Scelta dei materiali per valvole a diluvio per applicazioni con acqua di mare

L’acqua di mare viene spesso utilizzata come fluido antincendio, sia nelle applicazioni offshore che nei siti a terra situati vicino all’oceano, grazie alla sua facile reperibilità e al basso costo. Tuttavia, l’acqua di mare presenta delle sfide a causa della sua natura corrosiva.

La scelta dei materiali è quindi una considerazione di fondamentale importanza quando si scelgono valvole a diluvio che saranno esposte ad acqua salata o salmastra. Selezionare il materiale della valvola più adatto alla propria applicazione richiede la comprensione di come l’acqua di mare reagisce con i materiali delle valvole, dei materiali attualmente in uso e di quali siano i più adatti alle condizioni specifiche.

Acqua di mare e corrosione galvanica

L’acqua stessa è corrosiva per molti materiali (corrosione acquosa), ma l’acqua di mare è particolarmente dannosa a causa dell’elevata concentrazione di sali, che aggrava la corrosione. Questo avviene in particolare attraverso un processo chiamato corrosione galvanica.

La corrosione galvanica si verifica ogni volta che due metalli diversi sono a contatto con un elettrolita. In questa situazione, si genera una corrente elettrica tra di essi (simile a una batteria), con il metallo più reattivo che funge da anodo e quello meno reattivo da catodo. La corrosione avviene quando il metallo anodico (attivo) perde ioni a favore del catodo, generalmente a una velocità molto superiore rispetto a quanto accadrebbe isolatamente. Quanto più i metalli sono dissimili, tanto maggiore è il rischio di corrosione.

Il motivo per cui questo rappresenta una preoccupazione nelle applicazioni industriali è che in un singolo sistema ad acqua di mare possono essere presenti diversi materiali. Pertanto, nella progettazione di valvole per l’uso con acqua di mare è importante essere consapevoli di come i metalli si comportano in reazione galvanica tra loro in presenza di acqua di mare, così come degli altri metalli che possono essere presenti nell’ambiente delle valvole, insieme all’efficienza del catodo, al rapporto tra le aree dei materiali collegati e alla quantità di resistenza elettrica presente.

Selezione della corretta composizione dei materiali della valvola a diluvio in base al tipo di acqua

L’acqua di mare è un elettrolita a causa del suo contenuto di cloro, che viene misurato in ppm [parti per milione]. I materiali possono essere selezionati in base ai diversi livelli di qualità dell’acqua che variano per contenuto di cloro. Selezioniamo il materiale del corpo e il materiale delle parti di regolazione secondo la seguente tabella:

Quando si progettano sistemi per acqua di mare, la scelta dei materiali corretti previene guasti alle apparecchiature e riduce al minimo la manutenzione. Più alta è la concentrazione di sali di cloruro, maggiore deve essere la resistenza dei materiali utilizzati. Questo aiuta a garantire che le valvole funzionino come previsto in caso di emergenza incendio.

Oltre al metallo di base, è importante considerare il rivestimento. La qualità del materiale di rivestimento utilizzato, così come la qualità dell’applicazione, può influire in modo significativo sulla resistenza alla corrosione di una valvola.

Come valutare la soluzione di valvola a diluvio più conveniente per il tuo progetto

Come regola generale, nella scelta delle valvole a diluvio e degli altri componenti per un sistema ad acqua di mare, è consigliabile considerare tutti gli aspetti del sistema e dell’ambiente di progetto nel suo insieme. Prima di selezionare una valvola a diluvio per il tuo sistema ad acqua di mare, è utile raccogliere le seguenti informazioni:

• An analysis of the water composition, if possible. Knowing the concentration of salts in the water will help in the selection of appropriate valve materials.
• Will seawater be the main fluid for firefighting or used only as backup? If there will be heavy exposure to salt water, choose valve material with greater corrosion resistance.
• What level of maintenance do you expect to have? For example: a ductile iron valve with SS316 control trim requires a smaller upfront investment than a Ni. Al. Bronze body casting but will need to be flushed with fresh water after activation, thus requiring more attention from the maintenance team.
• Does the environment present conditions that are aggressive to copper based materials? For example: In this case, it may be better to go with super duplex casting and control trim material over Ni.Al. Bronze.  
• What components (pipe, etc.) will the valve be in contact with? Be sure they are compatible to avoid excessive galvanic corrosion in the presence of seawater.

Controllo qualità per valvole antincendio da utilizzare con acqua di mare

In BERMAD, ogni volta che ci troviamo di fronte a una possibile applicazione con acqua di mare, prestiamo particolare attenzione a diversi aspetti aggiuntivi per ridurre qualsiasi possibilità di danno:

• We avoid direct contact of two different materials that could invite galvanic corrosion, whether within a single component or between components in a system we are designing.
• Coating all the surface internally & externally with high build powder epoxy coating for good adhesion to the body.
• We conduct tests to make sure the coating will provide full surface protection against corrosion. If the material is ductile iron, any pinhole in the coating will allow contact with seawater, and that area will be subject to rapid corrosion. Therefore, after coating a valve we conduct a quality control test by applying electrical current between the coating and the body itself, so that pinholes can be detected and eliminated.

Per ulteriori informazioni o per supporto esperto sui sistemi a diluvio con acqua di mare, contattaci per parlare con un rappresentante BERMAD nella tua regione.