La valvola a farfalla è una Valvola in cui l’otturatore è un disco che ruota attorno ad un asse normale a quello del tubo, ostruendo il passaggio. Può essere impiegata come valvola di regolazione, come nel caso del condotto dell’aria del motore ad accensione comandata, in cui è forata per garantire una portata minima, o anche semplicemente come valvola di intercettazione.
Caratteristiche
Il disco e il corpo della valvola possono essere in ghisa sferoidale o in acciaio (anche inox) In corrispondenza di questa valvola, quando è in posizione di apertura, si verificano piccole perdite di carico localizzate, mentre si creano forti turbolenze e vibrazioni in caso di chiusura parziale. Pertanto, risulta poco adatta per la regolazione. Le manovre delle valvole a farfalla di piccolo diametro si possono fare direttamente a mano (comando a volantino o a leva); con diametri rilevanti o per pressioni molto forti, è necessario avere organi demoltiplicatori (valvole con riduttore manuale a volantino) o servomotori (valvole motorizzate con attuatori elettrici o pneumatici).
Le valvole funzionanti con pressioni elevate vengono spesso dotate di un piccolo bypass munito di rubinetto, che, in posizione di chiusura, consente di equilibrare preventivamente le pressioni sulle due facce (monte e valle) del disco facilitando, conseguentemente, l’apertura della valvola. La direzione preferita di chiusura è in senso orario, le valvole per cui è prevista la chiusura antioraria devono avere sul volantino un’apposita marcatura che indichi il senso di chiusura. Tutte le superfici interne della valvola che entrano a contatto con l’acqua devono essere opportunamente protette contro la corrosione. Di regola nel caso di superfici in ghisa sfeoridale o acciaio al carbonio si utilizzano vernici a base di polveri epossidiche, le quali, se l’acqua trasportata è destinata al consumo umano non devono modificare le sue caratteristiche organolettiche, fisico – chimiche e microbiologiche secondo quanto stabilito dal Decreto 6 aprile 2004, n. 174 del Ministero della Salute; lo stesso vale per gli anelli di tenuta e per le eventuali paste lubricanti utilizzate nella fase di giunzione.
Impieghi
- negli acquedotti come organo di intercettazione dell’acqua, spesso in luogo delle saracinesche perché di ingombro assai minore e di più facile manutenzione.
Componenti
Una valvola a farfalla è costituita normalmente da:
- corpo: in ghisa sferoidale, acciaio al carbonio, acciaio inox;
- sede: normalmente un elastomero per poter garantire la tenuta;
- disco: in ghisa sferoidale, acciaio al carbonio, acciaio nichelato, acciaio inox;
- albero: in acciaio inox;
- flangia di fondo: dello stesso materiale del corpo.
Sede di tenuta
La valvola a farfalla in base alla tipologia della sede di tenuta può essere:
- a sede morbida: in questo caso la tenuta è garantita dalla compressione di un anello elastomerico (EPDM, NBR, ecc.), posto sulla sede di tenuta del disco, contro la sede di tenuta del corpo realizzata con un anello metallico di norma acciaio inox. Queste valvole attualmente vengono prodotte con doppia eccentricità. Le valvole doppio eccentriche o ad alta prestazione (high performance) vengono realizzate in modo tale che il centro di rotazione del disco otturatore è disassato sia rispetto dalla superficie di tenuta, per consentire il contatto totale lungo l’intera sede, (eccentricità e1 o primaria – albero posizionato alle spalle del disco) sia rispetto all’asse centrale della tubazione (eccentricità e2 o secondaria). La seconda eccentricità dell’asse del centro di rotazione permette che si riduca notevolmente lo sfregamento tra la sede e disco: il fenomeno dello strisciamento è presente solo fino a 18 ° -20° della corsa pertanto garantiscono un rendimento migliore rispetto alle valvole tradizionali ad asse centrato e sede di tenuta resilente (valvole centriche) nel quale lo sfregamento con la sede avviene durante tutta la corsa del disco;
- a sede metallica: in questo caso la tenuta è garantita dal contatto dell’anello di tenuta metallico posto sul disco e da quello posto sulla sede del corpo. Per la sede di tenuta sul corpo può essere utilizzata la stellite 21 per ridurre l’usura della stessa mentre di norma l’anello di tenuta sul disco è di tipo lamellare costituito cioè da lamelle metalliche (acciaio duplex|acciaio inossidabile) con inserti di quali grafite o similari (si escludono gli elastomeri). Le valvole a sede metallica sono di regola del tipo triploeccentriche cioè oltre alla doppia eccentricità delle valvole a sede morbida vi è una terza eccentricità dovuta sede ellittica a sezione troncoconica , il cui asse è inclinato rispetto a quello della valvola (eccentricità e3). La tripla eccentricità dell’asse di rotazione, generando un movimento roto traslatorio del disco, garantisce la perfetta tenuta senza rischi di incollaggio e permette che non verifichi alcuno sfregamento tra la parte in movimento e la sede fissa durante tutto il percorso del disco, infatti in fase di apertura si ha uno stacco netto tra disco e sede di tenuta, mentre in fase di chiusura in contato fra le due parti di tenuta avviene a valvola completamente chiusa. La terza eccentricità garantisce inoltre un fermo corsa naturale al disco evitando un fermo sull’operatore. Questa tipologia di valvole viene utilizzata frequentemente per condizioni estreme quali altissime e bassissime temperature, fluidi corrosivi, ecc.
