Le valvole motorizzate negli impianti termotecnici: le ... · 2 La valvola industriale e le sue...

Dr. Maurizio Brancaleoni AUMA Italiana S.r.l - Amministratore Delegato

ATI Sezione Lombardia - PresidenteCommissione UNI Valvole Industriali - Presidente

Le valvole motorizzate negli impianti termotecnici: le moderne tecnologie, le direttive comunitarie e la

normativa tecnica applicabile

Convegno: «Impianti termotecnici per un’energia pulita» Centro Congressi FAST, Milano 8 Aprile 2014

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La valvola industriale e le sue origini

Breve cenno storico

• Le valvole controllano la portata, la pressione, la temperatura, la direzione del flusso di liquidi, gas, granulati, attraverso tubazioni, canali, condotti. Possono aprire, chiudere, regolare, modulare, intercettare. Le loro dimensioni vanno dai millimetri ai metri, la loro storia si perde nei millenni e durerà certamente ancora a lungo.

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Breve cenno storico (seguito)

• Gli Egizi e i Greci svilupparono diversi organi di intercettazione, prevalentemente per la distribuzione dell’acqua e per uso irriguo, ma la paternità del rubinetto su scala industriale va ai Romani, che introdussero specifiche e normative sui materiali, sulle dimensioni e sulle classi di servizio. Ancora ai Romani va il merito dell’invenzione del primo rubinetto a maschio (in tre pezzi) e delle valvole di ritegno.

• Il Codice scritto da Frontinus (De aquae ductuurbis Romae) nel 98 D.C. è un’efficace descrizione delle leggi che regolavano gli acquedotti urbani, le tecnologie e i relativi consumi, e rappresenta contemporaneamente il primo approccio di normalizzazione per le valvole e le tubazioni.

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Breve cenno storico (seguito)• Nella Roma imperiale, gli acquedotti distribuivano su tutto il territorio cittadino

ben 200 litri d’acqua al giorno per ognuno del milione e mezzo di abitanti. L’acqua era disponibile per tutti, nelle fontane e nei bagni pubblici. Poche famiglie privilegiate potevano derivare l’acqua pubblica all’interno delle proprie dimore, dietro autorizzazione scritta dell’imperatore: l’autorizzazione imperiale era legata alle dimensioni del collettore domestico principale e alla valvola di intercettazione primaria.

• Studi dell’Istituto di Ricerche Breda di Milano effettuati nel 1969 su reperti (valvole in bronzo e tubi di collegamento in piombo) rinvenuti negli scavi archeologici di Minori, confermarono che i Romani avevano sviluppato una consistente esperienza nella costruzione di valvole a maschio – che utilizzavano un bronzo simile al nostro moderno ASTM B61 – e nella realizzazione di sistemi idraulici complessi, che prevedevano già standard dimensionali per future sostituzioni e intercambiabilità!

• L’analisi radiografica su alcuni reperti permise di scoprire, inoltre, che tutte le valvole romane avevano un originale accorgimento costruttivo (bulinatura del corpo in corrispondenza del maschio) per permettere all’ ”aquarius” (il fontaniere municipale) di limitare la corsa riducendo così di caso in caso la portata massima erogabile, sulla base di precise istruzioni del “curator aquarum” (sovrintendente idrico).

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• In seguito, per molti secoli, non ci furono sostanziali innovazioni: poi, durante il Rinascimento, Leonardo da Vinci, progettando e costruendo canali irrigui e sistemi idraulici complessi, diede ulteriore stimolo all’idraulica e allo sviluppo di particolari organi di intercettazione, molti dei quali sono ancora in sito.

• La storia moderna delle valvole corre parallela alla rivoluzione industriale.

• Dall’invenzione del primo motore a vapore e della locomotiva di Watt, gli inventori, i progettisti e i costruttori di macchine termiche e idrauliche hanno continuamente sviluppato nuovi tipi di valvole, anche se queste non vennero mai considerate per molti decenni un prodotto fine a se stesso e producibile su vasta scala industriale.

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• Il primo progetto di grande rilevanza -per l’ampio uso di valvole anche di grosso diametro - è quasi certamente rappresentato dall’acquedotto Croton-New York che nel 1842 portò acqua alla metropoli, da oltre 50 chilometri, con un investimento di 10 milioni di dollari dell’epoca.

• Questo progetto dimostrò i vantaggi offerti da un così vasto sistema di acquedotti municipali e creò, indirettamente, la prima grande domanda di valvole industriali nel mondo moderno.

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L’evoluzione degli utilizziTra il 1900 e il 1940, la gamma di impieghi e di tipologie si allargò presto in modo sostanziale a servizio delle più svariate soluzioni impiantistiche. A titolo d’esempio possiamo ricordare alcune applicazioni in una centrale di produzione di energia:• captazione e raccolta acqua per la produzione di vapore e circuiti di

raffreddamento e trattamento del condensato;• controllo della circolazione dell’acqua all’interno della caldaia;• stoccaggio e trasporto interno del combustibile;• regolazione della miscela aria-combustibile;• controllo e trattamento gas di combustione;• controllo del vapore sul circuito caldaia-turbina;• trasporto del condensato al circuito di alimentazione;• manipolazione, trasporto e stoccaggio dei prodotti di scarto;• servizi ausiliari;• rete antincendio;• rete di teleriscaldamento (quando prevista).

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Tipologia e classificazione delle valvole

• Le valvole e i relativi sistemi di azionamento possono essere suddivisi in diversi modi a seconda delle specifiche esigenze.

• Uno schema di classificazione razionale, da utilizzare come base per la suddivisione delle tipologie, è quello inserito nello Standard ISA S-75.05, disponibile sul sito www.isa.org oppure tramite la Segreteria dell’Associazione Italiana Strumentisti ISA Italy Section –Associazione Italiana Strumentisti (www.aisisa.it)

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VALVOLA

A CORSA LINEARE

A CORSA ANGOLARE

A SARACINESCA

A GLOBO

A DISCO

A SPILLO

A MEMBRANA

A PINZA

PARATOIA

A SFERA

A MASCHIO

A FARFALLA

FLOTTANTE

IMPERNIATA

TOP-ENTRY

MONOBLOCCO

AD ASSE CENTRATO

A SEMPLICE ECCENTRICO

A DOPPIO ECCENTRICO

A TRIPLO ECCENTRICO

Tipologia e classificazione delle valvole

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VALVOLA

SERVOAZIONATA

MANUALE

DI REGOLAZIONE

INTERCETTAZIONE

A VOLANTINO

A LEVA

A RIDUTTORE

CONICO

CILINDRICO

A GLIFO

A VITE SENZA FINE

ATTUATORE

ATTUATORE

TASTEGGIO

A 3 PUNTI

MODULANTE

ON - OFF

Tipologia e classificazione dei sistemi di azionamento

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La valvola industriale: altre tipologie

L’industria, per rispondere alle esigenze dei Progettisti e degli Utenti, ha introdotto ulteriori classificazioni e tipologie sulla base dell’applicazione, dei parametri di processo e ambientali e in base ai materiali costruttivi. Le principali sono:

• valvole per reti idriche, costituite soprattutto da diverse famiglie di saracinesche (a cuneo gommato, per servizio interrato, ecc.), valvole a fuso, idrovalvole, serrande e paratoie;

• valvole “fire proof” resistenti all’incendio;• valvole “fugitive emission proof” con tenuta verso l’esterno stabilita e certificata;• valvole criogeniche, per funzionamento su fluidi a bassissima temperatura• valvole a spina, la cui uscita in genere non è intubata, e servono ad ottenere la

massima velocità del fluido in uscita, per ruote Pelton, tubi di Laval, lance antincendio, ecc.;

• valvole “sigillate”, tipicamente valvole a solenoide, nelle quali il comando dell’otturatore è isolato in modo rigido, senza nemmeno il soffietto o il diaframma.

