Cos'è una valvola a membrana

Una valvola a membrana è un tipo di valvola di arresto che utilizza un diaframma come elemento di chiusura per sigillare il percorso del flusso, intercettare il fluido e separare la cavità del corpo valvola dalla cavità del coperchio. I diaframmi sono generalmente realizzati con materiali elastici, resistenti alla corrosione e non permeabili come gomma e plastica. Presenta una struttura semplice, buone prestazioni di tenuta e anticorrosione e bassa resistenza al flusso. Viene utilizzato per fluidi a bassa pressione, bassa temperatura, altamente corrosivi e fluidi contenenti solidi sospesi.

Le valvole a membrana utilizzano un corpo valvola rivestito resistente alla corrosione e un diaframma resistente alla corrosione invece del gruppo del nucleo della valvola e regolano il flusso attraverso il movimento del diaframma. Il corpo della valvola è realizzato in ghisa, acciaio fuso o acciaio inossidabile fuso, rivestito con vari materiali resistenti alla corrosione o all'usura; i diaframmi sono realizzati in gomma e politetrafluoroetilene (PTFE). Il diaframma rivestito ha un'elevata resistenza alla corrosione, adatto alla regolazione di fluidi altamente corrosivi come acidi e alcali forti.

Le valvole a membrana hanno una struttura semplice e una bassa resistenza al flusso, con una capacità di flusso maggiore rispetto ad altri tipi di valvole con la stessa specifica. Sono esenti da perdite e possono regolare fluidi ad alta viscosità e fluidi con particelle sospese. Il diaframma isola il fluido dalla camera superiore dello stelo della valvola, quindi non si verificano perdite esterne anche senza baderna. Tuttavia, limitati dai materiali della membrana e del rivestimento, hanno una scarsa resistenza alla pressione e alla temperatura, generalmente applicabile a pressioni nominali fino a 1,6 MPa e temperature inferiori a 150 °C.

Il principio di tenuta di una valvola a membrana è che il movimento verso il basso del meccanismo operativo preme la membrana o il gruppo membrana contro il passaggio del corpo valvola rivestito a stramazzo o del corpo valvola rivestito direttamente per ottenere la tenuta. La pressione specifica di tenuta è determinata dalla pressione verso il basso dell'elemento di chiusura. Poiché il corpo della valvola può essere rivestito con vari materiali morbidi (ad es. gomma o PTFE) e anche la membrana è realizzata con materiali morbidi (ad es. gomma o PTFE rivestito con gomma sintetica), è possibile ottenere una tenuta completa con una forza di tenuta ridotta.

Una valvola a membrana è costituita da soli tre componenti principali: il corpo valvola, la membrana e il gruppo del coperchio. Il diaframma separa la cavità inferiore del corpo valvola dalla cavità superiore del coperchio, pertanto i componenti sopra il diaframma (come lo stelo della valvola, il dado dello stelo, il disco, l'attuatore pneumatico e l'attuatore elettrico) non entrano in contatto con il fluido e non si verificano perdite esterne, eliminando la necessità di una struttura di tenuta a baderna.

1) Bassa resistenza al flusso.
2) Adatto per fluidi contenenti solidi sospesi duri; poiché il fluido entra in contatto solo con il corpo della valvola e la membrana, non è necessaria alcuna baderna, eliminando così le perdite della baderna ed evitando la corrosione dello stelo della valvola.
3) Applicabile a mezzi corrosivi, viscosi e liquami.
4) Non adatto per applicazioni ad alta pressione.

Essendo un tipo speciale di valvola di arresto, le valvole a membrana sono limitate dal rivestimento del corpo valvola e dai processi di produzione del diaframma, rendendo difficile la produzione di rivestimenti del corpo di grandi dimensioni e diaframmi di grandi dimensioni. Pertanto non sono adatti per tubi di grande diametro e vengono generalmente utilizzati su tubazioni ≤ DN200. Le valvole a membrana sono adatte per applicazioni a bassa pressione e bassa temperatura, generalmente non superiori a 180 °C. Con eccellenti prestazioni anticorrosive, sono utilizzati principalmente in impianti e condotte per fluidi corrosivi.