Vanne à bille pour le gaz

Qu’est-ce qu’une vanne à bille pour le gaz ?

Le robinet à boisseau sphérique pour gaz est un type de robinet à boisseau sphérique destiné à être utilisé dans des applications gazeuses. Les robinets à bille pour gaz sont le plus souvent des robinets à bille en deux parties. Les robinets à bille à gaz doivent répondre à certaines normes pour pouvoir être utilisés dans des applications de gaz combustibles. Un robinet à boisseau sphérique pour gaz est connu pour offrir de meilleures performances que les autres types de robinets à boisseau sphérique. Les robinets à boisseau sphérique pour gaz sont légers et de conception compacte par rapport aux autres robinets à gaz. Il existe plusieurs configurations de robinets à boisseau sphérique pour gaz, destinées à répondre à des applications spécifiques afin d’obtenir les meilleures performances dans différentes applications telles que les systèmes de gaz, d’air, de vapeur et d’hydrocarbures. Les robinets à boisseau sphérique pour gaz sont conçus de telle sorte que l’actionneur ou le volant fait tourner le boisseau d’un quart de tour lors de la fermeture ou de l’ouverture du flux de fluide. Cette conception assure un joint étanche pour éviter que le gaz ne s’échappe dans l’environnement. Les robinets à boisseau sphérique pour gaz constituent une méthode idéale de raccordement au système de tuyauterie à l’aide de méthodes telles que les filetages, la soudure ou les boulons et écrous. La plupart des applications à haute pression et à haute température font appel à des robinets à tournant sphérique à siège métallique pour les aider à obtenir des performances fiables. Les robinets à bille à gaz sont connus pour s’ouvrir et se fermer rapidement, ce qui les rend impressionnants pour contrôler les fluides dans les applications à haute pression.

Figure : Robinet à bille pour le gaz.

Composants d’une vanne à bille pour gaz

Corps de la valve

Le corps est le composant du robinet à boisseau sphérique à gaz qui sert de base à l’ensemble du robinet. Le corps de la vanne est utilisé pour abriter tous les composants internes de la vanne à bille à gaz. Le corps de vanne du robinet à boisseau sphérique à gaz sert de barrière à la charge de pression du fluide. Le corps de vanne est chargé de maintenir ensemble tous les composants du robinet à boisseau sphérique à gaz. Le corps de la vanne contient les orifices d’entrée et de sortie qui sont reliés à la canalisation.

Tige

 La tige est le composant d’un robinet à boisseau sphérique à gaz qui sert à transmettre la force utilisée pour ouvrir ou fermer le robinet. La tige est reliée à l’actionneur ou au volant en haut et à la boule en bas. Lorsque l’on tourne l’actionneur ou le volant, la tige tourne pour faire tourner la boule et ouvrir ou fermer le robinet à boisseau sphérique à gaz.

Bonnet

Il s’agit du composant du robinet à boisseau sphérique à gaz utilisé pour couvrir la section supérieure de la vanne. Le chapeau d’un robinet à boisseau sphérique à gaz est relié au corps du robinet pour servir également de barrière de pression et supporter les composants internes du robinet tels que la tige et les joints.

 Boule

Il s’agit du composant du robinet à boisseau sphérique à gaz qui est utilisé pour fermer ou ouvrir le flux de fluide. La bille du robinet à boisseau sphérique à gaz comporte un trou en son centre. Cet alésage ou trou est aligné avec la tuyauterie pour permettre l’écoulement du fluide. Le trou se retourne pour être perpendiculaire à la canalisation pour bloquer l’écoulement du fluide.

Emballage

La garniture est un joint utilisé pour maintenir l’étanchéité entre la tige et le chapeau des robinets à tournant sphérique à gaz. La garniture est un composant très critique car si elle est perdue, elle provoque des fuites et si elle est trop serrée, elle empêche le mouvement. Le fabricant de la vanne à boisseau sphérique à gaz doit donc veiller à ce que la garniture soit correctement serrée.

Siège/anneaux de siège

Il s’agit de la partie d’un robinet à boisseau sphérique à gaz où repose la bille. Le siège d’un robinet à boisseau sphérique à gaz peut être fixé ou non à la bille.

Actionneur

L’actionneur est la partie du robinet à boisseau sphérique à gaz qui fournit la force nécessaire pour ouvrir ou fermer le robinet à boisseau sphérique à gaz. Dans le cas d’un robinet à boisseau sphérique à gaz à commande manuelle, la vanne est ouverte/fermée par un opérateur qui tourne un volant. D’autres vannes utilisent des actionneurs intégrés à la vanne à boisseau sphérique à gaz pour ouvrir/fermer le flux de fluide. Ces actionneurs comprennent des actionneurs pneumatiques, électriques et hydrauliques.

Figure : Composants d’une vanne à bille pour le gaz.