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La valvola industriale: i principali requisiti

Per offrire ottime e durature prestazioni, una valvola deve essere selezionata sulla base di alcune caratteristiche base:• idoneità alla funzione specifica (intercettazione, regolazione, riduzione

della pressione, ecc.). Per una data funzione possono essere prescelti modelli diversi, ma non un modello qualunque: non esiste in pratica una «valvola multi-funzione»;

• resistenza alle sollecitazioni di pressione e di linea; • manovra (manuale o servoazionata) con caratteristiche costruttive

adeguate;• struttura sufficiente a resistere nelle condizioni più critiche e di

malfunzionamento dell’impianto;• grado di tenuta in linea e verso l’esterno sufficiente per le esigenze del

processo e dell’ambiente:• materiali idonei al tipo e alle condizioni del fluido;

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• agevole montaggio e smontaggio• reperibilità, nel tempo, dei relativi ricambi originali in particolare quando si è sotto

le direttive comunitarie (es. PED, ATEX, Direttiva Macchine, Direttiva CPD, ecc.)• Esaminare e considerare correttamente le condizioni del processo, anche per

evitare i fenomeni di moto vario, di flashing, cavitazione e rumore:– Tipo di fluido (liquido, gas, miscele gas-liquido, con solidi in sospensione,

liquidi ad alta viscosità, ecc.)– P1, P2 e Deltapi– Transitori termici– Velocità del fluido– Vibrazione indotte

La valvola industriale: i principali requisiti (seguito)

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La valvola industriale: i principali criteri di scelta

Gli elementi determinanti per la scelta delle valvole industriali sono:• le direttive comunitarie, la normativa tecnica e gli standard di riferimento• funzione della valvola• natura del fluido e sue caratteristiche• materiali costruttivi e loro caratteristiche• durata prevista• perdite di carico equivalenti• tempo di azionamento• condizioni di impiego• tipo di tenuta• montaggio e dimensioni di ingombro• costo (valvola, installazione, manutenzione): LCC (Life Cycle Cost)• referenze e affidabilità prodotto• facilità di manutenzione e reperibilità tecnici per eventuale assistenza tecnica • garanzie e disponibilità ricambi originali nel medio-lungo periodo• analisi del fornitore e verifica bilanci e stato patrimoniale

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Funzione della valvola• A seconda del servizio richiesto (intercettazione e regolazione) il

progettista ha un’ampia scelta tra valvole con corse angolari o lineari, azionate manualmente o servocomandate, sommerse o interrate.

• Tutti i principali costruttori sono in grado di suggerire il tipo di valvola più adatto alle mutevoli e specifiche esigenze.

Natura del fluido• Il fluido trasportato non è in genere elemento centrale per la scelta del

tipo di valvola, ma in qualche caso impone delle forme costruttive particolari (valvole a membrana o a tenuta morbida per fluidi con solidi in sospensione), o materiali specifici (acciai speciali, ceramiche, resine sintetiche per fluidi corrosivi): questo è un primo aspetto per cui la scelta dei materiali è guidata da tabelle garantite dai fornitori.

La valvola industriale: i principali criteri di scelta (seguito)

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Perdita di carico• Si tratta di un parametro che può essere richiesto tra valori minimi

(intercettazione) e valori elevati (riduzione di pressione, sfiati, ecc.) e che influenza la scelta soprattutto del tipo di interni a contatto con il fluido (trim)

Tempo di azionamento• Indipendentemente dal tipo di azionamento (manuale o servocomandato),

la manovra della farfalla o della sfera (angolo di 90 gradi), è più agevole e rapida rispetto ad altri tipi di valvola, come le saracinesche e le valvole a lama o a ghigliottina, la cui corsa è in genere pari al diametro nominale

Condizioni di impiego• Si intendono tali le condizioni di servizio e le condizioni ambientali. .• La temperatura e la pressione sono evidentemente i parametri di cui

bisogna tener maggior conto.


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Tipo di tenuta• Le diverse forme costruttive delle sedi e i diversi materiali comportano

sensibili diversi gradi di tenuta per i vari tipi di valvole. Le valvole a farfalla e a sfera sono tra quelle che si prestano maggiormente a soluzioni più avanzate ed evolute, come ad esempio l’impiego di materiali ceramici o le tenuta di tipo lamellare.

Montaggio e dimensioni di ingombro• Le valvole a saracinesca a stelo saliente hanno scartamento minimo,

sono tuttavia ingombranti rispetto alle sezioni perpendicolari all’asse di linea e se ne deve tener conto prevedendone l’installazione nel contesto degli altri componenti dell’impianto (tubazioni, altri dispositivi o macchinari: in parte ricavabili dai disegni assonometrici). Le valvole a corsa angolare, es. a sfera o farfalla, sono più compatte e in genere di più facile installazione.


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Analisi e considerazioni del progettista

• Costo: (valvola, installazione, manutenzione): il confronto di costo tra una valvola e un’ altra è un fattore di scelta difficilmente quantificabile, essendo evidentemente complesso il paragone tra le varie tipologie che è determinato (a consuntivo) dalla somma del costo di approvvigionamento, delle spese di installazione e degli oneri di manutenzione.

• Durata: la durata media di una valvola è stimabile tra i 15 ed i 20 anni di servizio, in funzione delle particolari condizioni di esercizio e dal grado di manutenzione effettuato.

• Affidabilità: per il tipo particolare di funzione richiesta alla valvola l’affidabilità è un elemento essenziale: l’efficienza della produzione, la sicurezza degli addetti e il rispetto dell’ambiente ne dipendono in maniera determinante.

• Facilità di manutenzione: le moderne tecnologie permettono di realizzare valvole semplici e di facile manutenzione, esistono tuttavia dei tipi di valvole per le quali non sono necessari interventi per tutta la vita dell’impianto (es. valvole a stantuffo).

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Il rating o classi di pressione

• Gli enti normatori, nazionali e non, hanno elaborato - nel corso degli ultimi decenni - normative specifiche che stabiliscono le caratteristiche (dimensioni, spessori, ecc.) delle varie parti dei recipienti in pressione (valvole, flange, raccorderie, ecc.), classificando opportunamente tali particolari secondo campi di pressione, intervalli di temperatura, gruppi di materiali.

• Fra le diverse norme applicabili, in particolar modo nelle aree di influenza statunitense, continuano ad essere ampiamente adottate quelle dell'ANSI (American National Standards Institute) e dell’ASME (American Society Mechanical Engineers Standards) - che avendo un’impostazione totalmente differente da quelle di estrazione Europea, adottata dal CEN e nata sotto la forte influenza dell’industria tedesca (DIN), ha provocato – e provoca - non pochi grattacapi ai progettisti, ai costruttori e agli enti di certificazione, in particolare quando devono essere rispettate le norme armonizzate e le direttive UE (es. PED) oppure quando si devono progettare, costruire e certificare prodotti validi per entrambi gli approcci progettuali.

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Il rating o classi di pressione (seguito)

• In Italia, ad esempio, va sottolineato come, fino all’avvento delle nuove norme EN e della Direttiva PED, in campo energetico, petrolchimico e petrolifero, le norme di riferimento, la classificazione dei «rating di linea» e i materiali fossero esclusivamente di origine statunitense (ANSI e ASME Boiler Code): l’ENEL e l’ENI furono i primi, tra tutti gli Utilizzatori Finali, i due esempi più eclatanti.

• Questo aspetto può essere attribuito anche dal fatto che, nell’immediato periodo post-bellico e durante la ricostruzione e un decennio prima della nazionalizzazione elettrica, i principali impianti videro installare, grazie al Piano Marshall, migliaia di componenti – tra pompe, valvole e attuatori – «donati» dal popolo USA all’Europa e a quello Italiano, in particolare!

• Questo «dualismo» internazionale è ancora in essere e, nonostante la normativa ISO, ad esso si aggiungono le norme tecniche (spesso di natura protezionistica) di molti paesi industrialmente emergenti (es. Area BRIC).

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La valvola industriale

DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a maschio• Le valvole a maschio (plug valves) utilizzano quale organo di

intercettazione una delle soluzioni costruttive più antiche. Famose, ad esempio, sono le valvole a maschio in bronzo utilizzate dai Romani negli acquedotti in tutto l’Impero.

