Prodotti AWWA per il controllo del flusso: standard per regolazione, isolamento e riflusso

Un ingegnere di servizi pubblici che scrive un pacchetto di valvole per una nuova zona di pressione digita quattro parole nella specifica: "Prodotti per il controllo del flusso AWWA". Ritornano tre citazioni, e nessuna contiene la stessa valvola. Un fornitore offre una valvola di riduzione della pressione pilotata, un altro una valvola a farfalla con sede in gomma con attuatore elettrico e un altro una valvola a saracinesca con sede resiliente. In senso stretto, tutte e tre le citazioni sono difendibili.

Il motivo è semplice: AWWA non pubblica un unico standard di prodotto chiamato controllo del flusso. Pubblica una famiglia di norme che dividono il lavoro per funzione, coprendo la regolamentazione, l'isolamento, la prevenzione del riflusso, l'attuazione e il rivestimento interno. Correggi prima la funzione e poi lo standard segue.

Quale standard AWWA copre quale prodotto di controllo del flusso

Il riepilogo riportato di seguito non sostituisce gli standard stessi, ma rappresenta il modo più rapido per indirizzare una specifica al documento corretto prima che venga aperto il primo preventivo.

Le gamme di dimensioni e le valutazioni cambiano tra le edizioni. Conferma sempre l'edizione a cui fa effettivamente riferimento la tua specifica.

All'interno di una valvola pilotata: da dove viene realmente la precisione

Gli acquirenti tendono a giudicare una valvola di controllo dal suo corpo. In un progetto pilotato, il corpo imposta la capacità e il comportamento di cavitazione, mentre il circuito pilota imposta la precisione. Due valvole con corpi identici e trim pilota diverso manterranno la pressione a valle in modo molto diverso.

• Il pilota rileva la pressione a valle e modula il diaframma o il pistone della valvola principale. Se il rubinetto sensibile si trova in un flusso turbolento o in un punto elevato in cui si raccoglie l'aria, la valvola reagisce al rumore anziché alla pressione.
• I rubinetti con sensore vengono normalmente portati a valle di un tubo diritto da due a cinque diametri e devono essere isolabili e lavabili.
• I controlli di velocità sul circuito pilota determinano la velocità con cui la valvola si apre e si chiude. Si chiude troppo velocemente e l'ondata viaggia lungo la rete principale; chiude troppo lentamente e la zona si sposta prima che la valvola risponda.
• La cavitazione, non la portata, è solitamente la condizione limitante. I fornitori pubblicano un indice di cavitazione; su molti progetti, il danno inizia quando l'indice operativo scende al di sotto di circa 2,5. Se la caduta di pressione richiesta è troppo grande per una valvola, dividerla su due.
• La posizione di guasto conta più del setpoint. Una valvola di chiusura in caso di guasto caricata a molla protegge la zona a valle; il fail-open protegge l'alimentazione a monte. Decidere quale guasto il sistema può tollerare prima di ordinare.

Confronto fianco a fianco dei prodotti AWWA per il controllo del flusso

I numeri nascosti dietro la selezione del controllo di flusso

Il prezzo di acquisto è solitamente la linea più piccola nel costo ventennale di una valvola di controllo dell'acquedotto. Il grafico seguente mostra come tale costo viene effettivamente distribuito in una vita di servizio tipica.

Due barre spiegano perché vengono acquistate le valvole C530. I tempi di inattività non pianificati sono costosi perché il personale costa lo stesso indipendentemente dal fatto che la valvola funzioni o meno. La manutenzione è costosa perché gli elastomeri, i piloti e i rivestimenti hanno una vita limitata; Gli intervalli di sostituzione della membrana e del manicotto nel servizio con acqua pulita sono spesso misurati in cinque-sette anni e notevolmente inferiori se il fluido è abrasivo o chimicamente aggressivo.

Anche la pressione è un fattore di costo. I modelli di perdita utilizzati dai servizi idrici comunemente scalano la perdita con una pressione aumentata a una potenza compresa tra circa 1,1 e 1,5, quindi un taglio moderato nella pressione di zona produce un taglio sproporzionato nell’acqua persa. Una valvola di controllo che mantiene saldamente il setpoint a un flusso basso fa quindi parte del bilancio delle perdite, non solo un componente idraulico.

Dove sono installati i prodotti AWWA per il controllo del flusso

La distribuzione e la raccolta dominano perché ogni zona di pressione, stazione di sollevamento e conduttura di trasmissione necessita di valvole che regolino o isolino. All'interno di un impianto di trattamento il quadro cambia, perché raramente il mezzo è acqua pulita. I liquami di calce, il cloruro ferrico, i polimeri, i fanghi di allume e il controlavaggio dei filtri si incrostano, si cristallizzano o si abradono e una valvola di controllo pilotata ideale su una rete di distribuzione può essere la scelta sbagliata su una linea di calce.

Le valvole a manicotto pneumatiche sono adatte a questo compito perché l'unica parte bagnata è un manicotto di gomma. Non c'è sede, cavità o tasca in cui raccogliere i cristalli, e la manica può essere sostituita senza sollevare il corpo dalla linea. Acquirenti a confronto tabelle di dimensionamento delle valvole a manicotto contro le valvole di controllo C530 solitamente scelgono tra precisione e resistenza all'intasamento, non tra prodotti buoni e cattivi.

