Guida alle valvole a farfalla antincendio

Le valvole a farfalla antincendio sono molto diffuse nei sistemi antincendio degli edifici.

Sono utilizzati principalmente per controllare il flusso dell'acqua. Si aprono e si chiudono rapidamente. Sono compatti e facili da installare.

Rispetto alle valvole a saracinesca o a globo, le valvole a farfalla richiedono una forza di azionamento molto inferiore. Questo le rende particolarmente adatte a condotte di grande diametro.
Spesso si trovano sulle tubazioni principali degli impianti idranti antincendio interni, degli impianti sprinkler automatici, delle prese delle pompe antincendio, degli impianti di approvvigionamento idrico a zone e delle condotte principali antincendio esterne.
Sono presenti ovunque nei sistemi antincendio. Per questo motivo, spesso vengono dati per scontati.

1. Cosa rende una valvola a farfalla "di grado antincendio"

1.1 Definizione di valvola a farfalla antincendio.

Le valvole a farfalla antincendio sono solitamente chiamate valvole a farfalla per segnali di incendio o valvole antincendio dedicate.

Una valvola a farfalla antincendio non è definita dal suo aspetto o dal suo nome.
Si riferisce a una valvola a farfalla adatta all'uso in sistemi antincendio. Viene utilizzata principalmente per controllare il flusso d'acqua nelle condotte degli idranti o degli sprinkler.

La differenza principale rispetto a una normale valvola a farfalla è questa:
Può inviare segnali di apertura o chiusura in tempo reale al centro di controllo antincendio.

Inoltre, una valvola a farfalla antincendio deve funzionare in modo affidabile in condizioni estreme del sistema antincendio, tra cui:

*Pressione statica a lungo termine
*Aumento improvviso della pressione all'avvio della pompa antincendio
*Colpo d'ariete durante il funzionamento della valvola o la commutazione del sistema
*Funzionamento affidabile in situazioni di emergenza

1.2 Perché le valvole a farfalla vengono utilizzate nei sistemi antincendio?

Funzionamento a 90 gradi per una risposta rapida
Bassa resistenza del disco e perdita di pressione controllata
Più economiche delle valvole a saracinesca per grandi dimensioni

2. Tipi e materiali comuni delle valvole a farfalla antincendio

La maggior parte delle valvole a farfalla antincendio sono di tipo scanalato o flangiato.
Sono dotati di segnali di posizione. Lo stato di apertura e chiusura può essere inviato alla sala controllo antincendio.

2.1 Tipi di connessione

2.1.1 Valvola a farfalla scanalata

Alle estremità dei tubi vengono praticate delle scanalature che vengono collegate tramite giunti.
L'installazione è rapida e non richiede saldature.
Valvola a farfalla tipo Groovesè adatto per nuovi edifici e ristrutturazioni di siti.
Oltre l'80% dei sistemi antincendio utilizza questo tipo.

2.1.2 Valvola a farfalla wafer

ILvalvola tipo waferil corpo non ha flange ed è fissato direttamente tra le flange di due tubi.

È il più piccolo e leggero, ma richiede un allineamento preciso durante l'installazione.

2.1.3 Valvola a farfalla flangiata

Entrambe le estremità sono dotate di flange e sono fissate con bulloni.
La tenuta è affidabile e la manutenzione è comoda.
Questo tipo viene spesso utilizzato per pressioni più elevate o condotte più grandi.

2.2 Tipi di sigillatura

2.2.1 Valvola a farfalla a sede morbida

Viene utilizzata una guarnizione in gomma. Tenuta stagna.
Adatto per acqua pulita a temperatura normale.

2.2.2 Valvola a farfalla con sede metallica

Metallo su metallosigillante. Migliore per pressioni più elevate.
Adatto per acque che possono contenere impurità.

Per quanto riguarda i materiali, il corpo della valvola è solitamente in ghisa duttile con rivestimento epossidico per la protezione dalla corrosione.
Il disco è in ghisa sferoidale con rivestimento in nichel o in acciaio inossidabile.
Lo stelo è in acciaio inossidabile.

L'acqua antincendio spesso rimane statica per lunghi periodi. Il rischio di corrosione è elevato.
Questi materiali sono scelti per garantire una lunga durata.

3. Principali valori di pressione nei sistemi di protezione antincendio

3.1 Altezza teorica dello spruzzo sotto pressione

Nella maggior parte dei progetti antincendio, la pressione nominale predefinita è PN16.

Secondo la norma cinese GB 50974 – Codice per la progettazione di sistemi di alimentazione idrica e idranti antincendio, la pressione di esercizio dei sistemi antincendio interni è solitamente compresa tra 1,0 MPa e 1,6 MPa.

Per edifici alti o spazi di grandi dimensioni, la pressione potrebbe essere maggiore.
Tuttavia, la norma PN16 copre già la maggior parte degli edifici normali.

Molte persone si chiedono a quale altezza possa arrivare l'acqua sotto questa pressione.
Prendendo come esempio l'ugello di una manichetta antincendio, con una pressione PN16, l'acqua può teoricamente raggiungere circa 163 metri in verticale.

Questo valore viene calcolato utilizzando la formula:

h = P / (ρ × g)

Dove:
P = 1,6 × 10⁶ Pa
ρ (densità dell'acqua) ≈ 1000 kg/m³
g ≈ 9,81 m/s²

Risultato calcolato:
h ≈ 163 m

In condizioni reali, la resistenza dell'ugello, l'attrito dell'aria e le perdite nei tubi riducono l'altezza.
L'altezza effettiva dello spruzzo è solitamente di 140-150 metri.
Questa quantità è sufficiente per la maggior parte degli edifici, come grattacieli e centri commerciali.

3.2 Altezza effettiva dello spruzzo nella pratica ingegneristica

Nei sistemi antincendio la pressione non è teorica.
È direttamente correlato all'altezza dell'edificio.

Dopo aver considerato le perdite di carico, i margini di sicurezza e le fluttuazioni di pressione causate dall'avvio e dall'arresto della pompa, i seguenti valori sono comunemente accettati:

Per questo motivo, PN16 diventa la scelta più sicura ed economica.

3.3 Valori di pressione comuni nei progetti antincendio

Sistemi idranti antincendio interni → PN16
Sistemi di irrigazione automatici → PN16
Condutture antincendio esterne → PN16 o superiore
Linee di scarico della pompa antincendio → PN20 / PN25 in alcuni progetti

Se la pressione nominale è inferiore a PN16,
il sistema potrebbe non disporre di un margine di sicurezza sufficiente in condizioni di emergenza.