Un otturatore (maschio) a forma tronco-conica ruota di 90°all’interno di una sede conica femmina ricavata nel corpo valvola. Lo stelo di manovra è un pezzo unico con l’otturatore, mentre il foro di passaggio è a sezione rettangolare, determinando una variazione delle luci di passaggio con conseguenti elevate perdite di carico localizzate.A causa della forma conica, l’otturatore può essere soggetto a spinte verticali, che devono essere contrastate in maniera meccanica o tramite il bilanciamento delle pressioni all’interno della sezione di passaggio del maschio, nella camera al di sopra dello stesso ed in quella sottostante.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a maschio (seguito)

Al fine di ottenere buoni gradi di tenuta le due superfici coniche, del maschio e della sua sede nel corpo, devono essere adattate l’una all’altra (ad esempio mediante lappatura). L’utilizzo di grasso di lubrificazione iniettato in appositi canali è, inoltre, essenziale in questa tipologia costruttiva. Esistono, però, anche soluzioni che impiegano un inserto in materiale polimerico (PTFE o similari), posto nel corpo, all’interno del quale ruota il maschio, rendendo più semplice l’adattamento delle superfici, migliorando, quindi, il grado di tenuta e riducendo le coppie di manovra.E’ opportuno segnalare che la costruzione a maschio si presta facilmente alla realizzazione di valvole multiport (a 3-vie, 4 vie e 5-vie), di ingombro e peso ridotti.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a sfera

La valvola a sfera (ball valve) è un componente presente in tutti gli impianti chimici, petrolchimici, nelle raffinerie, così come negli impianti di produzione di energia fino a quelli domestici, utilizzato per l’intercettazione o la deviazione o, più recentemente, la regolazione di fluidi. L’organo di intercettazione/regolazione è una “sfera” lavorata con un foro di passaggio al proprio interno il quale, quando è allineato con l’asse della valvola, consente il passaggio del fluido mentre quando è posizionato perpendicolare, per mezzo di una rotazione di 90° della sfera, ostruisce il flusso.La tenuta è realizzata a mezzo di due guarnizioni circolari leggermente più grandi del foro di passaggio opportunamente sagomate, da un lato, per garantire un perfetto contatto con la superficie della sfera e montate nel corpo valvola.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a sfera

Il collegamento tra l’operatore esterno e la sfera è realizzato dallo stelo (stem), detto anche asta di manovra. La posizione di aperta-chiusa è normalmente resa visibile dalla leva di manovra, che deve compiere solo un quarto di giro per aprire o chiudere la valvola. Nella posizione aperta la leva deve risultare parallela all’ asse della tubazione e perpendicolare alla stessa nella posizione chiusa.Tranne pochi casi particolari le valvole a sfera sono sempre bi-direzionali, ovvero possono intercettare un fluido che entri indifferentemente da uno qualsiasi dei lati. Il rubinetto a maschio è la tipologia costruttiva più affine alla valvola a sfera. In questo caso invece di una sfera è presente un cilindro leggermente conico con un foro a sezione rettangolare anziché circolare, anch’esso perpendicolare all’ asse dell’otturatore.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a farfalla

La valvola a farfalla è indubbiamente l’organo di intercettazione e di regolazione sul quale, negli ultimi anni, si è maggiormente concentrata l’attenzione dei costruttori e degli utilizzatori tanto da non essere più considerato un prodotto di seconda categoria, utilizzabile solo per impieghi non gravosi (basse pressioni e scarsa tenuta).L’evoluzione del progetto, il mantenimento del semplice concetto costruttivo e la facilità nell’offrire le più svariate soluzioni alle richieste degli impiantisti, rendono quest’organo di intercettazione l’elemento universalmente più noto ed apprezzato.Gli accorgimenti tecnici adottati dai progettisti, le migliorate prestazioni, l’affidabilità, la durata ed il superamento di rigorosissime prove indicano che la valvola a farfalla è idonea anche per gli impieghi più gravosi richiesti dalle centrali termoelettriche (es. geotermia) e dagli impianti di teleriscaldamento.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a farfalla (seguito)

Le valvole a farfalla maggiormente in uso sono basate sui seguenti criteri costruttivi:

ad asse a semplice a doppio a triplo centrato eccentrico eccentrico eccentrico

Da questi criteri costruttivi e dall’abbinamento di altre scelte di carattere progettuale – quali ad esempio i dimensionamenti e la tipologia dei materiali e delle guarnizioni – ne deriva il livello di affidabilità e la determinazione delle classi di tenuta della valvola.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA ANGOLAREValvole a semisferaLe valvole a semisfera vengono progettate ed utilizzate per una vasta gamma di applicazioni nel settore industriale della regolazione. Questa tipologia di valvole consente di ottenere elevati vantaggi in termine di grandi portate con basse coppie di azionamento anche ad elevate pressioni. L’interno della valvola è costituito da una sfera parziale (semisfera) imperniata da due alberi di manovra e bloccate per mezzo di spine calibrate. Il concetto costruttivo di base è quello del doppio eccentrico come abbiamo già ampiamente descritto precedentemente per le valvole a farfalla.La semisfera a “V” è costituita da una superficie sferica che ruota sfericamente in un campo di lavoro di 90° su un anello di tenuta bloccato sul corpo. Il profilo a “V” della semisfera consente di ottenere un’ampia “rangeability” e una caratteristica di flusso “equi-percentuale”.La sede di tenuta di questa tipologia di valvola consiste generalmente in un anello di tenuta metallico bloccato sul corpo valvola; la direzione del flusso deve essere assolutamente rispettata in modo che la pressione differenziale permetta sempre all’anello sede di tenuta di porsi in diretto contatto con la superficie della semisfera.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA LINEARELa saracinesca

La valvola a saracinesca è classificata come «valvola lineare», poiché l’otturatore per effettuare l’intera corsa compie un movimento lineare, perpendicolare al senso del flusso.

Le valvole a saracinesca sono costituite da un corpo, un coperchio, un castello, uno stelo filettato e da due sedi anulari centrate in linea, con una distanza fra loro pari allo spessore della lastra (saracinesca) che traslando perpendicolarmente alla linea stessa, agisce da otturatore.

Le sedi sono montate in modo da formare un angolo fra loro corrispondente all’inclinazione delle facce dell’otturatore, a cuneo che può essere di tipo rigido flessibile.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA LINEARELa saracinesca (seguito)

Le saracinesche possono essere a stelo saliente e non saliente e vengono utilizzate quasi esclusivamente per servizio di intercettazione.

Una versione particolare detta a ghigliottina o a coltello (knife-gate), appartenente alla famiglia delle saracinesche a seggi paralleli, viene a volte impiegata su servizi di regolazione blanda, in presenza di fluidi densi ad alta viscosità o torbidi, in particolar modo su impianti di trattamento acque reflue.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA LINEAREValvola a globo e a flusso avviato

Le valvole a globo sono realizzate in quattro distinte tipologie (a “L”, a “T”, a “Y”, a “Z”) ed hanno attacchi di ingresso e di uscita in linea (saldati, flangiati o filettati). Il loro funzionamento è analogo e il fluido percorre un percorso a vari gradi non rettilineo.In condizioni di elevata pressione differenziale è bene verificare la possibilità di flashing, cavitazione, rumore e vibrazioni).

In particolare le le valvole a “T” ed a “Y” obbligano il fluido ad un percorso ad “S” accentuato per le valvole a seggio singolo, valvole a seggio doppio e per le valvole a tre vie, rispettivamente miscelatrici e deviatrici

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA LINEAREValvola a globo e a flusso avviato (seguito)

Le valvole miscelatrici e le valvole deviatrici costituiscono una modifica di valvole a doppio seggio. Si tratta di canalizzazioni topologicamente equivalenti, (spesso si impiega la valvola deviatrice anche per la miscelazione), ma le spinte del fluido rendono l’otturatore della valvola miscelatrice tendente a posizionarsi a metà corsa (stabilità per il controllo della dosatura), mentre quello della deviatrice tende a portarsi verso uno degli estremi (un vantaggio se si deve indirizzare l’intero flusso verso l’uno o l’altro dei rami di uscita).Tale tipo di valvola è utilizzabile con pressioni nominali fino a PN760, in esecuzione forgiata o fusa, ma tuttavia le dimensioni sono generalmente dimensioni “limitate” a DN400 in quanto oltre questo diametro le valvole a sfera o a farfalla sono più convenienti, anche nel caso di trim più complessi destinati alla regolazione).

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA LINEAREValvola a globo e a flusso avviato (seguito)

Il percorso a S è attenuato per le valvole a del tipo a “Z” (che hanno la caratteristica di essere autodrenanti), costruite in esecuzione prevalentemente forgiata, dimensioni massime maggiori di quelle a globo, ma con possibili “sigma critici” nella zona corrispondente alla sede, dovuti a sollecitazioni flessionali derivanti dalla non coassialità delle connessioni.

Il percorso è invece a 90° per le valvole ad angolo, di costruzione relativamente “semplice”, vantaggiosa dal punto di vista dell’impiego perché autodrenante, e con buoni parametri operativi, in esecuzione forgiata o fusa, e dimensioni fino a DN 1200 e pressioni nominali fino a PN 760; svantaggiosa invece dal punto di vista dell’installazione, perché introduce complicazioni nel piping.

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DESCRIZIONE DI ALCUNI TIPI DI VALVOLE A CORSA LINEAREValvola a globo e a flusso avviato (seguito)Il percorso ad “S” è fortemente raddrizzato per le valvole a Y. Sono valvole a globo, con ottimi parametri operativi, per impiego come valvole di intercettazione e ritegno, ma poco adatte per l’impiego nel campo della regolazione. Disponibili fino al DN400, in esecuzione forgiata o fusa per pressioni nominali fino a PN 760. Dal punto di vista costruttivo esiste anche la variante a parti saldate (fabricated valve) con dimensioni massime maggiori ma con pressioni nominali assai minori.

