusura deve essere compresa tra 5 Nm e 30 Nm, a seconda delle dimensioni della valvola. È importante considerare che le valvole con una coppia di manovra inferiore a 5 Nm può indurre l'operatore a chiudere la valvola troppo velocemente, rischiando così colpi d'ariete e sbalzi di pressione nella tubazione. 

Coppie di chiusura

La coppia necessaria per chiudere la valvola in posizione di tenuta. Per le valvole azionate con volantino, la coppia deve essere bilanciata rispetto al diametro del volantino in modo tale che l'operatore non debba esercitare una forza superiore a 30-40 kg. Quando la valvola viene azionata con attuatore elettrico o mediante riduttore manuale, la coppia deve rientrare nei valori dell’attuatore/riduttore. È importante notare che gli attuatori hanno normalmente un intervallo di coppia piuttosto ampio e spesso è la connessione flangiata ISO tra valvola e attuatore a determinare la scelta dell'attuatore. Come regola generale, le valvole con attacco flangiato ISO devono avere coppie di chiusura massime come indicato di seguito:

• Flangia ISO F-10, massimo 120 Nm
• Flangia ISO F-14, massimo 500 Nm 
• Flangia ISO F-16, massimo 1000 Nm 

Corpo pieno

Per consentire l'uso di dispositivi di pulizia dei tubi, il diametro interno delle valvole deve corrispondere alla dimensione nominale della valvola.  

* GSK (Gütegemeinshaft Schwerer Korrosionsschutz) è un'associazione indipendente per la qualità con circa 30 membri, tutti produttori leader di valvole e raccordi in Europa. GSK definisce i requisiti per il rivestimento e le procedure di controllo.