Comment fonctionne une vanne à bille pour le gaz ?

Les vannes à bille à gaz fonctionnent en utilisant une bille avec un trou en son centre pour contrôler le débit du fluide. C’est la position du trou dans la bille qui détermine la fermeture et l’ouverture du robinet à gaz. La sphère d’un robinet à gaz est reliée à la tige. La tige est reliée au volant ou à l’actionneur. Pour démarrer un robinet à boisseau sphérique à gaz, le volant ou l’actionneur est tourné d’un quart de tour, soit 90^o . Lorsque la poignée ou l’actionneur tourne, il fait en même temps tourner la tige qui fait simultanément tourner la sphère. Le trou de la boule est alors aligné avec la canalisation et permet ainsi au fluide de s’écouler à travers la vanne. Pour arrêter le robinet à boisseau sphérique à gaz, le volant ou l’actionneur tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour faire un tour de 90^o . La tige et la sphère tournent alors dans le sens inverse des aiguilles d’une montre d’environ 90^o , ce qui permet à la vanne à boule de fermer complètement le passage du fluide. Le robinet à boisseau sphérique à gaz ferme l’écoulement du fluide car il tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, ce qui rend le trou perpendiculaire à l’écoulement du fluide.      

Figure : Lorsque la vanne à bille de gaz est ouverte, l’alésage de la bille est aligné avec l’écoulement du fluide.

orsque la vanne à bille de gaz est fermée, l’alésage de la bille est perpendiculaire à l’écoulement du fluide.

Types de robinets à bille pour le gaz

Robinets à bille à gaz forgé

Il s’agit d’une vanne à bille pour gaz fabriquée par le processus de forgeage. Le robinet à bille à gaz forgé est fabriqué en prenant un matériau métallique et en le chauffant jusqu’à ce qu’il devienne mou. Des forces mécaniques, comme celles de la presse, sont utilisées pour donner au matériau chaud la forme requise pour le robinet à gaz à bille. Les robinets à bille à gaz forgés conviennent parfaitement aux applications à haute pression et à haute température en raison de leur grande résistance. Les robinets à boisseau sphérique à gaz forgés ont une masse plus élevée, ce qui les rend mécaniquement solides.

Robinet à boisseau sphérique pour gaz à extrémité bridée

Les robinets à boisseau sphérique à brides sont des robinets à boisseau sphérique à gaz dotés d’extrémités à brides permettant de raccorder le robinet au système de tuyauterie à l’aide de boulons et d’écrous. Ces robinets à boisseau sphérique sont fabriqués en métal, ce qui les rend sûrs contre les gaz combustibles et augmente leur résistance pour les applications à haute pression. Les robinets à boisseau sphérique à brides sont utilisés pour les applications de débit de fluide tout ou rien. Les vannes à bille à brides sont utilisées dans plusieurs applications telles que les stations d’échange de chaleur, le transport de gaz naturel, etc.

Figure : Robinet à bille à brides pour gaz.

Robinets à bille à gaz à extrémité soudée

Il s’agit d’une vanne à bille pour gaz dont les extrémités sont reliées à la canalisation par soudage. Ces robinets à boisseau sphérique sont utilisés lorsque l’entretien n’est pas fréquent. Ces robinets à boisseau sphérique sont très fiables car ils ne provoquent aucune fuite au niveau du joint entre le tuyau et le robinet. Les robinets à bille à gaz à extrémité soudée sont fabriqués à partir de matériaux métalliques et sont raccordés à des tuyaux métalliques afin d’obtenir une soudure parfaite et solide. Les robinets à boisseau sphérique pour gaz ont des joints et des corps solides, ce qui les rend fiables pour une utilisation dans des applications à haute pression et à haute température.

Figure : Robinets à bille à gaz à extrémités soudées.

Robinets à bille en fonte ductile pour gaz

Il s’agit de robinets à bille pour gaz fabriqués en fonte ductile. Comme leur nom l’indique, les robinets à tournant sphérique en fonte ductile sont fabriqués dans un matériau ductile, ce qui les protège contre les chocs externes susceptibles d’endommager le corps du robinet. Un impact externe dû, par exemple, à la chute d’un objet peut causer des dommages en termes de fissures et ainsi provoquer des fuites dans le corps de la vanne. Cependant, avec un robinet à boisseau sphérique en fonte ductile, la vanne est à l’abri des dommages externes car elle présente une résistance accrue aux chocs grâce à l’alliage ductile utilisé. Cette vanne utilise une tige et une boule en acier inoxydable avec des sièges fabriqués dans d’autres matériaux comme le PTFE ou les élastomères.

