Nel regno della produzione di petrolio e gas, gestione delle risorse idriche e varie industrie di processo, il controllo preciso sul flusso di fluidi è fondamentale. Le valvole di strozzatura sono dispositivi specializzati progettati per svolgere questa funzione essenziale controllando la portata e riducendo la pressione dei fluidi che passano attraverso un sistema. Comprendere i diversi tipi di valvole di strozzatura è un passo fondamentale nella selezione dell'attrezzatura giusta per un'applicazione.
La classificazione di Valvole di soffocamento si basa principalmente sul loro metodo di regolazione e progettazione del flusso. Le due categorie principali sono valvole di strozzatura fissa e valvole di strozzatura regolabili.
1. Valvole di strozzatura fissa
Le valvole di strozzatura fissa, note anche come stivali positivi, incorporano un orifizio a geometria fissa che fornisce una restrizione di flusso costante e immutabile. L'orifizio è in genere un materiale indurito, come il carburo di tungsteno, progettato per resistere all'erosione da fluidi abrasivi ad alta velocità.
-
Progettazione e funzionamento: La capacità di flusso è determinata dalla dimensione e dalla forma precisa dell'orifizio, che è installato nel corpo della valvola. Per modificare la portata, l'intero orifizio deve essere sostituito con una dimensione diversa durante un arresto del processo.
-
Applicazioni tipiche: Queste valvole sono prevalentemente utilizzate nelle applicazioni in cui le condizioni di flusso sono stabili e coerenti e in cui non è richiesta la regolazione manuale. Sono apprezzati per la loro semplicità, robustezza e affidabilità in gravi condizioni di servizio, come strofini di produzione di Wellhead.
2. Valvole di strozzatura regolabili
Le valvole di strozzatura regolabili consentono la modifica dell'area di flusso mentre la valvola è in servizio, fornendo agli operatori flessibilità per rispondere alle mutevoli condizioni di processo. Sono ulteriormente suddivisi in base al loro meccanismo interno.
A) Valvole di soffocamento a aghi e sedili
Questo è un tipo comune di strozzatura regolabile. La valvola presenta un ago conico (o stelo) che si muove linearmente dentro e fuori da un sedile corrispondente, variando così l'area del flusso anulare tra di loro.
-
Progettazione e funzionamento: La rotazione di una mano o azionando la valvola sposta l'ago. Il controllo fine è realizzabile con questo design. Le superfici di tenuta sono spesso realizzate con materiali resistenti all'erosione.
-
Applicazioni tipiche: Gli strofini ad aghi e sedili sono adatti per una vasta gamma di applicazioni che richiedono un controllo preciso del flusso, compresi separatori di produzione, test di pozzi e vari processi di raffinazione.
b) Valvole di strozzatura a spina e gabbia
In questo design, una gabbia perforata (o manica) ospita una spina cilindrica o affusolata. La spina ruota o si muove linearmente per allineare le sue sezioni solide con i fori nella gabbia, aprendo così o chiudendo i passaggi del flusso.
-
Progettazione e funzionamento: La caduta di pressione multi-stadio attraverso i fori della gabbia riduce al minimo la cavitazione e riduce il potenziale di erosione, rendendo questo un design resistente per differenziali ad alta pressione.
-
Applicazioni tipiche: Gli strozzatori plug e in gabbia sono spesso impiegati in strozzatori di produzione ad alta pressione, applicazioni di delusione a vapore e altri servizi in cui sono comuni gravi gocce di pressione.
c) valvole di soffocamento a disco rotante
Questo design utilizza due dischi con aperture allineate. Un disco è fermo, mentre l'altro ruota. L'area di flusso cambia mentre i fori nel disco rotante si muovono dentro e fuori dall'allineamento con i fori nel disco stazionario.
-
Progettazione e funzionamento: L'operazione è in genere un quarto di giro da completamente aperta a completamente chiusa. Sebbene semplici, i bordi dei fori possono essere vulnerabili all'erosione dai solidi nel flusso di flusso.
-
Applicazioni tipiche: Queste valvole sono spesso utilizzate in servizi meno gravi o su applicazioni in cui i solidi abrasivi non sono una preoccupazione primaria.
Considerazioni chiave oltre il tipo
La selezione di una valvola di strozzatura comporta più della scelta di un tipo. La selezione del materiale è fondamentale; Il rivestimento interno e i corpi sono spesso realizzati in leghe indurite o rivestiti con materiali come il carburo di tungsteno per combattere l'usura dall'erosione e dalla corrosione. Inoltre, le valvole di strozzatura possono essere utilizzate manualmente, idraulicamente o elettricamente, a seconda dei requisiti per l'automazione, il telecomando e la sicurezza.
La selezione di valvole di strozzatura è una decisione ingegneristica critica. Le valvole di strozzatura fissa offrono semplicità per condizioni di flusso costanti, mentre i vari progetti di valvole di strozzatura regolabili: needle e sedile, plug e gabbia e disco rotativo - forniscono la flessibilità e il controllo necessari per i processi dinamici. La scelta corretta dipende da un'analisi rigorosa delle proprietà dei fluidi, della pressione, della temperatura, delle caratteristiche del flusso e delle specifiche esigenze operative del sistema.
