Una valvola a sfera si definisce flottante quando la sfera stessa non è vincolata, nella sua posizione tra le due sedi di tenuta, da nient’altro che dalle sedi stesse.
Questo grado di libertà determina che, in posizione chiusa, la sfera, soggetta alla spinta prodotta dalla pressione P del fluido, possa muoversi (flottare) contro la sede di uscita dalla valvola. E’ quindi logico intuire che la tenuta in linea sarà sempre realizzata principalmente dalla sede a valle.
Nel caso in cui i due tratti di tubazione separati dalla valvola presentano pressioni diverse, la spinta risultante dall’azione delle due distinte pressioni P1 e P2 per la superficie S1=S2=S delle due superfici della sfera chiusa tenderà a spostare la sfera stessa verso il tratto di tubazione a pressione inferiore. Quindi la sede principale di tenuta sarà sempre quella su cui preme la sfera.
Si intuisce che se si presentano a monte ed a valle dalla valvola a sfera flottante condizioni di pressioni molto simili, si inducono spinte risultanti prossime allo zero con incertezza nella tenuta in linea. In questi casi è preferibile vincolare la sfera dotandola di due perni e lasciando lavorare le due sedi in maniera indipendente (sedi supportate da seggi metallici con geometrie particolari con elementi ausiliari di spinta elastica per accostare le sedi indipendentemente alla sfera). Si tratta di una famiglia di valvole a sfera chiamata a sfera vincolata o “Trunnion mounted”.
In ultima analisi con una sfera flottante man mano che cresce il diametro della tubazione e/o la pressione del fluido (ricordando sempre che PxS=F) risulterà sempre crescente il carico che agirà sulla sede del lato opposto, fino ad arrivare a limite delle deformazioni plastiche dei componenti polimerici di tenuta compromettendone la funzionalità per sempre. Ecco quindi il principale motivo per il quale, oltre determinati valori di pressione, a parità di diametro, oppure oltre determinati valori di diametro a parità di pressione, si passa alla costruzione con sfera vincolata o Trunnion.
Le valvole a sfera flottante, grazie ad una semplice costruzione risulta particolarmente vantaggiosa in termini economici in tutte quelle applicazioni in cui il prodotto Pressione x Superfice ( PxS) non generi spinte F tali da deformare le sedi di tenuta.
Ribel Valvole srl con le sue famiglie R1, R2, R3, R4, R5 realizza valvole a sfera rimanendo nel campo delle valvole a sfera flottante.
Nella tabella sottostante è possibile vedere la gamma di valvole a sfera flottanti Ribel.