Applications du robinet à boisseau sphérique pour gaz

• Les vannes à bille pour le gaz sont utilisées dans les systèmes de gaz naturel.
• Les vannes à bille pour gaz sont utilisées dans les systèmes d’air comprimé.
• Ces vannes sont utilisées pour le transport des hydrocarbures.
• Ils sont utilisés pour contrôler le flux de gaz de pétrole liquéfié et de gaz naturel.
• Ils sont utilisés dans le contrôle des vapeurs chimiques.
• Ils sont utilisés pour le contrôle des fluides chauds dans les chauffages résidentiels et commerciaux.
• Les vannes à bille pour le gaz sont utilisées dans les chaudières, les cuisinières à gaz et les fours.

Avantages des robinets à bille à gaz

• Les robinets à bille à gaz sont légers par rapport aux autres robinets à bille.
• Les vannes à bille à gaz ont d’excellentes caractéristiques d’ouverture et de fermeture. Les robinets à boisseau sphérique fonctionnent rapidement en réponse aux conditions de pression du pipeline. Cette caractéristique est très importante car elle permet d’éviter les retours d’eau et la contamination des fluides.
• Les vannes à bille à gaz sont polyvalentes. Les robinets à bille à gaz ont une conception compacte avec un corps de vanne solide adapté à diverses applications industrielles.
• Les vannes à bille à gaz sont efficaces. Ces vannes s’ouvrent/se ferment en appliquant un faible couple ou un mécanisme d’actionnement simple.
• Les vannes à bille pour gaz sont durables. Ces vannes peuvent être utilisées pendant une longue durée, à condition qu’elles soient utilisées pour le bon fluide et pour des applications tout ou rien uniquement.
• Les robinets à bille à gaz ne nécessitent que des interventions de maintenance minimales.
• Les vannes à bille pour gaz sont solides. Ces vannes sont fabriquées à partir de composants métalliques, ce qui les rend solides même lorsqu’elles fonctionnent à haute pression et à haute température.
• Les vannes à bille à gaz sont bon marché par rapport aux autres vannes.

Inconvénients des robinets à bille à gaz

• Les robinets à bille à gaz soudés sont difficiles à nettoyer.
• Les robinets à bille de gaz peuvent être fatals lorsqu’ils laissent échapper des fluides combustibles.

Dépannage d’une vanne à bille de gaz

Fuite du robinet à bille de gaz

• Fuite à travers la garniture. Garniture desserrée ; resserrer la garniture.
• Fuite par le raccord fileté. Serrez le raccord fileté.
• Fuite à travers les boulons et les écrous de l’extrémité de la bride. Serrez les boulons et les écrous. Vérifiez le joint de la bride et s’il est endommagé, remplacez-le.
• Fuite à travers le corps de la vanne. Le corps de la vanne est endommagé. Réparez la vanne, par exemple en la soudant.

La manivelle est difficile à tourner

• La tige est endommagée. Vérifiez la compatibilité du fluide avec le robinet à boisseau sphérique pour gaz afin de vous assurer qu’il n’endommage pas la tige. Remplacez la tige endommagée.
• Matière obstruée. Retirez/nettoyez les matières étrangères présentes dans la valve.

Résumé

Un robinet à boisseau sphérique pour gaz est un type de robinet à boisseau sphérique utilisé pour ouvrir/fermer le flux de fluides gazeux. Les robinets à boisseau sphérique pour gaz sont généralement des robinets à boisseau sphérique en deux parties. Les vannes à bille pour gaz utilisent une bille avec un trou en son centre. Le trou permet l’écoulement du fluide. Lorsque le trou est colinéaire à la canalisation, le fluide s’écoule et la vanne à bille pour gaz est dite ouverte. Lorsque l’on tourne le robinet à boisseau sphérique pour que le trou soit perpendiculaire à la canalisation, le fluide s’arrête et le robinet à boisseau sphérique est dit fermé. Les robinets à boisseau sphérique sont fabriqués dans des matériaux métalliques résistants, ce qui les rend adaptés aux applications à haute pression et à haute température. Les robinets à boisseau sphérique sont raccordés au gazoduc à l’aide de différentes méthodes de raccordement telles que la soudure, les filets, les boulons et les écrous. Il existe différents types de robinets à boisseau sphérique à gaz, tels que les robinets à boisseau sphérique à gaz à extrémité soudée, les robinets à boisseau sphérique à extrémité bridée, les robinets à boisseau sphérique à gaz forgés, les robinets à boisseau sphérique à gaz en fonte ductile, etc. Les robinets à boisseau sphérique sont utilisés dans diverses applications telles que les systèmes de gaz naturel, les systèmes d’air comprimé, le transport d’hydrocarbures, le contrôle du débit de GPL et de gaz naturel, les vapeurs chimiques, les chauffages commerciaux et résidentiels, les chaudières et les fours, entre autres. Les avantages de l’utilisation des vannes à bille à gaz sont la haute efficacité, la durabilité, la polyvalence, la haute résistance, le fonctionnement rapide, la facilité d’utilisation et la légèreté.