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 per la 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 indicati per determinate condizioni.

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 queste condizioni, 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 avverrebbe 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 da utilizzare 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 aiuterà 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 selezione delle valvole a diluvio e degli altri componenti per un sistema ad acqua di mare, è preferibile considerare tutti gli aspetti del sistema e dell’ambiente di progetto nel suo complesso. Prima di selezionare una valvola a diluvio per il tuo sistema ad acqua di mare, è utile raccogliere le seguenti informazioni:

• Se possibile, un’analisi della composizione dell’acqua. Conoscere la concentrazione di sali nell’acqua aiuta a scegliere i materiali della valvola più adatti.
• L’acqua di mare sarà il fluido principale per l’antincendio o solo di riserva? Se l’esposizione all’acqua salata sarà elevata, scegliete un materiale con maggiore resistenza alla corrosione.
• Quale livello di manutenzione prevedete? Ad esempio, una valvola in ghisa sferoidale con trim di controllo in SS316 richiede un investimento iniziale minore rispetto a un corpo in bronzo al nichel-alluminio, ma deve essere lavata con acqua dolce dopo ogni attivazione e richiede quindi più attenzione da parte della squadra di manutenzione.
• L’ambiente presenta condizioni aggressive per i materiali a base di rame? In questo caso può essere meglio scegliere corpo e trim di controllo in super duplex anziché in bronzo al nichel-alluminio.  
• Con quali componenti (tubazioni ecc.) sarà a contatto la valvola? Verificate che siano compatibili per evitare un’eccessiva corrosione galvanica in presenza di acqua di mare.

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:

• Evitiamo il contatto diretto tra due materiali diversi che potrebbe causare corrosione galvanica, sia all’interno di un singolo componente sia tra i componenti di un sistema che progettiamo.
• Rivestimento di tutta la superficie, interna ed esterna, con vernice epossidica in polvere ad alto spessore per una buona adesione al corpo.
• Eseguiamo prove per verificare che il rivestimento protegga completamente la superficie dalla corrosione. Se il materiale è ghisa sferoidale, qualsiasi forellino nel rivestimento permette il contatto con l’acqua di mare e quella zona si corrode rapidamente. Per questo, dopo aver rivestito una valvola, eseguiamo un controllo qualità applicando corrente elettrica tra il rivestimento e il corpo, così da individuare ed eliminare i forellini.

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

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