Le valvole a farfalla possono inoltre essere realizzate con tenuta bidirezionale mediante una particolare lavorazione dell’anello di tenuta lamellare.
Versioni costruttive
A seconda delle principali modalità di giunzione, le valvole a farfalla possono essere:
- tipo doppioflangiato:tipologia di connessione ottenuta mediante flange forate in funzione della PN e ricavate nella fusione del corpo della valvola;
- tipo wafer: tipologia di connessione ottenuta mediante quattro orecchie di centraggio ricavate nella fusione del corpo della valvola (due superiori e due inferiori);
- tipo lug: tipologia di connessione ottenuta mediante orecchie filettate anulari ricavate nella fusione corpo della valvola;
- a saldare di testa: le estremità del corpo della valvola sono preparate per la saldatura di testa.
Pressione di Progetto
Le valvole a farfalla, come tutte le altre apparecchiature idrauliche destinate a sistemi idrici, rientrano nella designazione PN e devono essere progettate in modo tale che le loro pressioni caratteristiche, PFA, PMA, PEA, siano conformi ai valori (espressi in bar) riportati nella seguente tabella per la corrispondente PN:
| PN | PFA | PMA | PEA |
| 6 | 6 | 8 | 12 |
| 10 | 10 | 12 | 17 |
| 16 | 16 | 20 | 25 |
| 25 | 25 | 30 | 35 |
- PFA e PMA si applicano alle valvole in tutte le posizioni da quella completamente chiusa a quella completamente aperta;
- PEA sia applica solo alle valvole non nella posizione chiusa.
Il costruttore può indicare valori superiori rispetto a quelli in tabella che rappresentano i valori minimi a condizione però che la valvola sia conforme alle UNI EN 1074. Comunque PEA deve risultare sempre:
- ≥ 1,5 PMA
- ≥ (PMA +5)
Velocità massima di progetto
Le valvole devono essere progettate per garantire la seguente velocità massima (in m/s) in condizioni di portata costante e in funzione della pressione di esercizio ammissibile (in bar):
| PFA | V |
| 6 | 2,5 |
| 10 | 3 |
| 16 | 4 |
| 25 | 5 |
Certificazioni
Le Aziende produttrici delle valvole a farfalla devono fornire:
- la Certificazione di Conformità alla norma UNI EN 12266-1: Prove su valvole, attestante che il costruttore ha provveduto all’esecuzione di prova idraulica sulle apparecchiature prima della loro messa in commercio.
- la Certificazione di Conformità del produttore attestante che il prodotto è costruito in conformità alla norma UNI EN 1074-1 ed EN 1074-2 (valvole per la fornitura di acqua) e/o UNI EN 593 (valvole industriali).
- la Certificazione secondo UNI EN 10204 3.1 attestante che la valvola fornita corrisponda ai requisiti specifici richiesti dal cliente in fase di ordine. Questo certificato include i risultati di una ispezione specifica.
Inoltre in caso di trasporto di acqua potabile deve essere fornita una dichiarazione di Conformità al Decreto 6 aprile 2004, n. 174, Ministero della Salute rilasciata dal costruttore, relativa ai rivestimenti interni, agli elastomeri (anelli di tenuta) ed a tutti quei materiali che devono entrare in contatto con l’acqua potabile.
Marcature
Sul corpo della valvola a farafalla con DN > 50 mm devono essere impresse, in maniera durevole e chiaramente visibile secondo EN 19, almeno le seguenti indicazioni:
- diametro nominale (DN);
- pressione nominale (PN);
- identificazione del materiale dell’involucro;
- nome del costruttore e/o marchio di fabbrica;
- anno di fabbricazione;
- norma UNI EN di riferimento.
Normative
Norma numero : UNI EN 1074-2:2004
Titolo : Valvole per la fornitura di acqua – Requisiti di attitudine all’impiego e prove idonee di verifica – Parte 2: Valvole di intercettazione
Recepisce:
EN 1074-2:2000/A1:2004
EN 1074-2:2000
ICS : [23.060.01] Stato : IN VIGORE
Commissioni Tecniche : [Valvole industriali] Data entrata in vigore : 01 novembre 2004Data ritiro :Sommario : La presente norma è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN 1074-2 (edizione aprile 2000) e dell’aggiornamento A1 (edizione aprile 2004). La norma definisce i requisiti minimi per attitudine all’impiego per valvole di intercettazione che vengono usate con sistemi di condotte per fornitura d’acqua, sopra terra o interrate che trasportano acqua destinata al consumo umano. La norma stabilisce i requisiti di progettazione, prestazionali e il metodo di validazione di conformità per valvole di intercettazione di qualunque tipo e materiali. Questa norma si applica prevalentemente rispetto ad ogni altra norma di prodotto o di prova; i requisiti previsti da altre norme si applicano solo quando si fa specifico riferimento alle stesse. La norma stabilisce i requisiti relativi alle valvole di intercettaizone fino al DN 2 000 con PFA da 6 bar a PFA 25 bar.