Valvole a manicotto ad azionamento pneumatico per linee automatizzate di liquami e fanghi Il manicotto in gomma è l'unica parte bagnata e consente un flusso a passaggio totale resistente agli intasamenti e l'attuazione del sistema di controllo per operazioni con liquami o fanghi abrasivi. Visualizza il prodotto →

Per le zone automatizzate, un'unità ad azionamento pneumatico collega la valvola al sistema di controllo dell'impianto mantenendo il percorso del flusso a passaggio totale richiesto dalle linee dei liquami e dei fanghi.

Una pratica sequenza di selezione

1. Scrivi il dovere, non il dispositivo. Indica la funzione in numeri: riduzione da 120 psi a 65 psi tra 400 e 2.400 gpm, chiusura in caso di guasto, chiusura ermetica.
2. Correggere l'involucro prima di confrontare i prodotti: flusso massimo e minimo, intervallo di pressione in ingresso, perdita di carico consentita, precisione richiesta, temperatura e fluido.
3. Controllare la cavitazione nel caso peggiore. Le condizioni medie non danneggiano le valvole; lo fa la pressione a valle più bassa combinata con la pressione a monte più alta.
4. Dimensioni all'estremità del flusso basso. Una valvola dimensionata per il flusso di picco funzionerà di notte. Conferma il rapporto di turndown che il pilota può effettivamente mantenere.
5. Confermare l'interfaccia: flange, dimensioni faccia a faccia, gioco dell'attuatore e orientamento dello stelo.
6. Specificare la documentazione: rapporti sui test idrostatici e di tenuta dei sedili, documentazione sul rivestimento, certificati dei materiali e dettagli di attuazione.

Laddove il mezzo è abrasivo anziché pulito, la sequenza rimane la stessa ma cambia il tipo di valvola. Sabbia, grigliati, scaglie di laminazione e liquame minerale tagliano rapidamente le valvole con sede morbida, quindi una saracinesca a porta completa con un rivestimento antiusura sostituibile è spesso una risposta di isolamento migliore rispetto a una valvola a saracinesca con sede resiliente. La stessa logica è illustrata più dettagliatamente in questo Guida alla selezione della valvola a saracinesca per liquami .

Valvole a saracinesca a coltello rivestite in poliuretano KGV-PU per liquami abrasivi Il corpo completamente rivestito in poliuretano e la saracinesca a passaggio totale resistono ai liquami ad alta velocità e ad alto contenuto di solidi in cui le valvole con sede morbida si usurano rapidamente. Visualizza il prodotto →

Le serie costruite attorno a un corpo rivestito in poliuretano o altrimenti rinforzato sono solitamente riservate alle linee in cui il contenuto di solidi e la velocità sono entrambi elevati.

Manutenzione, test e conformità

Le valvole si guastano lentamente e silenziosamente. Un setpoint che si discosta di due o tre psi senza alcun cambiamento nella domanda solitamente indica un pilota incrostato, un diaframma gonfio o una linea di rilevamento parzialmente bloccata piuttosto che un cambiamento del sistema.

• Azionare ogni valvola di isolamento almeno una volta all'anno e registrare la coppia o i giri; una tendenza al rialzo prevede uno stelo o una sede in fallimento.
• Mantenere in magazzino gruppi pilota, diaframmi e manicotti. Decidono se una riparazione richiede due ore o due settimane.
• Registrare mensilmente il setpoint e la pressione a valle. La deriva è il segnale di allarme precoce più economico disponibile.
• Conservare i certificati di prova. I rapporti idrostatici e sulle perdite dei sedili, oltre ai dati sui rivestimenti interni, sono necessari al momento della messa in servizio e nuovamente durante gli audit.
• Trattare il rivestimento come un elemento di manutenzione. Le flange tagliate sul campo e gli interni graffiati necessitano di ritocchi; in acqua aggressiva un cedimento del rivestimento diventa un cedimento per corrosione.

I circuiti di dosaggio chimico meritano un'attenzione separata. Le linee di alimentazione di polimeri, calce e coagulanti sono spesso meglio servite da una pompa peristaltica o peristaltica che da qualsiasi valvola situata nel percorso del flusso, perché la pompa dosa la dose e nulla ostruisce la linea.

Pompe peristaltiche a rulli per dosaggio di prodotti chimici e mezzi abrasivi La pompa peristaltica peristaltica dosa le dosi di sostanze chimiche e trasferisce fluidi abrasivi o viscosi lasciando che solo il tubo sia a contatto con il fluido. Visualizza il prodotto →

Le pompe peristaltiche a rulli sono una soluzione comune in questo caso, poiché l'unica parte soggetta ad usura è il tubo stesso e la precisione del dosaggio rimane stabile con l'invecchiamento del tubo.

I prodotti per il controllo del flusso AWWA non costituiscono una categoria del catalogo. Sono una risposta basata su standard a un compito definito e il modo più rapido per evitare un acquisto sbagliato è nominare la funzione prima di nominare la valvola. La regolazione va a C530, l'isolamento a C504, C507, C509 o C515, la prevenzione del riflusso a C508 e l'attuatore e il rivestimento seguono da C540 e C550.

Una volta fissato lo standard, le restanti decisioni spettano all'ingegneria ordinaria: controllo della cavitazione nel caso peggiore, dimensionamento all'estremità di basso flusso, linea di rilevamento in un tubo diritto, posizione di guasto concordata con le operazioni e piloti di riserva sullo scaffale. Le aziende che lavorano in quest'ordine tendono ad acquistare meno valvole e a sostituirle meno spesso.