Torrent 400Y: Valvola a diluvio ad alte prestazioni per idraulica estrema

Le valvole a diluvio devono offrire una vasta gamma di funzioni, dal semplice ‘apri-chiudi’ fino alla regolazione accurata della pressione a valle, talvolta con portate estremamente elevate e alte pressioni in ingresso che agiscono su di esse.

Sebbene il design del corpo della valvola a diluvio azionata a diaframma sia importante, la reale progettazione e costruzione del diaframma della valvola è fondamentale per:

1. La capacità della valvola di resistere alle grandi forze generate dai flussi, e
2. Possibili grandi riduzioni di pressione che agiscono attraverso la valvola.

Progettazione della 400Y per prestazioni robuste

Il team Bermad ha preso in considerazione la possibilità di condizioni idrauliche gravose e ha progettato la 400Y per gestire al meglio queste situazioni. Bermad ha considerato la valvola a diaframma con sede a sella come punto di partenza per la progettazione della valvola 400Y Torrent. Successivamente, Bermad ha deciso di sfruttare i punti di forza di questo design, ovvero la sua semplicità, composta da soli 3 componenti: coperchio della valvola, corpo e diaframma della valvola, e di ridurne al minimo le debolezze, ossia la tenuta del diaframma a singolo spessore non supportato su una piccola sede a sella.

Il team di Bermad ha valutato con attenzione tutti i componenti del Torrent 400Y per garantire prestazioni ottimali anche nelle condizioni idrauliche di richiesta estrema.

La soluzione migliorata

Il diaframma in gomma Torrent 400Y è composto da due sezioni.

La parte superiore è un diaframma flessibile rinforzato con fibre. La parte inferiore è un otturatore solido rinforzato con fibre, con un disco in acciaio vulcanizzato all’interno dell’otturatore. Il diaframma è inoltre bilanciato idraulicamente e supportato perifericamente dal corpo della valvola per evitare tensioni nel diaframma.

La sezione superiore del diaframma

La sezione superiore, più sottile e rinforzata in tessuto, è costituita da un diaframma a rullo che è costantemente supportato dal corpo della valvola.

Lo scopo principale di questa sezione è fornire la sensibilità di regolazione necessaria per ottenere un controllo della pressione ad alta precisione, offrendo al contempo capacità di chiusura con bassa pressione differenziale.

La sezione inferiore del diaframma

La parte inferiore del diaframma è un otturatore solido rinforzato. È progettato per resistere all’effetto delle elevate forze che tendono a trascinare il diaframma a valle, così come alle forze che cercano di gonfiare verso l’esterno la superficie interna del diaframma a causa della pressione proveniente dalla camera di controllo della valvola.

Inoltre, l’otturatore rimane sempre sullo stesso piano, garantendo che sia sempre a tenuta contro la sede a 360 gradi lavorata nel corpo della valvola

Questo significa che si ottiene la resistenza del diaframma dove è necessaria e la sensibilità dove è richiesta.

Comprendere il potenziale impatto delle condizioni idrauliche di alto livello

Attualmente sono disponibili sul mercato Antincendio diverse valvole a diluvio azionate a diaframma basate sul design di tipo Weir.

La valvola a modello Weir è composta da un diaframma di spessore unico e da un corpo valvola che presenta una sede a forma di sbarramento contro cui il diaframma viene premuto per sigillare tramite la pressione della camera di controllo della valvola.

In situazioni di elevata portata o in presenza di forti differenze di pressione, la conformazione intrinseca del corpo della valvola a diluvio—unita al diaframma a spessore singolo—può ostacolare il funzionamento della valvola o ridurne la durata.

Inoltre, il diaframma dispone di una piccola area di supporto fornita dal corpo della valvola per aiutare a resistere alle grandi forze che trascinano il diaframma verso valle quando si verificano elevati flussi e grandi cadute di pressione nella valvola. Inoltre, quando nella camera di controllo della valvola è presente una pressione elevata, esiste la possibilità che la pressione possa espandere il diaframma che—combinata con le forze di trascinamento—può causare problemi di tenuta e deformazione del diaframma.

Cosa può succedere a queste valvole in applicazioni con richieste estreme?

I seguenti test dimostrano cosa può accadere quando una valvola a modello Weir è sottoposta a condizioni idrauliche di livello elevato.

I test sono stati condotti su una valvola a diluvio a solenoide di tipo Weir con diametro di 150 mm, dotata anche di funzione di regolazione della pressione.

Questi test sono stati recentemente eseguiti nei laboratori di prova dello stabilimento di produzione Bermad in Israele.

La valvola è stata testata nelle seguenti condizioni idrauliche:

Test dinamico:

• Pressione a monte: 2000kPa
• Pressione di regolazione a valle: 350kPa
• Portata: 120 litri al secondo

Test statico:

• 2000kPa nella camera di controllo della valvola
• Pressione zero a monte
• Pressione a valle zero

Procedura di collaudo:

Il test ha consistito in due periodi di prova dinamica della durata di 1 ora ciascuno, seguiti da cinque giorni di prova statica, prima di un ulteriore test dinamico di 1 ora.

Il diaframma si è degradato progressivamente fino al completo cedimento al termine del terzo test dinamico.

Pressione statica di 2000 kPA che mostra la deformazione del diaframma

Guasto del diaframma

Informazioni sui risultati del test

È importante notare che questi risultati si basano su un solo produttore e mettono in evidenza l’esito dei test condotti in condizioni idrauliche estremamente gravose. In nessun caso si intende affermare che le valvole a diluvio di tipo Weir non siano idonee all’uso quando su di esse agiscono condizioni idrauliche generali.

Bermad ha eseguito una serie simile di test sulla valvola 400Y Torrent, sottoponendola anche a velocità di flusso e pressioni molto più elevate rispetto a quanto descritto sopra. Le valvole hanno superato tutti questi test per soddisfare le esigenze delle condizioni operative di fascia alta.

Per visualizzare il funzionamento del Torrent, guarda il seguente video: