Le valvole di isolamento sono tipi speciali di valvole che ostruiscono completamente il percorso del flusso di un fluido, isolando così una parte del sistema dal flusso del fluido. In condizioni operative normali, le valvole di isolamento rimangono aperte. In genere è solo in determinate circostanze speciali, ad esempio per motivi di sicurezza o per manutenzione o riparazione del sistema, che vengono chiusi.
I fattori coinvolti nella selezione delle valvole di isolamento includono se il fluido che scorre è un liquido o un gas, la pressione del sistema, la temperatura del fluido e la velocità del flusso del fluido. Tali fattori vengono generalmente presi in considerazione nella scelta non solo del tipo di valvola da utilizzare, ma anche del materiale e delle dimensioni della valvola. Nella scelta della valvola viene generalmente considerata anche la funzione prevista della valvola.
Le valvole di isolamento si dividono generalmente in due categorie: valvole a movimento rotativo e valvole a movimento lineare. In una valvola a movimento rotatorio, la parte che ostruisce il flusso del fluido ruota attorno ad un asse in modo che sia perpendicolare al fluido quando la valvola è chiusa. Le valvole a sfera e le valvole a farfalla sono esempi di valvole a movimento rotativo. Le valvole a movimento lineare implicano che la porzione di ostruzione della valvola venga spostata all’interno o all’esterno del flusso di fluido in linea retta. Le valvole a saracinesca, le valvole a globo e le valvole a membrana sono tutte valvole a movimento lineare che possono essere utilizzate per l’isolamento in un sistema.
Una valvola a sfera è costituita da una sfera cava con fori su due lati direttamente opposti l’uno all’altro. Quando i fori sono allineati con il percorso del flusso del fluido, non presentano alcuna ostruzione, quindi la valvola è aperta. Ruotando la sfera di un quarto di giro si chiude la valvola perché la parte solida della sfera si trova ora nel percorso del flusso del fluido. Questo semplice quarto di giro rende facile e veloce l’interruzione del flusso del fluido e le valvole a sfera formano una tenuta ermetica. Queste caratteristiche rendono le valvole a sfera una buona scelta per le valvole di isolamento in una varietà di applicazioni.
In una valvola a farfalla, un disco ruota attorno a un albero in modo tale che il piano del disco sia parallelo al flusso del fluido quando è aperto e perpendicolare ad esso quando è chiuso. Le valvole a sfera, piuttosto che le valvole a farfalla, vengono solitamente utilizzate come valvole di isolamento del vapore perché queste ultime in genere non ottengono una tenuta ermetica come le precedenti. Le valvole a farfalla sono generalmente utilizzate in situazioni di bassa pressione e quando lo spazio è limitato a causa delle loro dimensioni compatte. Sono anche spesso scelti quando è richiesto un materiale per valvole costoso in un progetto perché la loro compattezza significa che è richiesto meno materiale.
Le valvole a saracinesca coinvolgono un disco che si ritrae completamente fuori dal percorso del flusso del fluido quando è aperto. Sono tipicamente utilizzati in sistemi che richiedono una caduta di pressione minima e un flusso di fluido ininterrotto. Le valvole a globo sono costituite da un tappo conico che viene spinto nel percorso del fluido per ridurne o interromperne il flusso. A causa della loro minore probabilità di perdite rispetto alle valvole a saracinesca, è più probabile che vengano utilizzate in sistemi ad alta pressione o ad alto volume.
La pressione viene applicata a un diaframma flessibile in una valvola a diaframma. Questo aiuta a spostarlo nel percorso del fluido e a formare un sigillo che ne ostruisce il flusso. Questi tipi di valvole sono comunemente usati in applicazioni con fluidi corrosivi o fluidi contenenti solidi in sospensione poiché il fluido non viene mai a contatto con le parti mobili della valvola.
Molte industrie dipendono dalle valvole di isolamento per una varietà di funzioni. Sono utilizzati, ad esempio, nella produzione chimica, nella lavorazione e nel trasporto di petrolio e gas. La produzione di energia, le acque reflue e l’estrazione mineraria sono altre aree in cui vengono utilizzate le valvole di isolamento. Le valvole di isolamento possono essere utilizzate per scopi di routine come l’isolamento di una parte di un sistema per la manutenzione o la riparazione. Possono, tuttavia, essere fondamentali in caso di emergenza, ad esempio fungendo da barriere meccaniche in caso di incendio o esplosione.