Sulle valvole fino a 4” che necessitano di una grossa spinta per ottenere la seating force è di norma previsto il comando (a leva o con volantino) del tipo “a impatto” (impact lever o impact wheel): leva o volantino sono appesantiti nella parte esterna in modo da raggiungere un elevato momento d’inerzia, e un lasco di circa 5° è stabilito fra comando e perno, onde permettere i colpi di chiusura.

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LA VALVOLA DI RITEGNO O «CHECK VALVE»

Le valvole di non ritorno, definite anche valvole di ritegno o «check valves» si suddividono in due principali categorie:- a disco (stop e stop-check), assimilabili per la geometria costruttiva alle

valvole a globo- A battente (swing check o tilting disc), assimilabili alle valvole a farfalla,

anche se la forma esterna è più vicina ad una valvola a globo- Per la loro funzione queste valvole non vengono dotate di servomotori,

salvo casi estremamente eccezionali.

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LA VALVOLA A SOFFIETTO

La valvola a soffietto è, generalmente, una variante delle valvole a globo, anche se il soffietto può essere applicato su altre valvole lineari a stelo saliente lineari, e anche, seppure più raramente, anche a valvole a quarto di giro (es. maschio o sfere). Il soffietto è un componente elastico e deformabile che permette lo spostamento dello stelo di comando, conservando una tenuta statica lungo tutta la corsa; il soffietto quindi è componente di contenimento della pressione e lo stelo non entra a contatto con il fluido di processo. Una valvola a soffietto correttamente dimensionata comporta infatti emissioni ambientali nulle.

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LA VALVOLE A MEMBRANA La valvola a membrana può essere impiegata sia come valvola di sezionamento che come valvola di regolazione. I componenti principali di questa valvola sono il corpo, il coperchio in cui scorre l’asta, e la membrana che viene spostata dall’asta. La tenuta viene effettuata mediante compressione di una membrana in elastomero o plastomero direttamente sul corpo della valvola che può essere realizzato in ghisa nuda o in ghisa rivestita. Il rivestimento è funzione del fluido intercettato.Per la sua grande versatilità, questo tipo di valvola si è affermata in molti impianti, in particolari in quello di processo.Per fluidi densi è possibile utilizzare il modello a flusso libero che consente un deflusso rettilineo e non ha zone dove il fluido potrebbe depositarsi e quindi ostruire il passaggio.Per la sua forma costruttiva particolarmente favorevole le due soluzioni causano una perdita di carico piuttosto contenuta. Chiaramente il modello a flusso libero (A), rispetto a quello a flusso avviato (B), ha una perdita di carico inferiore.

(B)

(B)

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Enti di normazione• UNI (I)• CEN (EU)• CEI (I)• CENELEC (EU)• ISO• IEC• ISA (USA)

Quali sono, oggi, i principali enti normativi e le organizzazioni nazionali ed internazionali che interessano i costruttori di valvole e di attuatori, i progettisti e gli utilizzatori finali (in grassetto quelli più rilevanti per il mercato nazionale)?

Associazioni• ANIMA-AVR (Italia)• BVAMA (UK)

• CEIR (EU)

• NPAA (Russia)

• PROFLUID (Francia)

• VDMA (Germania)

• VMA (U.S.A.)

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Cos’è l’UNI

(www.uni.com)

UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione - è un’associazione privata senza scopo di lucro fondata nel 1921 e riconosciuta dallo Stato e dall’Unione Europea, che studia, elabora, approva e pubblica le norme tecniche volontarie - le cosiddette “norme UNI” - in tutti i settori industriali, commerciali e del terziario (tranne in quelli elettrico ed elettrotecnico).

Le principali tipologie di soci UNI sono imprese, professionisti, associazioni, enti pubblici, centri di ricerca e istituti scolastici.

UNI rappresenta l’Italia presso le organizzazioni di normazione europea (CEN) e mondiale (ISO).

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Cos’è il CEN

(www.cen.eu)

CEN is a non-profit technical organization set up under Belgian law. The membership is comprised of the National Standards Bodies of 30

European countries.Additionally, CEN has 7 Associate Members representing pan-European

professional and trade federations as well as consumer and environmental interests.

17 National Standards Bodies from an EU neighbouring country with an Affiliate status.

CEN also has a Partner Standardization Body (PSB) programme which links NSBs from outside Europe to CEN.

The European Commission and the EFTA Secretariat act as CEN’sCounsellors for policy issues.

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Cos’è il CEI

(www.ceeiweb.it)

Il CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano è responsabile in ambito nazionale della normazione tecnica in campo elettrotecnico, elettronico e delle telecomunicazioni, con la partecipazione diretta - su mandato delle Stato Italiano -nelle corrispondenti organizzazioni di normazione europea (CENELEC – ComitéEuropéen de Normalisation Electrotechnique) e internazionale (IEC – International Electrotechnical Commission).

Il CEI propone, elabora, pubblica e divulga Norme tecniche che costituiscono il riferimento per la presunzione di conformità alla “regola dell’arte” di prodotti, processi, sistemi e impianti elettrici.

La Legge italiana n. 186 del 1º marzo 1968 stabilisce infatti che “Tutti i materiali, le apparecchiature, i macchinari, le installazioni e gli impianti elettrici ed elettronici devono essere realizzati e costruiti a regola d'arte” e che gli stessi “realizzati secondo le norme del Comitato Elettrotecnico Italiano si considerano costruiti a regola d'arte”.

Le Norme CEI, in larga maggioranza recepimenti di documenti normativi internazionali, costituiscono anche uno strumento univoco e ben codificato per soddisfare le prescrizioni di natura obbligatoria previste dalla legislazione nazionale ed europea.

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Cos’è il CENELEC

(www.cenelec.eu)

CENELEC, the European Committee for Electrotechnical Standardization, is a non-profit technical organization set up under Belgian law and composed of the National Electrotechnical Committees of 30 European countries. In addition, 10 National Committees from neighbouring countries are participating in CENELEC work with an Affiliate status.

CENELEC members have been working together in the interests of European harmonization since the 1950s, creating both standards requested by the market and harmonized standards in support of European legislation and which have helped to shape the European Internal Market. CENELEC works with 15,000 technical experts from 30 European countries. Its work directly increases market potential, encourages technological development and guarantees the safety and health of consumers and workers.

CENELEC’s mission is to prepare voluntary electrotechnical standards that help develop the Single European Market/European Economic Area for electrical and electronic goods and services removing barriers to trade, creating new markets and cutting compliance costs.

4242

Cos’è l’ISO

(www.iso.org)

ISO (International Organization for Standardization) is the world's largest developer and publisher of International Standards.

ISO is a network of the national standards institutes of 162 countries, one member per country, with a Central Secretariat in Geneva, Switzerland, that coordinates the system.

ISO is a non-governmental organization that forms a bridge between the public and private sectors. On the one hand, many of its member institutes are part of the governmental structure of their countries, or are mandated by their government. On the other hand, other members have their roots uniquely in the private sector, having been set up by national partnerships of industry associations.

Therefore, ISO enables a consensus to be reached on solutions that meet both the requirements of business and the broader needs of society.

Because "International Organization for Standardization" would have different acronyms in different languages ("IOS" in English, "OIN" in French for Organisation internationale de normalisation), its founders decided to give it also a short, all-purpose name. They chose "ISO", derived from the Greek isos, meaning "equal". Whatever the country, whatever the language, the short form of the organization's name is always ISO.

4343

Cos’è l’IEC

(www.iec.ch)

The International Electrotechnical Commission (IEC) is the leading global organization that prepares and publishes international standards for all electrical, electronic and related technologies. These serve as a basis for national standardization and as references when drafting international tenders and contracts.

Through its members, the IEC promotes international cooperation on all questions of electro-technical standardization and related matters, such as the assessment of conformity to standards, in the fields of electricity, electronics and related technologies.

The IEC charter embraces all electro-technologies including electronics, magnetics and electromagnetics, electro-acoustics, multimedia, telecommunication, and energy production and distribution, as well as associated general disciplines such as terminology and symbols, electromagnetic compatibility, measurement and performance, dependability, design and development, safety and the environment.

4444

Cos’è l’ISA

(www.isa.org)(www.aisisa.it)

ISA , “The International Society of Automation”, is a leading, global, nonprofit organization that is setting the standard for automation by helping over 30,000 worldwide members and other professionals solve difficult technical problems, while enhancing their leadership and personal career capabilities.

