Robinet-vanne API 600

Qu’est-ce que le robinet-vanne API 600 ?

Le robinet-vanne API 600 est un type de robinet-vanne tout ou rien utilisé. Cette vanne est utilisée pour ouvrir et fermer le flux de fluide dans un pipeline. Le robinet-vanne API est un robinet à écoulement bidirectionnel. Cela signifie que l’écoulement du fluide à travers la vanne peut se faire dans les deux sens. Les fabricants de robinets-vannes API conçoivent le robinet de telle sorte qu’une extrémité peut servir d’entrée, permettant au fluide de pénétrer dans n’importe quelle direction. Un robinet-vanne API 600 se caractérise par un grand diamètre (entre 2 et 80 pouces), un corps en acier moulé, une forte épaisseur de paroi et une surface d’étanchéité plate entre la vanne et le siège. Les robinets-vannes API 600 sont principalement utilisés dans l’industrie du pétrole et du gaz, notamment dans les applications où une chute de pression minimale est souhaitée pour un fonctionnement régulier. Ce type de vanne n’est pas utilisé pour la régulation du débit. Le terme “API 600” représente une norme américaine pour la conception des robinets-vannes destinés aux applications de l’industrie pétrolière. Cette norme spécifie les critères de conception des robinets-vannes en acier moulé (acier au carbone et acier allié) et dicte également la géométrie et les dimensions du robinet-vanne en termes d’épaisseur du corps et du chapeau, de dimensions, de joint, d’arc, de boulonnage et de connexions auxiliaires.

Figure 1: Robinet-vanne API 600

Composants du robinet-vanne API 600

L’API 600 est un assemblage de plusieurs composants, dont les suivants :

Figure : Diagramme montrant les pièces et l’assemblage d’un robinet-vanne standard API 600

Corps de la valve

Il s’agit de la partie du robinet-vanne API 600 qui est utilisée pour loger les pièces internes du robinet. Le corps du robinet fait également office de principale barrière de pression d’un robinet-vanne API 600. Pour que le corps résiste à la haute pression et aux températures élevées, il est fabriqué à partir de matériaux métalliques solides tels que l’acier inoxydable et l’acier au carbone.

Portail

L’opercule fait partie d’un robinet-vanne API 600 et est responsable de l’étanchéité. Les fabricants de robinets-vannes API modifient l’opercule pour l’adapter à une variété d’applications. Parmi les types d’obturateurs les plus courants utilisés dans les robinets-vannes API 600 figurent les obturateurs à glissière, les obturateurs à coin, les obturateurs à couteau et les obturateurs parallèles.

Bonnet

Le chapeau est la partie d’un robinet-vanne API 600 qui abrite les composants internes d’un robinet-vanne. Il contient les composants mobiles et est fixé au corps du robinet à l’aide de vis ou de boulons pour créer un joint étanche.

Tige 

C’est la partie d’un robinet-vanne API 600 qui sert à lever et à abaisser la vanne. Ce rôle est réalisé en tournant la tige filetée manuellement ou par actionnement. Les fabricants de robinets-vannes API 600 conçoivent la tige de telle sorte qu’elle peut être de type ascendant ou non ascendant en fonction de l’extrémité de la tige filetée.

Siège

Le siège est le composant d’un robinet-vanne API 600 qui est utilisé pour soutenir la vanne et empêcher les fuites de fluide. Le fabricant du robinet-vanne API 600 fournit les sièges soit intégrés au corps du robinet-vanne, soit sous la forme d’une bague de siège séparée. Les bagues de siège qui sont déjà fixées au robinet-vanne doivent être construites avec le même matériau que le corps du robinet.

Variation de la conception du robinet-vanne API 600

 La conception du robinet-vanne API 600 peut varier en fonction des raccordements du chapeau et des extrémités, du type de clavette, de la tige ou du fonctionnement du robinet. Par exemple, le chapeau peut être équipé d’un raccord boulonné ou d’un raccord à joint de pression. L’opercule constitue également une grande zone de variation de la conception du robinet-vanne API 600, car les opercules peuvent être conçus dans différentes configurations telles qu’un opercule à coin solide, un opercule à coin flexible, un opercule à coin à glissement parallèle et un opercule à coin divisé. Une vanne à coin solide est fabriquée à partir d’une pièce d’acier. La conception d’un coin flexible est telle qu’il peut s’adapter aux changements d’angle entre les sièges. Un coin fendu se caractérise par une construction à deux disques pour faciliter l’alignement du coin sur les sièges de la vanne. Comme indiqué précédemment, la tige d’un robinet-vanne API 600 peut être conçue comme étant de type ascendant ou non ascendant, tandis que le fonctionnement du robinet peut être manuel, par engrenage ou par actionnement pneumatique/électrique/hydraulique.

Comment fonctionne le robinet-vanne API 600 ?

Les robinets-vannes API 600 sont actionnés par un volant ou ils sont automatisés. Les robinets-vannes API 600 fonctionnent en insérant une vanne ou un disque dans la voie d’écoulement du fluide par le biais d’une tige filetée. La tige relie le volant et le robinet-vanne. Lorsque le volant est tourné dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, le mouvement vertical de la tige provoque l’ouverture de l’opercule. Inversement, la rotation du volant dans le sens des aiguilles d’une montre entraîne le déplacement de la vanne vers le bas, et donc la fermeture du robinet-vanne API 600. Les fabricants de robinets-vannes API 600 conçoivent ces robinets pour les applications de marche et d’arrêt, mais pas pour l’étranglement. Lorsque le robinet est complètement ouvert, le robinet-vanne n’est pas obstrué par la voie d’écoulement et, par conséquent, il subit une très légère baisse de la pression d’écoulement. Le fonctionnement du robinet-vanne partiellement ouvert entraîne une énorme perte de pression. Le robinet-vanne doit être utilisé strictement avec des fluides peu corrosifs et des fluides qui ne laissent pas de sédiments, car ils peuvent empêcher la fermeture complète de la vanne. De plus, le robinet-vanne API 600 ne peut pas être utilisé pour la régulation du débit car l’écoulement du fluide à travers une vanne partiellement fermée peut générer beaucoup de vibrations qui peuvent faire bouger la vanne de sa position prévue. De plus, les sièges du robinet et l’opercule peuvent être fortement érodés lorsque le robinet est partiellement ouvert.

Types de robinets-vannes API 600

Les fabricants de robinets-vannes API 600 offrent un choix de plusieurs types différents. Ces types sont les suivants.

Vanne à guillotine API 600

Il s’agit d’un type spécial de robinet-vanne API 600 qui est utilisé pour les fluides très visqueux. La vanne est conçue pour éliminer l’effet de coup de bélier en s’ouvrant et se fermant à une très faible vitesse. Le robinet-vanne API 600 à guillotine peut être construit à partir d’une gamme de matériaux comprenant la fonte ductile et l’acier inoxydable. Ce type de robinet-vanne API 600 est disponible dans une variété de tailles allant de 2 pouces à 24 pouces et il existe également plusieurs variantes, notamment les types à siège souple, à siège métallique et à chapeau. L’une des principales limitations d’un robinet-vanne API 600 avec une vanne à guillotine est qu’il a une faible pression nominale.

Figure : Vannes à guillotine API 600 avec guillotine.

Robinet-vanne API 600 à tige montante et non montante

Dans un type de robinet-vanne API 600 à tige montante, la tige s’élève au-dessus du volant lorsque le robinet est ouvert. En revanche, le type à tige non montante consiste en une tige qui ne s’élève pas au-dessus du volant à main lorsque le robinet est ouvert. Le robinet-vanne API 600 à tige montante permet à l’opérateur de savoir facilement si le robinet est ouvert ou fermé en vérifiant la montée ou la descente de la tige. Les fabricants de robinets-vannes API 600 à tige non montante produisent le robinet avec des indicateurs de fermeture et d’ouverture.

Figure : Robinets-vannes API 600 à tige montante et non montante.

Robinet-vanne API avec vanne à expansion

Il s’agit du type de robinet-vanne API 600 conçu avec une vanne à coin et un segment. Il est le mieux adapté aux liquides hautement abrasifs sous des températures et des pressions élevées. Dans un robinet-vanne API 600 à opercule expansible, l’étanchéité positive est obtenue par l’expansion mécanique de l’opercule et du segment contre le joint. La dilatation de l’opercule et du segment se produit lorsque la tige exerce une poussée sur eux. En position fermée ou ouverte, l’expansion crée un joint étanche contre le flux ascendant et les côtés aval. Cette conception unique permet d’éviter l’usure des sièges et de la vanne.

Figure 5: Robinet-vanne API 600 avec vanne à expansion.

Applications du robinet-vanne API 600

Les robinets-vannes API 600 sont utilisés dans une grande variété d’applications, dont les suivantes :

• Les robinets-vannes API 600 sont utilisés dans le transport du pétrole.
• Ils sont utilisés dans les industries de raffinage du pétrole et du gaz.
• Ces vannes sont utilisées dans les applications pétrochimiques.
• Les robinets-vannes API 600 sont utilisés dans les industries chimiques
• Ils sont utilisés dans les applications métallurgiques.
• Ils sont utilisés dans les centrales électriques à vapeur.

Avantages du robinet-vanne API 600

• Les robinets-vannes API 600 sont faciles à assembler, à réparer et à entretenir.
• Ils entraînent une modeste chute de pression dans la canalisation.
• Les robinets-vannes API 600 peuvent fonctionner efficacement avec des fluides visqueux.
• Les robinets-vannes API sont polyvalents.
• Ils sont durables.
• Les robinets-vannes API 600 sont à l’épreuve du feu.
• Ils ne présentent aucune fuite de liquide.
• Les robinets-vannes API 600 supportent des pressions et des températures élevées.

Inconvénients du robinet-vanne API 600

• Les robinets-vannes API 600 sont fastidieux à ouvrir et à fermer.
• Mauvaises caractéristiques d’étranglement
• Risque d’érosion de la valve et du siège

Dépannage d’un robinet-vanne API 600

L’écrou de commande ne tourne pas dans les deux sens

• Interférence entre la boîte à soupape et la clé de commande. Vérifiez qu’il n’y a pas d’interférence en bloquant la boîte à soupape pour voir si elle est proche de l’écrou de commande ; repositionnez-la.
• Serrage inégal des boulons et écrous du presse-étoupe lors du montage. Desserrez et resserrez uniformément les boulons et les écrous du presse-étoupe.
• Une corrosion peut s’être produite entre le presse-étoupe et la tige. Inspectez, nettoyez ou remplacez le presse-étoupe et la tige si nécessaire ; appliquez une opération ou un remblai granuleux.
• Coincement de débris sous la porte. Retirez le capot et nettoyez les débris.

Lorsque vous fermez le robinet-vanne API 600, vous n’obtenez pas le bon nombre de tours.

• Accumulation de débris dans la zone des sièges. Créez un flux à travers la valve et exercez la valve pour vous débarrasser des débris.

L’écrou de commande ne s’arrête pas de tourner même après le bon nombre de tours.

• L’écrou de manœuvre a peut-être été soumis à un couple excessif. Inspectez la tige et l’écrou de marche ; remplacez l’écrou si nécessaire.
• Le robinet est équipé d’un engrenage conique ou aigrelet pour faciliter son fonctionnement. Inspectez pour savoir si le robinet-vanne API 600 a été installé avec un engrenage.

Fuite entre le corps et la bride du chapeau

• Joint torique ou joint d’étanchéité endommagé ou pincé. Retirez le capot et remplacez le joint.
• Corps ou bride de capot fissuré(e) ou cassé(e). Inspectez et remplacez le corps ou le capot si nécessaire.
• Desserrez les boulons et les écrous du capot. Serrez les boulons et les écrous du capot.

Fuite de liquide dans la zone du presse-étoupe.

• La garniture de presse-étoupe et le joint torique de la tige sont usés. Remplacez la garniture, le presse-étoupe ou le joint torique si nécessaire.

Fuite du siège

• Sièges endommagés. Remplacez les sièges.
• Des corps étrangers sont coincés sous le portail. Retirez les matériaux étrangers.

Résumé

Un robinet-vanne API 600 est une vanne bidirectionnelle tout ou rien. Les robinets-vannes de l’API 600 sont construits selon les normes de l’American Petroleum Institute (API 600), principalement par la méthode de moulage avec un matériau en acier. La méthode de moulage est privilégiée car elle garantit l’absence de fuite de fluide. Les robinets-vannes API 600 peuvent être actionnés manuellement ou à l’aide d’actionneurs hydrauliques, pneumatiques ou électriques. Les fabricants de robinets-vannes API 600 conçoivent ces robinets avec des diamètres extra-larges, une épaisseur de paroi importante et une surface d’étanchéité entre l’opercule et le siège. Les robinets-vannes API 600 sont largement utilisés dans les industries pétrolières et gazières car ils sont résistants au feu et offrent une chute minimale de la pression d’écoulement du fluide. Ces robinets sont également utilisés pour le transfert de fluides à haute pression et haute température dans les industries de la vapeur à usage intensif et les industries pétrochimiques et chimiques. Les fabricants de robinets-vannes API 600 proposent plusieurs types de robinets différents sur le marché, notamment les robinets-vannes API 600 à guillotine, les robinets-vannes API 600 à tige montante et non montante et les robinets-vannes API 600 à opercule expansible. Un robinet-vanne API 600 offre de nombreux avantages dans ses applications, notamment la polyvalence, la durabilité, l’absence de fuites, la haute résistance, la sécurité incendie et la faible chute de pression. Cependant, les robinets-vannes API 600 ne sont pas adaptés aux applications d’étranglement et fonctionnent lentement.