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

Le valvole a diluvio devono offrire una vasta gamma di funzioni, dal semplice ‘aperto-chiuso’ 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 modello Weir come punto di partenza per la progettazione della valvola 400Y Torrent. Successivamente, Bermad ha deciso di sfruttare gli aspetti positivi di questo design, ovvero la sua semplicità, composta da soli 3 componenti — coperchio della valvola, corpo e diaframma della valvola — e di ridurre al minimo i punti deboli del progetto, ossia il diaframma a spessore singolo e non supportato che garantisce la tenuta su una piccola sede a sella.

Il team di Bermad ha valutato attentamente tutti i componenti del Torrent 400Y per garantire prestazioni ottimali in condizioni idrauliche di richiesta estrema.

La soluzione migliorata

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

La parte superiore è costituita da 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. Anche il diaframma è bilanciato idraulicamente e sostenuto perifericamente dal corpo della valvola per evitare tensioni nel diaframma.

La sezione superiore del diaframma

La sezione superiore più sottile, 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 verso valle, oltre che a resistere alle forze che cercano di gonfiare la superficie interna del diaframma verso l’esterno a causa della pressione proveniente dalla camera di controllo della valvola.

Inoltre, l’otturatore rimane sempre sullo stesso piano, garantendo che sigilli sempre 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 da 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 struttura 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 forti forze che trascinano il diaframma verso valle quando, nella valvola, si verificano elevati flussi e grandi cadute di pressione. 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.

Il test è stato condotto 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 a monte pari a zero
• Pressione a valle pari a zero

Procedura di collaudo:

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

Il diaframma si è degradato progressivamente fino a un guasto completo al termine del terzo test dinamico.

2000kPA pressione statica 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 severe. In nessun caso si intende affermare che le valvole a diluvio di tipo Weir non siano adatte all’uso quando sono sottoposte a 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 più estreme.

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