ISA develops standards, certifies industry professionals, provides education and training, publishes books and technical articles and hosts the largest conference and exhibition for automation professionals in the Western Hemisphere.

ISA’s mission:Become the standard for automation globally by certifying industry professionals; providing

education and training; publishing books and technical articles; hosting conferences and exhibitions for automation professionals; and developing standards for industry.

ISA’s VisionTo work in partnership with members, customers, and subject matter experts to disseminate

the highest quality, unbiased automation information worldwide.

4545

Cos’è l’ANIMA – AVR (Confindustria)

(www.associazione avr.it)

AVR è l'associazione industriale di categoria che rappresenta a livello nazionale ed internazionale le aziende italiane del settore. AVR è federata ad ANIMA-CONFINDUSTRIA (Federazione delle Associazioni Nazionali dell'Industria Meccanica varia ed Affine).

AVR raggruppa oggi 70 tra le più qualificate e prestigiose aziende di un settore che in Italia conta 15.000 addetti e sviluppa un fatturato di oltre 4.200 milioni di euro di cui oltre il 60% destinato all'export. Le aziende iscritte operano all'interno di AVR nell'ambito dei seguenti gruppi merceologici:

• rubinetteria sanitaria;• valvole e rubinetteria in bronzo e ottone;• valvole industriali e attuatori; • raccordi e componenti.

4646

Cos’è il CEIR

(www.ceir-online.org)

CEIR is the European Committee for the Valve Industry grouping most of the European federations dealing with industrial valves, actuators and taps.

CEIR Mission is:To facilitate reciprocal contacts on the European level within the valve industry and, by

these contacts, to contribute to an improvement of market conditions and growth in productivity;

to take part in research work, testing and other activities; to promote these in so far as they can contribute to the development of the valve industry;

to promote standardization of European specifications relating to construction and safety and the preparation of recommendations within the framework of standardization activities of international standards bodies (e.g. CEN and ISO);

to make progress in standardization and to improve the quality of products of the valve industry and to strive for the standardization of conditions of sale and commerce in the various countries.

4747

Valvole e Attuatori – Direttive di riferimento

Le Direttive Europee che interessano le valvole industriali

• Direttiva 2006/42/CE: Macchine• Direttiva 97/23/CE PED: Attrezzature a Pressione• Direttiva 99/36/CE TPED: Attrezzature a Pressione Trasportabili• Direttiva 89/106/CEE CPD: Materiali da Costruzione• Direttiva 94/9/CE ATEX: Atmosfere Potenzialmente Esplosive

4848


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 2006/42/CE Macchine – Quadro Legislativo

La Direttiva 2006/42/CE si applica alle macchine e ne stabilisce i requisiti essenziali ai fini della sicurezza e della tutela della salute

• Adottata il 17 maggio 2006• Entrata in vigore il 29 Giugno 2006• Trasposizione negli Stati Membri entro il 29 Giugno 2008• Applicazione dal 29 Dicembre 2009• Recepimento in Italia con DECRETO LEGISLATIVO n. 17 del 27 gennaio 2010

(Attuazione della direttiva 2006/42/CE, relativa alle macchine e che modifica la direttiva 95/16/CE relativa agli ascensori)

• Entrata in vigore in Italia a partire dal 6 marzo 2010

• La Direttiva Macchine è attualmente in corso di revisione: la nuova revisione è prevista entro la fine del corrente anno (2014).

4949


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 2006/42/CE Macchine – Position Paper CEIR/ AVR

Valvole manuali, valvole senza attuatore e valvole di controllo sono state, finora, escluse dal campo di applicazione della Direttiva 2006/42/CE

Gli attuatori e le valvole attuate sono state finora considerate infatti “quasi – macchine” se destinate ad essere incorporate o assemblate ad altre macchine o ad altre quasi macchine o apparecchi per costituire una macchina ai sensi della Direttiva 2006/42/CE.

Analogamente, gli attuatori sono sistemi di azionamento e sono stati finora considerati come quasi-macchine, se rientrano nella definizione della Directive 2006/42/EC

La valvole di sicurezza non sono considerate “componenti di sicurezza” ai sensi della Direttiva 2006/42/CE, così come elencati nell’Allegato V della Direttiva.

In generale comunque le valvole, attuate o meno, non sono da considerarsi macchine ai sensi della Direttiva 2006/42/CE

N.B.: LA DIRETTIVA MACCHINE E’ ATTUALMENTE IN CORSO DI REVISIONE PRESSO GLI ORGANI COMUNITARI COMPETENTI: LA POSIZIONE DEL CEIR/AVR VERRA’ PROBABILMENTE PRESA COME RIFERIMENTO NELLA STESURA DEL DOCUMENTO FINALE.

5050


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 97/23/CE PED – Quadro Legislativo

ENTRATA IN VIGOREA livello comunitario la Direttiva PED è stata adottata il 29 maggio 1997 e pubblicata sulla GUCE il 9 luglio 1997. In Italia la Direttiva 97/23/CE è stata recepita con il Decreto Legislativo n. 93 del 25 febbraio 2000. La Direttiva 97/23/CE è entrata in vigore obbligatoriamente dal 29 maggio 2002.CAMPO DI APPLICAZIONELa Direttiva si applica alla progettazione, fabbricazione e valutazione di conformità dei recipienti, tubazioni, accessori di sicurezza ed accessori a pressione e degli insiemi sottoposti ad una pressione massima ammissibile PS superiore a 0,5 bar.

• tratta solo i rischi legati alla pressione• riguarda l’immissione sul mercato e la messa in servizio• non tratta l’ispezione in servizio

5151


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 97/23/CE PED – Cenni

• Le attrezzature a pressione nel campo di applicazione della PED devono rispettare i RES stabiliti nell’Allegato I (progettazione, costruzione, prove)

• Rientrano sotto Direttiva PED attrezzature quali generatori di vapore, caldaie, tubazioni industriali, accessori di sicurezza

• Per la marcatura CE delle PE devono essere soddisfatte le appropriate procedure di valutazione della conformità:

• La scelta dei moduli per la procedura di valutazione della conformità è in funzione della categoria di rischio in cui viene classificata l’attrezzatura, in base a PS, volume o diametro nominale e tipologia di fluido che sono destinate a contenere

5252


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 97/23/CE PED – Applicazione alle valvole

PARAMETRI PER LA CLASSIFICAZIONE IN BASE ALLA CATEGORIA DI RISCHIO1. Classificazione in base alla tipologia di fluido che le valvole sono destinate a contenere:

• Valvole per fluidi pericolosi (Gruppo 1)• Valvole utilizzate per fluidi non pericolosi (Gruppo 2)

2. Suddivisione in base al fatto che il fluido contenuto sia liquido o gassoso3. Classificazione in base al tipo di attrezzatura (recipiente o tubazione) sul quale la valvola 4. Classificazione in base ai valori specifici PS – V o PS – DN => scelta della tabella corrispondente.

5353


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 97/23/CE PED – Applicazione alle valvole

È importante sottolineare che le valvole per acqua sono escluse dalla PED in base all’articolo 1.3.2sono escluse le reti per la raccolta, la distribuzione e il deflusso di acqua e relative apparecchiature, nonché canalizzazioni per acqua motrice come condotte forzate, gallerie e pozzi in pressione per impianti idroelettrici ed i relativi accessori specifici

Bisogna tener presente che la classificazione di un accessorio di sicurezza (es. valvole di sicurezza) è in generale in quarta categoria, che prevede il rischio di sovrappressione maggiore.Per un accessorio progettato e costruito per una specifica attrezzatura a pressione la categoria è quella dell’attrezzatura da proteggere.

5454


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 94/9/CE ATEX – Quadro Legislativo

La Direttiva 94/9/CE si applica a quei prodotti destinati ad essere utilizzati in atmosfera potenzialmente esplosiva.Recepita in Italia dal DPR 23 marzo 1998 n. 126.Le disposizioni della Direttiva ATEX sono obbligatorie dal 30 giugno 2003Novità introdotta dalla ATEX: stabilisce i RES applicabili anche agli apparecchi non elettrici destinati ad essere usai in atmosfere potenzialmente esplosive quali valvole e attuatori idraulici e pneumatici.Il fabbricante deve effettuare una valutazione dei rischi mirata a

• Impedire la formazione di atmosfere esplosive• Eliminare le possibili fonti di innesco• Circoscrivere gli effetti di una eventuale esplosione.

