Types de robinets-vannes en acier forgé et principe de fonctionnement

Comment fonctionne un robinet-vanne en acier forgé ?

Un robinet-vanne en acier forgé fonctionne en convertissant le mouvement rotatif du volant en mouvement linéaire sur le disque du robinet. Lorsque l’opérateur tourne le volant dans le sens des aiguilles d’une montre, la tige du robinet tourne dans le même sens. La rotation du volant et de la tige plusieurs fois entraîne un mouvement linéaire continu du disque vers le haut. Le mouvement du disque vers le haut laisse la vanne ouverte, et le fluide s’écoule donc à travers la vanne. Lorsque l’opérateur de la vanne tourne le volant dans le sens inverse, la tige effectue la même rotation. Le disque se déplace alors vers le bas, le mouvement rotatif étant transformé en mouvement linéaire par les filets de la tige. En plaçant fermement le disque sur le siège de la vanne, le fluide s’arrête et la vanne est fermée.

Figure : Fonctionnement d’un robinet-vanne en acier forgé.

Types de robinets-vannes en acier forgé

Robinet-vanne à coin solide en acier forgé

C’est la vanne la plus couramment utilisée en raison de sa conception simple et de sa grande résistance. Cette vanne utilise un disque cunéiforme solide. Le coin est de construction creuse ou pleine. Il a l’avantage d’être robuste et simple, mais il a tendance à déformer le corps en raison des contraintes de tuyauterie et thermiques, ce qui peut interférer avec le siège du robinet et entraîner une fuite de fluide. Comme les autres robinets-vannes, ce robinet est bidirectionnel pour tous les fluides. Les fabricants de robinets-vannes en acier forgé soumettent également ce robinet à un verrouillage thermique pour les applications à haute température.

Figure : Robinet-vanne à coin solide en acier forgé.

Robinet-vanne parallèle conventionnel en acier forgé

Il s’agit de la version d’un robinet-vanne en acier forgé qui utilise deux disques avec des ressorts entre eux. L’utilisation des ressorts permet de maintenir les sièges aval et amont en contact glissant et d’améliorer la charge d’appui à basse pression. L’avantage de cette vanne est un effort de fonctionnement réduit, une construction économique et un coût de maintenance réduit. Cependant, ces vannes ont une pression plus élevée que les autres vannes.

Vanne de passage en acier forgé

Ce robinet est conçu et fabriqué conformément aux normes API 6A et API 6D pour une utilisation dans des applications tout ou rien. Le disque du robinet a un alésage de la même taille que l’entrée et la sortie du robinet. Le fond de la vanne comporte un trou à l’intérieur. Lorsque la vanne est mise en marche, le disque se déplace vers le haut, rendant son alésage concentrique aux orifices d’entrée et de sortie de la vanne. Le disque de la vanne se déplace dans la dépression du fond lorsque la vanne est fermée, ce qui permet d’obtenir un joint étanche à l’écoulement du fluide. Le robinet peut résister à une pression élevée et fonctionne bien à des températures élevées. Les fabricants de robinets-vannes en acier forgé conçoivent ces vannes de manière à ce que le fluide s’écoule directement dans l’alésage de la vanne, de l’orifice d’entrée à l’orifice de sortie. Une telle conception entraîne une faible chute de pression puisque le coefficient de résistance de l’écoulement du fluide est égal à celui de la tuyauterie. La propriété de faible chute de pression convient à la vanne pour le transport sur de longues distances.

Robinet-vanne en acier forgé à extrémité soudée

La vanne à extrémité soudée est conçue avec une soudure bout à bout ou une soudure par emboîtement. Pour la soudure bout à bout, les extrémités de la conduite et de la vanne sont mises en butée puis soudées pour former un joint à haute résistance. Les deux extrémités bout à bout sont biseautées pour le raccordement. Ce type de raccordement est utilisé pour une vanne de n’importe quelle taille. Le robinet à embout à souder a l’extrémité soudée conçue avec une forme de douille. Le tuyau est inséré dans la forme de la douille, et les deux sont soudés ensemble. Les fabricants de robinets-vannes en acier forgé utilisent l’extrémité à manchon pour les petits robinets de moins de 2 pouces. Ce type de vanne est utilisé lorsqu’aucune fuite de fluide n’est attendue. Les robinets à embout soudé sont principalement utilisés lorsque le robinet transporte des fluides dangereux tels que de l’eau chaude, des corrosifs ou des produits inflammables. Le poids de la vanne est plus léger que celui de la vanne à embouts à brides. Cependant, la vanne doit être entièrement retirée de la conduite si elle doit être réparée. À ce titre, la soudure doit d’abord être retirée. L’enlèvement de la soudure est susceptible d’affecter le bout soudé et, par conséquent, la qualité de la vanne pour assurer une fuite nulle est susceptible d’être dégradée.

Robinet-vanne en acier forgé à brides

Cette vanne est conçue avec des extrémités à bride sur les ports d’entrée et de sortie. Les extrémités à bride comportent des trous dans lesquels sont insérés des boulons. Les boulons et les écrous sont utilisés pour connecter la vanne à la conduite. Ce type de vanne crée un joint solide avec une conduite adaptée à une pression et une température élevées. Il est également facile de déconnecter la vanne de la conduite pour la réparer ou la nettoyer, puis de la reconnecter pour continuer à l’utiliser. Cette vanne est très fiable. Cependant, elle est plus lourde que la vanne à extrémité soudée en raison des deux extrémités à bride. En outre, le coût de cette vanne est plus élevé que celui des autres vannes.