Quali sono i diversi tipi di valvole di sicurezza?

Valvole di sicurezza sono dispositivi critici per la protezione delle apparecchiature a pressione. Si aprono automaticamente quando la pressione supera un limite preimpostato, rilasciando il mezzo (come gas o liquido), prevenendo così danni o pericoli all'apparecchiatura. In base alla modalità operativa e alle caratteristiche strutturali, le principali tipologie sono:

1. Valvole di sicurezza a molla

Questo è il tipo più comune e basilare, utilizza la forza di una molla per contrastare la pressione interna del sistema.
Principio di funzionamento: sotto la normale pressione operativa, la molla preme saldamente il disco della valvola contro la sede della valvola, mantenendo la tenuta. Quando la pressione del sistema supera la forza impostata della molla, il disco della valvola viene sollevato e il fluido inizia a scaricare.
Caratteristiche: Struttura relativamente semplice e alta affidabilità.
Sottotipi:
Convenzionale: la contropressione di scarico influisce direttamente sulla pressione di apertura impostata.
Soffietto bilanciato: utilizza un soffietto per contrastare l'effetto della contropressione sulla pressione di apertura della valvola, garantendo un'apertura precisa anche in caso di contropressione variabile.

2. Valvole di sicurezza a leva

Questo tipo di valvola di sicurezza utilizza una combinazione di leva e contrappeso per fornire la forza di chiusura.
Principio di funzionamento: una leva è collegata al disco della valvola e un contrappeso mobile è sospeso all'altra estremità della leva. Regolando la posizione del contrappeso sulla leva, è possibile impostare con precisione la pressione di apertura della valvola.
Caratteristiche: Struttura relativamente voluminosa, spesso utilizzata in apparecchiature di grandi dimensioni come caldaie a vapore, che facilita il sollevamento manuale della valvola per il drenaggio regolare (chiamato "spurgo manuale" o "sfiato manuale"). Meno ampiamente utilizzato nell'industria moderna rispetto ai tipi a molla.

3. Valvole di sicurezza pilotate

Questa tipologia utilizza la pressione stessa dell'impianto per controllare l'apertura e la chiusura della valvola, composta da una valvola principale e un piccolo dispositivo di controllo (valvola pilota).
Principio di funzionamento: la valvola pilota rileva innanzitutto la pressione del sistema. Quando la pressione raggiunge il valore impostato, la valvola pilota si apre, rilasciando la pressione nella parte superiore della valvola principale, consentendo alla pressione del sistema di spingere la valvola principale in apertura ed eseguire uno scarico su larga scala.
Caratteristiche:
Apertura più precisa: la pressione può essere molto vicina al set point prima dell'apertura.
Grande volume di scarico: la valvola principale può essere molto grande.
Adatte per sistemi ad alta pressione: rispetto alle valvole a molla, possono essere progettate per essere più compatte pur gestendo grandi portate.

4. Dispositivi a disco di rottura

A rigor di termini, non si tratta di una valvola tradizionale, ma piuttosto di un dispositivo di limitazione della pressione monouso.
Principio di funzionamento: Consiste in una sottile membrana metallica (o materiale non metallico) precalibrata installata su un contenitore. Quando la pressione del contenitore raggiunge un valore specifico, la membrana si rompe istantaneamente, rilasciando rapidamente la pressione.
Caratteristiche:
Velocità di risposta estremamente rapida.
Monouso: deve essere sostituito dopo la rottura.
Può essere utilizzato in combinazione con valvole di sicurezza: il disco di rottura si trova sul lato di ingresso della valvola di sicurezza per proteggere la valvola di sicurezza dalla corrosione o evitare piccole perdite.

5. Valvole limitatrici di bassa pressione/vuoto

Queste valvole di sicurezza sono progettate specificamente per proteggere contenitori di grandi dimensioni come i serbatoi di stoccaggio da deformazioni o danni dovuti a pressione eccessiva o **vuoto (pressione interna estremamente bassa)**.
Principio di funzionamento:
Limitatore di pressione: quando la pressione interna supera il valore impostato, la valvola si apre per rilasciare il gas interno.
Scarico del vuoto: quando la pressione interna scende al di sotto della pressione atmosferica (creando un vuoto), la valvola si apre per aspirare aria esterna, bilanciando le pressioni interna ed esterna.
Caratteristiche: Protects the structural integrity of the storage tank and is typically used in low-pressure environments.