5555


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 94/9/CE ATEX – Elementi fondamentali

• Classificazione delle aree: Direttiva 99/92/CE• Identificazione della categoria dell’apparecchiatura• Identificazione dei RES applicabili e della Procedura di valutazione dei rischi• Applicazione della corrispondente procedura di valutazione di conformità• Marcatura dell’apparecchiatura

Gruppo Iapparecchi destinati ai lavori in sotterraneo nelle

miniere e nei loro impianti di superficie

Gruppo II

Categoria M1 Categoria M2 Categoria 1 Categoria 2 Categoria 3

G D G D G D

5656


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 94/9/CE ATEX – La valutazione dei rischi

Se la formazione di atmosfera esplosiva non può essere evitata devono essere prese misure per prevenire l’innesto. Sono state identificate le seguenti potenziali sorgenti di innesto:

• Archi elettrici• Scintille elettriche• Fiamme• Superfici calde• Scintille da impatti meccanici• Attriti meccanici• Accensione per compressione • Radiazioni elettromagnetiche

5757


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 94/9/CE ATEX – La valutazione dei rischi

Esempi di potenziali sorgenti di innesco identificate per valvole e attuatori:• l’attrito provocato dal movimento tra vite e madrevite che si verifica valvole a saracinesca a

stelo uscente l’attrito elevato provocato dalla tolleranza non idonea tra le parti in movimento attrito nell’ingranaggio elicoidale delle trasmissioni attrito nei bordini reggispinta nelle valvole a saracinesca a stelo non uscente( in particolare

cuscini di spinta in bronzo) la formazione di elettricità statica in materiali non metallici e non conducenti di sedi o

alloggiamenti la formazione di elettricità statica nella struttura di protezione antipolvere sul prolungamento

dello stelo la formazione di elettricità statica nelle guarnizioni dello stelo polimeriche sotto tensione; la formazione di elettricità statica in attuatori azionati a diaframma;

5858


Applicazione delle Direttive Europee al settore delle valvole industrialiDirettiva 94/9CE ATEX – Position Paper CEIR/ AVR

ATEX GUIDELINES della Commissione Europea – 3° ed. 2009– Se, come risultato della valutazione dei rischi, la valvola non presenta

possibili fonti di innesco: non rientra nel campo di applicazione della Direttiva ATEX

– Se, come risultato della valutazione dei rischi, la valvola presenta possibili fonti di innesco: rientra nel campo di applicazione della Direttiva ATEX

– Scariche elettrostatiche dovute al passaggio di fluido all’interno della valvola non sono considerate come fonti di innesco proprie della valvola

5959



RESPONSABILITA’ DELL’UTILIZZATORE– L’utilizzatore è responsabile dell’applicazione dei requisiti della Direttiva 99/92/CE– L’utilizzatore è responsabile della supervisione di tutti gli interventi effettuati sulle

apparecchiature ATEX dopo l’installazione (es. manutenzione), secondo le istruzioni del produttore.

– L’utilizzatore è responsabile della formazione/ informazione del personale RESPONSABILITA’ DEL PRODUTTORE

– Deve assicurarsi che l’apparecchiatura rispetti tutti i requisiti applicabili della Direttiva ATEX. In particolare l’apparecchiatura deve essere adeguata sulla base della classificazione delle aree in cui sarà installata

6060



RESPONSABILITA’ DELL’INSTALLATORE– I lavori di installazione devono essere eseguiti sulla base delle istruzioni fornite dal produttore

dell’apparecchiatura ATEX– L’installatore deve assicurarsi che tutto il personale sia stato adeguatamente formato ed

istruito– Se agisce come intermediario tra produttore e utilizzatore, deve adeguatamente informare

quest’ultimo su tutti i rischi potenzialiRESPONSABILITA’ DEL DISTRIBUTORE

– Nel caso la valvola sia fornita all’utilizzatore finale da un distributore, è responsabilità di quest’ultimo assicurarsi che la valvola sia marcata CE, sia accompagnata dalla documentazione richiesta e che sia adeguata alle condizioni operative richieste

6161

Valvole e Attuatori - Norme

in Europa: • CEN/TC 69• CEN/TC 12

nel resto del Mondo:• ISO/TC 153• ISO/TC185• ISO TC 67/SC2 e SC6• ISO/TC 138/SC7• IEC/TC 65/SC 65B/WG9

I principali enti internazionali di standardizzazione che coinvolgono il settore delle valvole industriali e dell’impiantistica in genere sono:

Negli USA:• Norme ANSI• Norme API• Norme ASME• Norme ASTM• Norme AWWA• Norme MSS• Standard ISA SP 75• Standard ISA SP 96

6262


La «missione» del CEN / TC 69

Il CEN / TC 69 ha come “missione”:Lo sviluppo di norme tecniche per le valvole utilizzate in tutte le applicazioni industriali e per tutti i tipi di fluido, compresi gli scaricatori di condensa, gli attuatori, l’interfaccia valvola-attuatore, i dispositivi di sicurezza contro le sovrappressioni(valvole di sicurezza e dischi di rottura) e le valvole di regolazione (esclusi gli attuatori integrali); sono escluse le valvole igienico-sanitarie (come definite dal CEN/TC 164/WG8). Tutte le attività, per conto CEN, sono gestite dall’Ente Normatore Francese (AFNOR).In Italia, le attività CEN/TC69 sono di competenza della Commissione UNI Valvole Industriali (U78).

• Segreteria CEN/TC69: c/o AFNOR (Parigi)• Segretaria: Ms. H. Cros (UNM, Francia)• Presidente: Mr. P. Vinzio (KSB-AMRI, Francia)

• Commissione UNI valvole Industriali U78: c/o UNI (Milano)• Segretario: Sig. Roberto Bottio (UNI)• Presidente: Dr. Maurizio Brancaleoni (AUMA Italiana)

6363


Norma Titolo PubblicazioneGURI

Direttiva

CEN/TS 13547:2006 Industrial valves - Copper alloy ball valves No 97/23/EC

EN 1074-1:2000 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 1: General requirements

No 93/38/EEC

EN 1074-2:2000 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 2: Isolating valves

No 93/38/EEC

EN 1074-2:2000/A1:2004 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 2: Isolating valves

No 93/38/EEC

EN 1074-3:2000 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 3: Check valves

No 93/38/EEC

EN 1074-4:2000 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 4: Air valves

No 93/38/EEC

EN 1074-5:2001 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 5: Control valves

No 93/38/EEC

EN 1074-6:2008 Valves for water supply - Fitness for purpose requirements and appropriate verification tests - Part 6: Hydrants

No

CEN TC 69 – PRINCIPALI NORME PUBBLICATE (elenco non aggiornato @ 31.03.2014)

6464



Direttiva

EN 1171:2002 Industrial valves - Cast iron gate valves Si 97/23/EC

EN 12266-1:2003 Industrial valves - Testing of valves - Part 1: Pressure tests, test procedures and acceptance criteria -Mandatory requirements

Si 97/23/EC

EN 12266-2:2002 Industrial valves - Testing of valves - Part 2: Tests, test procedures and acceptance criteria - Supplementary requirements

No 97/23/EC

EN 12334:2004 Industrial valves - Cast iron check valves Si 97/23/EC

EN 12351:2010 Industrial valves - Protective caps for valves with flanged connections

No 89/106/EEC

EN 15714-1, 2, 3, 4:2009 Industrial valves – Actuators- Part 1: Terminology and definitions- Part 2: Electric actuators for industrial valves –

Basic requirements- Part 3: Pneumatic part-turn actuators for

industrial valves – Basic requirements- Part 4: Hydraulic part -turn actuators for

industrial valves – Basic requirements

No -


6565



Direttiva

EN 12516-1:2005 Industrial valves - Shell design strength - Part 1: Tabulation method for steel valve shells

Si 97/23/EC

EN 12516-1:2005/AC:2007 Industrial valves - Shell design strength - Part 1: Tabulation method for steel valve shells

Si 97/23/EC

EN 12516-2:2004 Industrial valves - Shell design strength - Part 2: Calculation method for steel valve shells

Si 97/23/EC

EN 12516-3:2002 Valves - Shell design strength - Part 3: Experimental method Si 97/23/EC

EN 12516-3:2002/AC:2003 Valves - Shell design strength - Part 3: Experimental method Si 97/23/EC

EN 12516-4:2008 Industrial valves - Shell design strength - Part 4: Calculation method for valve shells manufactured in metallic materials other than steel

Si 97/23/EC

EN 12567:2000 Industrial valves - Isolating valves for LNG - Specification for suitability and appropriate verification tests

No 97/23/EC

EN 12569:1999 Industrial valves - Valves for chemical and petrochemical process industry - Requirements and tests

No 89/106/EEC


6666



Direttiva

EN 12569:1999/AC:1999 Industrial valves - Valves for chemical and petrochemical process industry - Requirements and tests

No -

EN 12569:1999/AC:2000 Industrial valves - Valves for chemical and petrochemical process industry - Requirements and tests