Norma numero : UNI EN 1074-1:2001
Titolo : Valvole per la fornitura di acqua – Requisiti di attitudine all’impiego e prove idonee di verifica – Requisiti generali
Recepisce:
EN 1074-1:2000
ICS : [91.140.60] [23.060.01] Stato : IN VIGORE
Commissioni Tecniche : [Valvole industriali] Data entrata in vigore : 31 ottobre 2001Data ritiro :Sommario : La presente norma è la versione ufficiale in lingua italiana della norma europea EN 1074-1 (edizione aprile 2000). La norma definisce i requisiti minimi di attitudine all’impiego per valvole che vengono usate con sistemi di condotte per la fornitura d’acqua, sopra il suolo o interrate, che trasportano acqua destinata al consumo umano. La norma stabilisce i requisiti generali di progettazione, i requisiti prestazionali e il metodo di valutazione di conformità per valvole, qualunque sia il loro tipo ed i materiali. La norma specifica i requisiti che sono comuni a molti tipi di valvole; si applica solo quando viene citata come riferimento in una delle altre parti della presente norma.
- UNI EN 593: Valvole industriali – Valvole metalliche a farfalla
- UNI EN 12266-1: Prove su valvole -prove in pressione, procedimenti di prova e criteri di accettazione – requisiti obbligatori
Errata Corrige numero : EC 1-2004 UNI EN 1074-1:2001
Norma numero : UNI EN 1074-1:2001Commissioni Tecniche : [Valvole industriali] ICS : [91.140.60] [23.060.01] Titolo : Valvole per la fornitura di acqua – Requisiti di attitudine all’impiego e prove idonee di verifica – Requisiti generaliSommario : Errata corrige 1 del 14-09-2004 alla UNI EN 1071-1:2001 Data entrata in vigore : 14 settembre 2004
Norma numero : UNI EN 593:2017
Titolo : Valvole industriali – Valvole metalliche a farfalla per scopi generaliICS : [23.060.30] Stato : IN VIGORE
Commissioni Tecniche : [Valvole industriali] Data entrata in vigore : 05 dicembre 2017Data ritiro :Sommario : La norma, aggiornata in modo sostanziale, specifica i requisiti generali minimi per le valvole metalliche a farfalla da utilizzare con tutti i tipi di connessioni e con funzioni di intercettazione, parzializzazione o controllo.
La norma si applica alle gamme PN e Classi seguenti:
— PN 2,5; PN 6; PN 10; PN 16; PN 25; PN 40; PN 63; PN 100; PN 160;
— Classe 150; Classe 300; Classe 600; Classe 900.
La norma si applica alle seguenti dimensioni nominali:
— DN 20; DN 25; DN 32; DN 40; DN 50; DN 65; DN 80; DN 100; DN 125; DN 150; DN 200; DN 250; DN 300; DN 350; DN 400; DN 450; DN 500; DN 600; DN 700; DN 750; DN 800; DN 900; DN 1000; DN 1050; DN 1100; DN 1200; DN 1400; DN 1500; DN 1600; DN 1800; DN 2000; DN 2200; DN 2400; DN 2600; DN 2800; DN 3000; DN 3200; DN 3400; DN 3600; DN 3800; DN 4000.
DN 750 e DN 1050 sono utilizzati solo per Classe 150 e Classe 300.
I DN intermedi sono consentiti previo accordo tra fabbricante e cliente.
Per le valvole soggette alla legislazione europea sulle attrezzature a pressione, questa norma si applica con la UNI EN 16668.
Per le valvole di regolazione per i processi industriali, questa norma si applica con la EN 1349 e la EN 60534-2-1.
Per le applicazioni di fornitura di acqua, questa norma si applica con la UNI EN 1074-1 e la UNI EN 1074-2.
Norma numero : UNI EN 12266-1:2012
Titolo : Valvole industriali – Prove di valvole metalliche – Prove in pressione, procedimenti di prova e criteri di accettazione – Requisiti obbligatori
Recepisce:
EN 12266-1:2012
ICS : [23.060.01] Stato : IN VIGORE
Commissioni Tecniche : [Valvole industriali] Data entrata in vigore : 24 maggio 2012Data ritiro :Sommario : La presente norma è la versione ufficiale della norma europea EN 12266-1 (edizione aprile 2012). La norma specifica i requisiti obbligatori per le prove in pressione, i procedimenti di prova e i criteri di accettazione. I requisiti di prova possono essere utilizzati per le prove di tipo, le prove di produzione o le prove di accettazione. L’applicabilità di queste prove è specificata nelle appropriate norme di prodotto o quelle prestazionali.