1. Overview
Una valvola a sfera è una valvola rotativa a un quarto di giro che controlla il flusso ruotando un disco sferico. Le caratteristiche principali includono:
- Ottima tenuta (le sedi metalliche raggiungono la classe ANSI VI)
- Minima resistenza al flusso (il design a passaggio pieno corrisponde al diametro interno della tubazione)
- Funzionamento rapido (rotazione di 90° per apertura/chiusura completa)
- Lunga durata (i modelli resistenti all'usura supportano oltre 100.000 cicli)
2. Main Components
| Component | Description |
| Body | Costruzione fusa/forgiata (WCB, CF8, acciaio duplex); connessioni: flangiate/saldate di testa/filettate |
| Palla | Sfera lucidata di precisione (Ra≤0,8μm); materiali: acciaio inox 304/316, acciaio al carbonio nichelato, rivestito in ceramica |
| Seat | Guarnizione morbida (PTFE/RPTFE) o guarnizione metallica (lega di stellite) |
| Stem | Design anti-esplosione; 17-4PH trattato termicamente; guarnizione in grafite con compensazione a molla SS |
| Actuation | Manuale/pneumatico/elettrico/idraulico (piastra di montaggio ISO 5211) |
3. Types
(1) Per progettazione
- Palla galleggiante
- La sfera preme contro i sedili tramite la pressione del mezzo
- Intervallo di dimensioni: DN15~DN200
- Pressione: PN16~PN40
- Montato su perno
- Sfera fissata tramite steli superiori/inferiori; le sedi assorbono la pressione
- Intervallo di dimensioni: DN50~DN1200
- Pressione: PN16~PN250 (ANSI 150~2500)
(2) Di Bore
- Foro pieno: ID = ID della conduttura (per il pigging)
- Foro ridotto: ID ≈ 80% ID della conduttura (economico)
(3) Special Types
- V-Port Ball: intaglio a V per un controllo preciso (caratteristica ≈uguale percentuale)
- Corpo in tre pezzi: rimovibile per manutenzione
- Top-Entry: design riparabile in linea
4. Specifications
| Parameter | Range | Notes |
| Size (DN) | DN8~DN1200 | Custom designs for larger sizes |
| Pressure Rating | PN10~PN420 (ANSI 150~2500) | Valvole Trunnion ad alta pressione fino a 2500 libbre |
| Temperature | -196℃~550℃ | Trattamento criogenico per basse temperature |
| Media | Acqua/olio/gas/acidi/fanghi | Rivestimento in fluoro per fluidi corrosivi |
| Leakage Class | Classe ANSI IV/V/VI | I sedili in metallo raggiungono la Classe VI |
| Velocità di funzionamento | Pneumatico: 0,5 sec (più veloce) | Grandi elettrovalvole: 10-30 sec |
5. Applications
① Oil & Gas
- Valvole di blocco delle condotte (API 6D)
- Valvole criogeniche per GNL (acciaio inox austenitico -196℃)
② Chemical
- Supporti corrosivi (rivestiti in PTFE)
- Reattori ad alta pressione (valvole a trunnion forgiate)
③ Power
- Acqua di alimentazione della caldaia (valvole forgiate a tenuta rigida)
- Condotte vapore (valvole a soffietto)
④ Water Treatment
- Reti comunali (rivestite con resina epossidica a passaggio totale)
- Acque reflue (rivestite in ceramica resistente all'usura)
⑤ Specialized
- Semiconduttore (gas ad altissima purezza)
- Sistemi marini (valvole acqua di mare in bronzo)
6. Selection Guide
| Applicazione | Recommended Type |
| Water/gas (PN16) | Sfera flottante + sedi in PTFE |
| Olio ad alta pressione (PN100) | Sedili montati su perno + metallo |
| Acidi/alcali | Sfera rivestita in fluoro/Hastelloy |
| Cryogenic LNG (-196℃) | Valvole SS trattate criogenicamente |
| fanghi abrasivi | Sfere rivestite in lega con superficie dura |
7. Pros & Cons
✔ Advantages
- Sigillatura a tenuta stagna (bidirezionale)
- Facile manutenzione (sostituzione del sedile in linea per alcuni modelli)
- Design ignifugo (certificato API 607)
✖ Limitations
- Non adatto per la strozzatura (eccetto V-port)
- Costo elevato per valvole di grande diametro/alta pressione
8. Standards
- API 6D: Valvole per condotte
- API 608: Valvole a sfera metalliche flangiate
- ISO 17292: Valvole per petrolio/petrolchimica
- ASME B16.34: Pressure-temperature ratings
9. Maintenance
- Ispezionare trimestralmente la guarnizione dello stelo
- Test annuali di integrità della tenuta delle valvole ad alta pressione
- Design con soffietto sigillato per ambienti corrosivi
Cconclusione
Le valvole a sfera eccellono in termini di tenuta e resistenza ai bassi flussi, rendendole essenziali per i sistemi di tubazioni industriali. Una scelta appropriata in base alle proprietà del fluido, alla pressione e alla frequenza garantisce un'affidabilità a lungo termine.