No -

EN 12570:2000 Industrial valves - Method for sizing the operating element No 89/106/EEC97/23/EC

EN 12627:1999 Industrial valves - Butt welding ends for steel valves No 97/23/EC

EN 1267:1999 Valves - Test of flow resistance using water as test fluid No 97/23/EC

EN 12760:1999 Valves - Socket welding ends for steel valves No 97/23/EC

EN 12982:2009 Industrial valves - End-to-end and centre-to-end dimensions for butt welding end valves

No 97/23/EC

EN 13397:2001 Industrial valves - Diaphragm valves made of metallic materials Si 97/23/EC


6767



Direttiva

EN 1349:2009 Industrial process control valves Si 97/23/EC

EN 13709:2010 Industrial valves - Steel globe and globe stop and check valves Si 97/23/EC

EN 13774:2003 Valves for gas distribution systems with maximum operating pressure less than or equal to 16 bar - Performance requirements

No 97/23/EC

EN 13789:2010 Industrial valves - Cast iron globe valves Si 97/23/EC

EN 14141:2003 Valves for natural gas transportation in pipelines - Performance requirements and tests

No -

EN 14341:2006 Industrial valves - Steel check valves Si 97/23/EC

EN 1503-1:2000 Valves - Materials for bodies, bonnets and covers - Part 1: Steels specified in European Standards

No 89/106/EEC97/23/EC


6868



Direttiva

EN 1503-2:2000 Valves - Materials for bodies, bonnets and covers - Part 2: Steels other than those specified in European Standards

No 97/23/EC

EN 1503-3:2000 Valves - Materials for bodies, bonnets and covers - Part 3: Cast irons specified in European Standards

No 97/23/EC

EN 1503-3:2000/AC:2001 Valves - Materials for bodies, bonnets and covers - Part 3: Cast irons specified in European Standards

No -

EN 1503-4:2002 Valves - Materials for bodies, bonnets and covers - Part 4: Copper alloys specified in European Standards

No 97/23/EC

EN 15081:2007 Industrial valves - Mounting kits for part-turn valve actuator attachment

No -

EN 19:2002 Industrial valves - Marking of metallic valves Si 89/106/EEC,97/23/EC

EN 1983:2006 Industrial valves - Steel ball valves Si 97/23/EC

EN 1984:2010 Industrial valves - Steel gate valves Si 97/23/EC

EN15714-1:2009 Industrial valves


6969



Direttiva

EN 26553:1991 Automatic steam traps - Marking (ISO 6553:1980) No 97/23/EC

EN 26554:1991 Flanged automatic steam traps - Face-to-face dimensions (ISO 6554:1980)

No 97/23/EC

EN 26704:1991 Automatic steam traps - Classification (ISO 6704:1982) No 97/23/EC

EN 26948:1991 Automatic steam traps - Production and performance characteristic tests (ISO 6948:1981)

No -

EN 27841:1991 Automatic steam traps - Determination of steam loss - Test methods (ISO 7841:1988)

No 97/23/EC

EN 27842:1991 Automatic steam traps - Determination of discharge capacity -Test methods (ISO 7842:1988)

No 97/23/EC

EN 28233:1990 Thermoplastics valves - Torque - Test method (ISO 8233:1988) No 90/531/EEC93/38/EEC89/106/EEC,97/23/EC

EN 28659:1990 Thermoplastics valves - Fatigue strength - Test method (ISO 8659:1989)

No 90/531/EEC93/38/EEC89/106/EEC,97/23/EC


7070



Direttiva

EN 558:2008 Industrial valves - Face-to-face and centre-to-face dimensions of metal valves for use in flanged pipe systems - PN and Class designated valves

No 97/23/EC

EN 593:2009 Industrial valves - Metallic butterfly valves Si 97/23/EC

EN 736-1:1995 Valves - Terminology - Part 1: Definition of types of valves No 97/23/EC

EN 736-2:1997 Valves - Terminology - Part 2: Definition of components of valves No 97/23/EC

EN 736-3:2008 Valves - Terminology - Part 3: Definition of terms No -

EN ISO 10434:2004 Bolted bonnet steel gate valves for the petroleum, petrochemical and allied industries (ISO 10434:2004)

No -

EN ISO 10497:2010 Testing of valves - Fire type-testing requirements (ISO 10497:2004) No 97/23/EC

EN ISO 15848-1:2006 Industrial valves - Measurement, test and qualification procedures for fugitive emissions - Part 1: Classification system and qualification procedures for type testing of valves (ISO 15848-1:2006)

No -


7171



Direttiva

EN ISO 15848-2:2006 Industrial valves - Measurement, test and qualification procedures for fugitive emissions - Part 2: Production acceptance test of valves (ISO 15848-2:2006)

No -

EN ISO 16135:2006 Industrial valves - Ball valves of thermoplastics materials (ISO 16135:2006)

Si 97/23/EC

EN ISO 16136:2006 Industrial valves - Butterfly valves of thermoplastics materials (ISO 16136:2006)

Si 97/23/EC

EN ISO 16137:2006 Industrial valves - Check valves of thermoplastics materials (ISO 16137:2006)

Si 97/23/EC

EN ISO 16138:2006 Industrial valves - Diaphragm valves of thermoplastics materials (ISO 16138:2006)

Si 97/23/EC

EN ISO 16139:2006 Industrial valves - Gate valves of thermoplastics materials (ISO 16139:2006)

Si 97/23/EC

EN ISO 17292:2004 Metal ball valves for petroleum, petrochemical and allied industries (ISO 17292:2004)

No -

EN ISO 21787:2006 Industrial valves - Globe valves of thermoplastics materials (ISO 21787:2006)

Si 97/23/EC


7272



Direttiva

EN ISO 4126-1:2004 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 1: Safety valves (ISO 4126-1:2004)

Si 97/23/EC

EN ISO 4126-1:2004/AC:2006

Safety devices for protection against excessive pressure - Part 1: Safety valves (ISO 4126-1:2004)

Si 97/23/EC

EN ISO 4126-2:2003 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 2: Bursting disc safety devices (ISO 4126-2:2003)

No 97/23/EC

EN ISO 4126-2:2003/AC:2006

Safety devices for protection against excessive pressure - Part 2: Bursting disc safety devices (ISO 4126-2:2003)

No 97/23/EC

EN ISO 4126-3:2006 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 3: Safety valves and bursting disc safety devices in combination (ISO 4126-3:2006)

Si 97/23/EC

EN ISO 4126-4:2004 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 4: Pilot operated safety valves (ISO 4126-4:2004)

Si 97/23/EC

EN ISO 4126-5:2004 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 5: Controlled safety pressure relief systems (CSPRS) (ISO 4126-5:2004)

Si 97/23/EC

EN ISO 4126-6:2003 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 6: Application, selection and installation of bursting disc safety devices (ISO 4126-6:2003)

No 97/23/EC


7373



Direttiva

EN ISO 4126-6:2003/AC:2006

Safety devices for protection against excessive pressure - Part 6: Application, selection and installation of bursting disc safety devices (ISO 4126-6:2003)

No 97/23/EC

EN ISO 4126-7:2004 Safety devices for protection against excessive pressure - Part 7: Common data (ISO 4126-7:2004)

No 97/23/EC

EN ISO 5210:1996 Industrial valves - Multi-turn valve actuator attachments (ISO 5210:1991)

No 97/23/EC

EN ISO 5211:2001 Industrial valves - Part-turn actuator attachments (ISO 5211:2001)

No 97/23/EC


7474

La norma UNI EN15714-2:2009

7575

EN 15714-2:2009

Lo scopo e il campo di applicazione (estratto – Cap. 1)Il presente documento fornisce i requisiti di base per gli attuatori elettrici delle valvole,usati sia per servizio di intercettazione sia di regolazione. Esso include le linee guida perla classificazione, la tipologia, la protezione dell’involucro e contro la corrosione e i metodiper la valutazione di conformità.

Le combinazioni di attuatori elettrici multi giro con riduttori forniti dal produttore degliattuatori sono inclusi nello scopo del presente documento.

In tutti gli altri casi questa norma europea si applica solo all'attuatore elettrico.

Esso non si applica a: attuatori a solenoide, attuatori elettro-idraulici ed elettrici che sonoparte integrale nella progettazione e costruzione delle valvole.

Altre richieste o condizioni di uso diverse da quelle indicate nel presente documentodovrebbero essere concordate tra l'acquirente ed il produttore/fornitore, prima dell'ordine.I termini e le definizioni applicabili a questa norma europea sono indicati nella EN 15714-1.

7676

EN 15714 - 2:2009

La classificazione del tipo (estratto – Cap. 3.2)

3.2.1) A frazione di giro: un attuatore che trasmette alla valvola la coppia per unarotazione di un giro o minore. Non deve essere necessariamente in grado di resistere alla spinta assiale.Un attuatore multi giro accoppiato ad un riduttore a frazione di giro può essereconsiderato, secondo la presente norma europea, come un attuatore a frazione di giro.

3.2.2) Attuatore multi giro: Un attuatore che trasmette alla valvola/riduttore la coppiaper una rotazione di almeno un giro. Esso può essere in grado di resistere alla spinta assiale. Un attuatore multi giro accoppiato aun riduttore multi giro può essere considerato, secondo la presente norma europea, come un attuatore multi giro.

3.2.3) Attuatore lineare: Un attuatore che trasmette alla valvola la spinta per una corsalineare definita. Un attuatore multi giro accoppiato a un dispositivo di spinta lineare può essereconsiderato, secondo la presente norma europea, come un attuatore lineare..

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EN 15714 - 2:2009

Le classi di servizio (estratto – Cap. 3.3)

3.3.2 Classe A: IntercettazioneAll’attuatore è richiesto di essere in grado di fare effettuare alla valvola l’intera sua corsa,dalla posizione di completa apertura a quella di completa chiusura o viceversa.

3.3.3 Classe B: TasteggioAll’attuatore è richiesto di essere in grado di fare effettuare, occasionalmente, alla valvolacorse parziali (portando l’otturatore in posizione di completa apertura, in completa chiusuraoppure in posizioni intermedie).

3.3.4 Classe C: RegolazioneAll’attuatore è richiesto di essere in grado di azionare frequentemente la valvola, portandol’otturatore in qualsiasi posizione tra la completa apertura e la completa chiusura o viceversa.

3.3.5 Classe D: Regolazione continuaAll’attuatore è richiesto di essere in grado di azionare in maniera continua la valvola,portando l’otturatore in qualsiasi posizione tra la completa apertura e la completa chiusurao viceversa.

7878

EN 15714 - 2:2009

I requisiti per la prova di durata: es. attuatori multi giro (Cap. 4.1.3)

7979

EN 15714 - 2:2009

I requisiti per la prova di durata: es. attuatori lineari (Cap. 4.1.4)

8080

EN 15714 - 2:2009

Protezione dalla corrosione (Cap. 4.2.6 – prospetto 4)

8181

EN 15714 - 2:2009

Prestazioni: es. attuatori multi giro (Cap. 4.7.2.3 – prospetto 7)

8282

EN 15714 - 2:2009

Prestazioni: es. attuatori lineari (Cap. 4.7.2.4 – prospetto 8)

8383

EN 15714 - 2:2009

Requisiti di base: es. Motori (Cap. 4.8.1.)

Questo è uno dei punti più salienti di questa norma che introduce, per la prima volta e in campo internazionale, le corrette classi di servizio in linea con l’evoluzione tecnologica dei principali produttori di attuatori elettrici.

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La norma CEN EN 60034-1

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• Fino a fine 2009, la norma CEI EN 60034-1 (Macchine elettriche rotanti Parte 1: Caratteristiche nominali e di funzionamento) è stata utilizzata - in assenza di una norma specifica di riferimento - come «la» norma di riferimento per la definizione delle classi di servizio (Duty ratings) degli attuatori elettrici.

• Questa norma (ricavata dalla IEC 60034-1) è tuttora in vigore e si applica genericamente a tutte le macchineelettriche, non coperte da altre normative, e quindi non più agli attuatori elettrici per valvole industriali.

• Le definizioni usate – fino al 2009 – per classificare gliattuatori elettrici erano comunque le seguenti:

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Le „vecchie“ definizioni della classe di servizio (IEC 60034-1)

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S2 Servizio di duratalimitata

Funzionamento a carico costante per un periodo determinato, inferiore a quello richiesto per raggiungere l’equilibrio termico, seguito da un periodo di riposo di durata sufficiente per ristabilire l’eguaglianza termica tra il motore e il fluido di raffreddamento.

S4 Servizio intermittenteperiodico

Sequenza di cicli di funzionamento identici, ciascuno con unafase significativa di avviamenti, un funzionamento a caricocostante e un periodo di riposo.

S5Servizio intermittentepriodico con frenatura elettrica

Sequenza di cicli di funzionamento identici, ciascunocomprendente una fase di avviamento, un periodo di funzionamento a carico costante, una fase di frenatura e unafase di riposo.

S9

Servizio con variazioni non periodiche di carico e velocità

Servizio in cui il carico e la velocità variano in modo non periodico nel campo di funzionamenrto ammissibile. Questoservizio include sovraccarichi frequentemente applicati chepossono essere largamente superiori ai valori di pieno carico.

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Attuatori elettrici – Nuove e corrette definizioni

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NUOVACLASSIFICAZIONE

UNI EN 15714-2:2011)(EN 15714-2:2009

• Classe A: Intercettazione• Classe B: Tasteggio • Classe C: Regolazione• Classe D: Regolazione continua

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Classe A - Intercettazione

All’attuatore è richiesto di essere in grado di fare effettuare alla valvola l’intera sua corsa, dalla posizione di completa apertura a quella di completa chiusura o viceversa

Applicazioni tipiche: Valvole a saracinesca Valvole a globo o a flusso

avviato Valvole a lama Valvole a farfalla Valvole a maschio Valvole a sfera Serrande Paratoie

Attuatori elettrici – Definizione Classe „A“ EN 15714-2

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Attuatori elettrici – Definizione Classe „B“ EN 15714-2

Classe B: Tasteggio

All’attuatore è richiesto di essere in grado di effettuare, elettricamente, corse parziali (portando l’otturatore della valvola in posizione di completa apertura, in completa chiusura oppure in posizioni intermedie).

Applicazioni tipiche: Valvole a saracinesca Valvole a globo o a

flusso avviato Valvole a lama Valvole a farfalla Valvole a maschio Valvole a sfera Serrande Paratoie

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Attuatori elettrici – Definizione Classe „C“ EN 15714-2

Applicazioni tipiche: Valvole a fuso Valvole a globo o a

flusso avviato Valvole a farfalla Valvole a settore sferico Serrande,dapò o

dampers Paratoie Pompe dosatrici IGV (Inlet Guide Vane)

Classe C: Regolazione

All’attuatore è richiesto di essere in grado di azionare frequentemente la valvola, portando l’otturatore in qualsiasi posizione tra la completa apertura e la completa chiusura o viceversa.

I tecnici definiscono questa azione come «regolazione a tre-punti»

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Attuatori elettrici – Definizione Classe „D“ EN 15714-2

Applicazioni tipiche: Valvole a fuso Valvole a globo o a

flusso avviato Valvole a farfalla Valvole a settore

sferico Serrande,dapò o

dampers Paratoie Pompe dosatrici IGV (Inlet Guide Vane)

Classe D: Regolazione continua

All’attuatore è richiesto di essere in grado di azionare in maniera continua la valvola / l’organo di regolazione, portando l’otturatore in qualsiasi posizione tra la completa apertura e la completa chiusura o viceversa.

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L’evoluzione dell’automazione nelle moderne centrali termoelettriche

L’industria di processo e, in particolare, quella dedicata agli impianti di produzione di energia - presenta determinate peculiarità che rendono necessari sistemi di controllo in grado di rispondere in modo adeguato a tali particolari caratteristiche.

Grazie agli sviluppi dell’automazione, negli impianti energetici anche di medio-piccola taglia, prende sempre più piede l’architettura basata su sistemi e sotto-processi distribuiti, con la necessaria installazione di sensori e attuatori intelligenti, questi ultimi utilizzati nella motorizzazione di valvole industriali ed organi di regolazione e di intercettazione in genere.

L’impiego dei PLC, DCS e sistemi SCADA – anche per gli impianti non presidiati - rendono questi componenti in campo elementi vitali per il funzionamento o l’ottimizzazione dell’intero processo produttivo, in tutte le sue fasi.

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Attuatori elettrici•Multigiro•Angolari•Lineari•A leva

Riduttori•A vite senza fine•A ruote coniche•A ruote cilindriche•A leva

Tipologia e modularità degli attuatori elettrici e dei riduttori di sforzo

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Senza unità di controllo(da montarsi su MCC separato)

Attuatori elettrici – Definizioni e principio costruttivo

Con unità di controllo integrale in versione non-intrusiva

Con unità di controllo integralein versione intrusiva

Con variatore di frequenza integrale, a velocità variabile e in versione non intrusiva

Domande?

Grazie per l’attenzione!

[email protected]

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