Clapet anti-retour à piston

Qu’est-ce qu’une vanne de retenue à piston ?

Une vanne de retenue à piston est un type de vanne utilisé pour empêcher le reflux des fluides. Ce type de vanne est mécaniquement automatique et n’a donc pas besoin d’un actionneur ou d’un opérateur de vanne. Les fabricants de vannes de retenue à piston conçoivent cette vanne pour permettre un flux de fluide dans une seule direction. Une vanne de retenue à piston est conçue avec un amortisseur qui se compose d’un cylindre et d’un piston pour fournir un effet d’amortissement lorsque la vanne est en fonctionnement. Il existe des guides dans le type de vanne à piston qui aident à améliorer l’alignement correct de la configuration du disque et du siège lorsque le piston se ferme. Le fluide circule à travers la vanne depuis le dessous du disque de la vanne. Cette conception aide le débit et la pression du fluide à forcer le disque de la vanne à flotter sur le siège, ce qui permet ensuite au fluide de passer à travers la vanne. La vanne de retenue à piston se ferme lorsque le fluide tente d’inverser la direction du flux dans laquelle le disque est assisté par son poids et la gravité. Les fabricants de vannes de retenue à piston produisent différentes variétés de ces vannes pour une utilisation dans différentes applications telles que les températures élevées et basses. Les vannes de retenue à piston utilisées à basse température ont des sièges en matériaux souples comme le caoutchouc et les plastiques. Ceux utilisés pour des applications à haute température ont des sièges en matériaux métalliques comme le laiton, le bronze et l’acier.

Composants d’une vanne de retenue à piston

Corps de vanne

C’est la partie de la vanne de retenue à piston qui contient les parties internes de la vanne. Le corps de vanne est fabriqué dans des matériaux solides tels que la fonte ductile, la fonte, l’acier inoxydable et l’acier au carbone, entre autres. Le corps sert également de barrière de pression principale pour garantir que la pression du fluide n’est pas perdue. Le corps contient les ports de vanne d’entrée et de sortie où le fluide passe à travers la vanne vers le système de tuyauterie.

Bonnet

C’est la partie supérieure d’une vanne de retenue à piston. Le chapeau est placé sur le dessus du corps de la vanne et les deux sont connectés à l’aide de diverses méthodes telles que des boulons et des écrous, des filetages ou des soudures. Les connexions par soudage et par boulon sont adaptées à une utilisation dans des applications haute pression car elles offrent un joint étanche. La connexion vissée ou filetée implique de connecter le corps et le chapeau à travers des filetages. La connexion par soudage garantit un joint très étanche malgré une haute pression. Cependant, la connexion par soudage rend difficile l’ouverture de la vanne lorsqu’elle est sur le terrain pour inspection, nettoyage ou réparation.

Disque

C’est la partie d’une vanne de retenue à piston qui est utilisée pour fermer et ouvrir la vanne.

Ressort

Le ressort est utilisé pour aider à fermer la vanne dès que la pression d’aspiration commence à diminuer.

Siège

Cette partie agit comme un joint entre le corps de la vanne et le disque pour empêcher les fuites de fluide.

Comment fonctionne une vanne de retenue à piston ?

Une vanne de retenue à piston fonctionne en utilisant le principe de différence de pression. Pour ouvrir une vanne de retenue à piston, la pression du fluide doit être supérieure à la pression de sortie. Dans ce cas, l’énergie de pression du fluide devient suffisamment élevée pour soulever le disque de la vanne du siège de la vanne. Lorsque le disque monte, il laisse de l’espace pour que le fluide passe à travers la vanne. Le fluide continue de circuler à travers la vanne de retenue à piston jusqu’à ce qu’à un moment donné, la pression d’aspiration chute. À ce moment-là, le fluide commence à inverser la direction du flux de l’extrémité de sortie vers l’extrémité d’aspiration en raison de la faible pression d’entrée. Cependant, les fabricants de vannes de retenue à piston conçoivent ces vannes avec une sensibilité élevée à la pression de sorte que la vanne se ferme immédiatement avant qu’un fluide significatif ne commence à s’écouler en arrière. Le reflux du fluide endommage les équipements tels que les chaudières ou les pompes. Cela peut également entraîner des pertes dues à une contamination inutile. Ainsi, l’utilisation de vannes de retenue à piston est inévitable dans certaines applications industrielles.

Types de vannes de retenue à piston

Vanne de retenue à piston en forme de Z

Il s’agit d’une vanne de retenue à piston qui a une partition en forme de Z à l’intérieur de la vanne. La forme en Z est là où le siège de la vanne est monté. C’est l’une des vannes de retenue à piston les plus célèbres et les plus simples. Les fabricants de vannes de retenue à piston fabriquent le siège avec un agencement horizontal. Ce type de conception permet au disque de se déplacer perpendiculairement à l’axe de la canalisation. La vanne de retenue de type piston en forme de Z est plus facile à entretenir, à installer et à nettoyer.

Vanne de retenue à piston chargée en Y

Il s’agit d’une vanne de retenue à piston dans laquelle le disque et l’axe horizontal forment un angle d’environ 45 degrés. Ce design permet d’inspecter et de nettoyer la vanne sans la déconnecter du système de tuyauterie. Le principe de fonctionnement de ce type de vanne de retenue à piston est le même que celui de la vanne de retenue à piston en forme de Z. La seule différence est que dans le type chargé en Y, le piston se déplace de haut en bas à un angle d’environ 45 degrés. La vanne de retenue à piston chargée en Y est lourde et occupe plus d’espace pour l’installation.

Vanne de retenue à piston à extrémité à bride

Il s’agit d’un type de vanne de retenue à piston qui est connecté à la canalisation à l’aide de boulons et d’écrous. Les fabricants de vannes de retenue à piston conçoivent ces vannes avec des extrémités à bride percées de trous. De plus, l’extrémité de tuyau à connecter à la vanne de retenue à piston a une extrémité à bride percée de trous pour permettre une connexion efficace entre le tuyau et la vanne. Un joint est utilisé entre la vanne de retenue à piston et le tuyau pour améliorer une connexion étanche exempte de fuites de fluide. Il existe trois types de faces de bride qui sont de type anneau, à face surélevée et à face plate. Le type de bride en anneau est utilisé dans les vannes de retenue à piston destinées à être utilisées dans des applications haute pression. La plupart des vannes de retenue à piston sont conçues avec des extrémités à bride. Cette conception est facile à installer et elle rend la vanne de retenue à piston facile à retirer du système de tuyauterie pour réparation, entretien ou remplacement. Les vannes de retenue à piston à extrémité à bride utilisent plusieurs boulons et écrous pour les connecter à la canalisation, ce qui signifie qu’elles nécessitent moins de couple de serrage par rapport à d’autres types de vannes. En raison des plusieurs boulons et écrous utilisés, ces vannes ont une connexion étanche avec le tuyau, ce qui les rend exemptes de fuites de fluide. Les vannes de retenue à piston à extrémité à bride sont plus lourdes en raison des boulons, écrous et extrémités à bride par rapport à d’autres types de vannes de retenue à piston.

Vanne de retenue à piston à extrémité filetée

Il s’agit d’une vanne de retenue à piston qui est connectée au tuyau à l’aide de filetages. Les fabricants de vannes de retenue à piston conçoivent ce type de vanne avec des filetages femelles ou mâles. Une vanne de retenue à piston qui a des filetages mâles est connectée à un tuyau qui a des filetages femelles. Les vannes à piston à extrémité filetée sont généralement de petite taille par rapport au type à extrémité à bride. Les fabricants de vannes de retenue à piston conçoivent ces vannes pour une utilisation dans des applications à basse et moyenne pression. Ces vannes sont faciles et rapides à installer et à assembler.

Vanne de retenue à piston à extrémité soudée

Il s’agit d’un type de vanne de retenue à piston qui est connecté au tuyau à l’aide de la méthode de soudage. La vanne et le tuyau sont fabriqués dans un matériau compatible pour aider à renforcer une haute résistance après qu’ils sont soudés ensemble. Les vannes de retenue à piston à extrémité soudée sont adaptées à une utilisation dans des applications haute pression. Cela est dû au fait que la méthode de soudage fournit un joint très étanche et que la vanne et le tuyau deviennent une seule unité après soudage, il n’est donc pas possible de rencontrer des fuites de fluide. Cependant, il n’est pas possible d’ouvrir la vanne de retenue à piston pour inspection, réparation et nettoyage lorsqu’elle est sur le terrain. Les fabricants de vannes de retenue à piston conçoivent ces vannes pour une utilisation dans des applications qui ne nécessitent pas de réparations et d’entretien fréquents et/ou où le média à contrôler est dangereux comme les acides et/ou les combustibles tels que le pétrole et le gaz. Les vannes de retenue à piston à extrémité soudée sont plus légères que les types à extrémité à bride. Ces vannes peuvent être de différentes tailles, de petites à grandes, en fonction de leur utilisation.

Applications des vannes de retenue à piston

• Les vannes de retenue à piston sont utilisées dans les industries pétrolières et gazières.
• Les vannes de retenue de type piston sont utilisées dans l’approvisionnement en eau douce.
• Elles sont utilisées dans les stations de traitement des eaux usées.
• Elles sont utilisées dans le contrôle de l’eau d’alimentation dans les centrales électriques à vapeur.
• Ces vannes sont utilisées dans la fabrication de produits pharmaceutiques.
• Elles sont utilisées dans la fabrication de produits chimiques.
• Les vannes de retenue de type piston sont utilisées dans le traitement des aliments et des boissons.
• Ces vannes sont utilisées dans les systèmes de climatisation pour empêcher le reflux du milieu de refroidissement.

Avantages des vannes de retenue à piston

• Les vannes de retenue de type piston sont durables car elles peuvent être utilisées pendant une longue période sans être remplacées. De plus, ces vannes sont réparables, ce qui les rend adaptées à une utilisation après réparation en cas de panne.
• Les vannes de retenue de type piston sont polyvalentes car elles peuvent être utilisées dans différentes applications industrielles.
• Ces vannes ne permettent pas le flux de fluide dans la direction inverse, ce qui aide à prévenir la contamination du fluide ainsi qu’à éviter d’endommager les équipements de tuyauterie tels que les chaudières et les pompes.
• Les vannes de retenue de type piston sont automatiques, ce qui dispense le propriétaire du coût supplémentaire d’embaucher un opérateur de vanne ou d’inclure un actionneur de vanne.
• Ces vannes sont adaptées à une utilisation dans des applications à la fois haute pression et haute température.
• Ces vannes ont une faible perte de pression, ce qui améliore l’efficacité de pompage, ce qui permet d’économiser de l’énergie.
• Les vannes de retenue à piston fonctionnent rapidement avec zéro fuite de fluide.
• Ces vannes peuvent maintenir les niveaux de pression requis à travers le système de tuyauterie.
• Elles sont faciles à installer, à réparer et à entretenir.

Inconvénients des vannes de retenue à piston

• Les vannes de retenue de type piston permettent le flux de fluide dans une seule direction.
• Ces vannes ne sont pas adaptées à une utilisation dans des applications de flux de fluide de pulsation.
• Ces vannes ont tendance à produire des problèmes de coup de bélier.

Dépannage d’une vanne de retenue à piston

Fuite de fluide à partir de la connexion vanne-tuyau

• La connexion qui est des boulons ou des vis est lâche. Serrer la connexion.
• Joint d’étanchéité usé. Remplacer le joint d’étanchéité.
• Joints toriques endommagés ou usés. Remplacer les joints toriques.

Aucun écoulement de fluide à travers la vanne de retenue à piston

• La vanne a été installée dans la mauvaise direction. Retirer la vanne du système de tuyauterie et la connecter selon les instructions du fabricant de la vanne de retenue à piston.
• Le tuyau connectant la vanne de retenue à piston est bloqué. Vérifier le tuyau pour les blocages et enlever tout matériau étranger bloquant l’écoulement de fluide.

Fuite de fluide lorsque la vanne est complètement fermée

• Il y a des particules solides logées dans la vanne de retenue à piston. Nettoyer la vanne des particules solides causant un blocage.
• Les joints toriques sont endommagés. Remplacer les joints toriques.
• Le siège de vanne est endommagé. Remplacer le siège de vanne ou la vanne.

Résumé

Une vanne de retenue à piston est une vanne utilisée pour empêcher le reflux des fluides. Une vanne de retenue de type piston fonctionne automatiquement en utilisant le principe de différence de pression. En utilisant ce principe, la vanne de retenue à piston s’ouvre lorsque la pression d’aspiration est supérieure à la pression de sortie. La haute pression résulte en une énergie de haute pression utilisée pour ouvrir la vanne. Si la pression d’aspiration devient plus faible que la pression de sortie ou lorsque la pompe s’arrête, le fluide tente de s’écouler vers l’arrière mais la vanne se ferme immédiatement. En tant que tel, ce type de vanne ne nécessite pas d’actionneur de vanne ou d’opérateur de vanne. Il existe différents types de vannes de retenue à piston qui comprennent les vannes de retenue de type piston en forme de Z, les vannes de retenue de type piston chargées en Y, les vannes de retenue de type piston à extrémité à bride, les vannes de retenue de type piston à extrémité filetée et les vannes de retenue de type piston à extrémité soudée. Les applications de ces vannes comprennent les industries pétrolières et gazières, les produits pharmaceutiques, la production chimique, le traitement des aliments et des boissons, l’approvisionnement en eau, la climatisation et les applications de génération d’énergie à la vapeur, entre autres. Les avantages de l’utilisation des vannes de retenue à piston sont durables, polyvalents, aucun flux de fluide inverse, fonctionnement automatique, capacité à maintenir la pression, faible perte de pression et absence de fuite de fluide. Cependant, les vannes de retenue à piston permettent le flux de fluide dans une seule direction et sont sujettes à des problèmes de coup de bélier.