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Vanne papillon à double bride

June 25, 2022

Qu’est-ce qu’une vanne papillon à double bride ?

Il s’agit d’une vanne papillon conçue avec deux extrémités à brides sur les ports d’entrée et de sortie de la vanne. Ce type de vanne est installé sur une canalisation munie de brides. Les brides de la canalisation doivent être de la même taille que celles de la vanne. Les fabricants de vannes papillon à double bride produisent ces vannes avec des trous sur les brides. Ces trous servent à maintenir les boulons utilisés pour relier la vanne et la conduite. Les boulons sont serrés à l’aide d’écrous afin d’améliorer l’étanchéité de la vanne. Ces vannes sont plus courantes dans les grandes dimensions car elles sont utilisées dans des applications à haute pression. Cette conception de vannes facilite l’installation, le nettoyage, la réparation et l’entretien car elles peuvent être démontées facilement pour ces opérations. Les vannes papillon à double brides sont actionnées soit manuellement, soit par des actionneurs. Le principe de fonctionnement de la vanne actionnée et de la vanne manuelle est le même. Ces vannes sont utilisées pour des applications d’ouverture et de fermeture ainsi que pour l’étranglement du flux de fluide.

Figure : Vannes papillon à double bride.

 

Composants d’une vanne papillon à double bride

Corps

Il s’agit d’une partie externe d’une vanne papillon à double bride qui sert à maintenir et à loger les pièces internes de la vanne. Le corps est fabriqué de manière très solide afin de garantir que la vanne puisse supporter la pression du fluide ainsi que la charge résultant du poids de chaque composant de la vanne. Les fabricants de vannes papillon à double bride fabriquent le corps de la vanne en utilisant des matériaux métalliques solides tels que la fonte, la fonte ductile, l’acier au carbone, l’acier inoxydable et les alliages de nickel, entre autres. Ces matériaux sont très solides et contribuent donc à renforcer la résistance des vannes.

Manivelle/actionneur

C’est le composant qui fournit la force nécessaire pour faire tourner le disque afin d’ouvrir et de fermer la vanne. Le volant/levier manuel est utilisé dans les vannes manuelles et c’est le composant sur lequel l’opérateur applique la force pour ouvrir/fermer la vanne. L’actionneur est utilisé dans les vannes automatiques et semi-automatiques.

Tige

Il s’agit d’un composant des vannes papillon à double bride qui est utilisé pour relier le volant et le disque de la vanne. La tige reçoit du volant ou de l’actionneur l’énergie nécessaire pour faire tourner le disque.

Boîte de vitesses

Ce composant est utilisé dans les vannes manuelles à engrenages et contient un système d’engrenages utilisé pour multiplier le couple appliqué par l’opérateur de la vanne. Le système d’engrenage est relié au volant de la vanne où il obtient le couple. Il transmet le couple du volant à la tige de la vanne.

Disque

Le disque est la partie qui est chargée d’ouvrir et de fermer la vanne. Le disque est relié à l’actionneur de la vanne ou au volant par l’intermédiaire de la tige.

Siège

Il s’agit d’un composant qui forme une surface sur laquelle le disque repose lorsque la vanne est fermée. Les fabricants de vannes papillon à double bride conçoivent ces vannes avec deux sièges. Ces deux sièges permettent d’éviter les fuites de fluide une fois la vanne fermée.

Joint d’étanchéité

Il s’agit d’un composant utilisé pour empêcher les fuites de fluide entre les surfaces de contact de la vanne et de la conduite. Le matériau utilisé pour fabriquer le joint détermine la température de fonctionnement de la vanne.

Figure : Composants d’une vanne papillon à double bride.

 

Comment fonctionne une vanne papillon à double bride ?

Une vanne papillon à double bride fonctionne en faisant tourner le disque selon un angle de 90o degrés pour s’ouvrir et se fermer. La capacité de la vanne à faire tourner le disque est renforcée par la puissance appliquée sur le volant par l’opérateur de la vanne ou par l’actionneur sur les vannes automatiques. Pour ouvrir une vanne papillon à double bride, le volant est tourné dans le sens inverse des aiguilles d’une montre sur un quart de 90o degrés. La tige de la vanne reliée au disque fait alors tourner le disque de manière à ce qu’il devienne parallèle au sens d’écoulement du fluide. La vanne crée ainsi un passage libre qui permet au fluide de s’écouler à travers la vanne. Pour fermer la vanne papillon à double bride, le volant est à nouveau tourné mais dans le sens inverse, c’est-à-dire dans le sens des aiguilles d’une montre. Cela oblige le disque à tourner et à devenir perpendiculaire au tuyau. Ainsi, le fluide est empêché de s’écouler à travers la vanne. Les fabricants de vannes papillon à double bride conçoivent cette vanne de telle sorte que le fait de tourner le volant à main selon un angle inférieur à 90o degrés ouvre légèrement la vanne, ce qui permet de l’utiliser dans des applications d’étranglement.

Figure : Fonctionnement d’une vanne papillon à double bride.

 

Types de vannes papillon à double bride

Vannes papillon manuelles à double brides

Il s’agit d’une vanne papillon à double bride qui est actionnée manuellement. Cela signifie qu’un opérateur de vanne est nécessaire pour aider à tourner le volant pour ouvrir, étrangler ou fermer le flux de fluide. Les fabricants de vannes papillon à double brides conçoivent ces vannes pour qu’elles fonctionnent à l’aide d’un volant ou d’un levier. Le volant est préféré lorsqu’un couple élevé est nécessaire pour ouvrir ou fermer la vanne. Les vannes actionnées par un volant à main sont également conçues avec une boîte de vitesses. La boîte de vitesses contient un système d’engrenages qui permet de multiplier le couple, ce qui facilite l’ouverture et la fermeture de la vanne dans les applications à haute pression. L’arbre d’entrée de la boîte de vitesses est relié au volant. Ainsi, le petit couple appliqué sur le volant est amplifié par la boîte de vitesses. Les vannes papillon à double brides manuelles sont moins chères que celles qui sont actionnées. De plus, les fabricants de vannes papillon à double brides conçoivent ces vannes de manière à ce qu’elles puissent être automatisées à l’avenir si cela s’avère nécessaire. Le principal défi associé à ces vannes est qu’elles sont fastidieuses, notamment lorsque l’utilisation de la vanne est fréquente ou lorsqu’un couple important est nécessaire pour ouvrir et fermer le flux de fluide.

Figure : Vanne papillon manuelle à double bride (avec volant et boîte de vitesses à gauche et avec levier à main à droite).

 

Vanne papillon à double bride actionnée

Il s’agit d’une vanne papillon à double bride qui est actionnée par un actionneur. Cela rend la vanne entièrement automatique ou semi-automatique. Ces vannes conviennent aux applications qui nécessitent un couple important pour s’ouvrir et se fermer. Les vannes papillon à double brides actionnées sont plus chères que les types manuels. Ce coût élevé est dû à l’actionneur de la vanne, à ses composants et au système d’automatisation. Le système d’automatisation aide à déterminer quand fermer et ouvrir la vanne. Les fabricants de vannes papillon à double brides conçoivent également ces vannes pour la commande à distance requise dans la plupart des applications industrielles. Il existe trois types de vannes papillon à double brides actionnées, à savoir :

  1. Vanne papillon pneumatique à double bride. Il s’agit d’une vanne qui utilise un actionneur pneumatique pour ouvrir et fermer le flux de fluide. Ces vannes peuvent être utilisées dans toutes les applications, y compris les applications alimentaires qui nécessitent des niveaux d’hygiène élevés. En effet, ces vannes utilisent de l’air comprimé pour fonctionner et l’air peut être nettoyé pour s’assurer qu’il ne contamine pas le produit alimentaire.
  2. Vanne papillon électrique à double bride. Il s’agit d’une vanne papillon à double bride qui utilise un actionneur électrique. Ces vannes sont très courantes en raison de la disponibilité de l’électricité. L’actionneur convertit l’énergie électrique en énergie mécanique utilisée pour faire tourner le disque de la vanne afin d’ouvrir et de fermer la vanne.
  3. Vanne papillon hydraulique à double bride. Il s’agit d’une vanne qui utilise un fluide hydraulique pour fonctionner. Ces vannes sont connues pour produire un couple très élevé car le fluide utilisé est incompressible. Cependant, ces vannes sont affectées par les changements de température, et leur utilisation est donc limitée aux applications à basse température.

Figure : Vanne papillon à double bride actionnée.

 

Facteurs à prendre en compte lors du choix d’une vanne papillon à double bride

Type de média

Les fabricants de vannes papillon à double bride produisent ces vannes pour une utilisation dans divers fluides allant de non corrosifs à corrosifs. Les fluides corrosifs tels que les acides peuvent endommager une vanne en quelques jours d’utilisation si les matériaux utilisés pour fabriquer cette vanne ne sont pas résistants à la corrosion. Il est donc important de connaître le fluide spécifique sur lequel la vanne sera utilisée pour aider le fabricant de vannes papillon à double bride à conseiller ou à sélectionner la meilleure vanne pour cette application.

Température de fonctionnement

Les fabricants de vannes papillon à double bride fabriquent ces vannes en utilisant différents matériaux. Certains matériaux peuvent résister aux très hautes températures utilisées dans des applications telles que les centrales à vapeur, tandis que d’autres, comme le plastique et le caoutchouc, sont adaptés aux basses températures inférieures à 60o C. L’utilisation de la vanne à une température inappropriée est dangereuse car elle peut endommager la vanne ou blesser l’opérateur.

Pression de travail

Les vannes fonctionnent bien si elles sont utilisées au niveau de pression recommandé par le fabricant de la vanne papillon à double bride. Une pression excessive du fluide peut provoquer des fuites de fluide à travers les raccords tuyau-vanne. Si la fuite de fluide est dangereuse, elle peut causer des dommages à l’environnement ou à l’opérateur de la vanne. De telles fuites entraînent également un gaspillage du fluide transporté.

 

Applications des vannes papillon à double brides

  • Les vannes papillon à double bride conviennent aux applications à haute pression et à haute température.
  • Ils sont utilisés dans les services de transport du pétrole et du gaz.
  • Ils sont utilisés dans les industries de raffinage du pétrole.
  • Les vannes papillon à double bride sont utilisées dans les industries du papier et de la pâte à papier car elles ne se bouchent pratiquement pas.
  • Ces vannes sont utilisées dans les applications minières pour faciliter le transport des boues et des lisiers.
  • Ils sont utilisés dans les applications de lutte contre les incendies.
  • Les vannes papillon à double bride sont utilisées dans les applications d’approvisionnement en eau et de traitement de l’eau.
  • Ils sont utilisés dans les centrales électriques à vapeur.
  • Ils sont utilisés dans la transformation des aliments et des boissons.

 

Avantages des vannes papillon à double bride

  • Les vannes papillon à double bride sont très solides par rapport aux autres vannes papillon.
  • Ces vannes ne nécessitent qu’un quart de tour pour s’ouvrir et se fermer et fonctionnent donc rapidement.
  • Ils sont exempts de toute fuite de fluide.
  • Ils sont polyvalents car ils peuvent être utilisés dans différentes industries.
  • Ils peuvent être utilisés dans des applications à haute température.
  • Ils sont de conception simple et compacte.
  • Les vannes papillon à double brides peuvent être manuelles ou automatiques selon les besoins.
  • Ces vannes occupent un espace plus réduit lorsqu’elles sont installées par rapport aux autres vannes.
  • Ils sont faciles à installer, à réparer et à nettoyer.

 

Inconvénients des vannes papillon à double bride

  • Ces vannes sont lourdes par rapport aux autres vannes papillon.
  • Lorsque la vanne est ouverte, le disque reste dans la trajectoire du fluide, ce qui réduit la pression d’écoulement.
  • Ces vannes sont adaptées à l’utilisation de l’étranglement lorsque la perte de charge est faible.

 

Dépannage des vannes papillon à double bride

La vanne est difficile à ouvrir/fermer

  • Des matières étrangères ont été obstruées dans la vanne. Ouvrez la vanne et retirez les matières étrangères.

Fuite de liquide externe

  • Joint d’étanchéité usé. Remplacez le joint d’étanchéité.
  • Boulons et écrous desserrés. Serrez les boulons et les écrous pour atteindre le couple requis par le fabricant de la vanne papillon à double bride.
  • Joints toriques usés. Remplacez les joints toriques.
  • Pression excessive du fluide. Assurez-vous que la pression du fluide correspond au niveau recommandé par le fabricant de la vanne papillon à double bride.

Fuite de fluide interne

  • Joints toriques usés. Remplacez les joints toriques.
  • Siège endommagé. Remplacez le siège.
  • Le disque est endommagé ou usé. Remplacez le disque.
  • Matériaux étrangers dans la valve. Nettoyez ces matières.

 

Résumé

La vanne papillon à double bride est un type de vanne conçue avec deux extrémités à bride, l’une à l’entrée et l’autre à la sortie. Les extrémités à brides sont munies de trous. Ce type de vanne est raccordé aux extrémités d’un tuyau qui ont des brides et des trous de la même taille que la vanne. Les fabricants de vannes papillon à double bride conçoivent ces vannes pour une utilisation dans des applications à haute pression car elles sont très solides. Ces vannes sont plus chères que les autres vannes papillon. Ces vannes sont actionnées manuellement ou à l’aide d’actionneurs tels que des actionneurs électriques, pneumatiques ou hydrauliques. Les vannes papillon à double bride sont actionnées en tournant le disque de la vanne d’un quart de tour dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour permettre l’écoulement du fluide. La vanne est fermée en tournant le disque dans le sens des aiguilles d’une montre.

Les fabricants de vannes papillon à double brides produisent des variétés de ces vannes, notamment des vannes papillon à double brides manuelles et des vannes papillon à double brides actionnées. Les facteurs à prendre en compte lors de l’achat d’une vanne papillon à double bride sont le type de fluide, la température de fonctionnement et la pression du fluide. Ces vannes sont utilisées dans diverses industries telles que l’approvisionnement en eau, les produits chimiques, les aliments et les boissons, les opérations minières, le papier et la pâte à papier, les raffineries de pétrole, le pétrole et le gaz, et les applications de lutte contre l’incendie, entre autres. Les avantages de ces vannes sont un fonctionnement rapide, un fonctionnement manuel ou automatique, une grande résistance, une conception simple et compacte, un espace d’installation réduit et une facilité d’installation et de réparation.

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