Clapet anti-retour à haute pression

Qu’est-ce qu’une vanne de retenue haute pression ?

Une vanne de retenue haute pression est un type de vanne conçu pour résister à une pression élevée supérieure à 500 PSI et qui empêche le reflux du fluide. Le reflux du fluide se produit lorsque la pompe est éteinte, réduisant ainsi l’énergie de pression avant et pouvant amener le fluide à changer de direction de flux de l’avant vers l’arrière. Un tel reflux de fluide peut entraîner des dommages tels que la contamination du fluide en amont et/ou interférer avec le fonctionnement de la chaudière et de la pompe. Les vannes de retenue haute pression sont suffisamment robustes pour résister aux niveaux de pression élevés. La haute résistance garantit que la vanne ne peut pas s’affaisser ou présenter des fuites de fluide à travers les éléments connectés. Les fabricants de vannes de retenue haute pression utilisent des matériaux solides pour fabriquer la vanne tels que l’acier inoxydable, la fonte ductile, l’acier au carbone et la fonte, entre autres. De plus, d’autres matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer les pièces internes comme les sièges et les anneaux tels que des plastiques et du caoutchouc. L’utilisation de tels matériaux souples (plastique et caoutchouc) rend la vanne de retenue haute pression adaptée à une utilisation à basse température et haute pression. En effet, les matériaux souples ont une faible résistance aux hautes températures. La vanne de retenue haute pression est recommandée pour une utilisation dans des applications à haute température si les composants internes sont fabriqués à partir de métaux capables de résister à de hautes températures sans provoquer de réaction chimique.

Composants d’une vanne de retenue haute pression

Corps

Le corps est la partie principale d’une vanne de retenue haute pression et est utilisé pour contenir les composants intérieurs. Le corps est très solide car il est fabriqué à partir de métaux solides tels que l’acier inoxydable et l’acier au carbone. La grande résistance du métal rend le corps de la vanne solide et résistant aux dommages dus à l’impact, pouvant être causés par des objets tombants ou par la chute de la vanne de retenue haute pression. Le corps contient les ports d’entrée et de sortie de la vanne.

Chapeau

C’est une autre partie du corps qui est placée sur le dessus de la vanne. Les fabricants de vannes de retenue haute pression conçoivent le chapeau et le corps avec le même matériau. Cela aide à améliorer la compatibilité des deux lorsqu’ils sont connectés et assure une force égale et un joint étanche contre toute fuite. Le corps et le chapeau des vannes de retenue haute pression sont connectés à l’aide de différentes méthodes, qui sont les méthodes de boulonnage, d’étanchéité sous pression et de soudage. Ce sont les méthodes que les fabricants de vannes de retenue haute pression recommandent pour les vannes utilisées pour transmettre des fluides à très haute pression.

Disque

C’est le composant d’une vanne de retenue haute pression qui est responsable de l’ouverture du flux de fluide vers l’avant et de la fermeture de tout fluide tentant de changer de direction. Le disque est fabriqué dans différents matériaux solides en fonction des domaines d’application.

Siège

C’est une partie interne d’une vanne de retenue haute pression utilisée pour fournir la surface d’assise du disque lorsque la vanne est fermée. Le siège empêche également toute fuite de fluide entre le corps et le disque de la vanne. Les fabricants de vannes de retenue haute pression utilisent différents matériaux pour fabriquer le siège. Le matériau du siège détermine où la vanne convient le mieux à une utilisation.

Joint

Cette pièce est placée entre les faces d’accouplement du corps et du tuyau et du corps et du chapeau. Il aide à empêcher toute fuite de fluide en garantissant un joint étanche.

Comment fonctionne une vanne de retenue haute pression ?

Une vanne de retenue haute pression est conçue pour fonctionner sur le principe de différence de pression. Selon ce principe, le disque de la vanne permet le flux de fluide à travers la vanne lorsque la pression en amont est supérieure à la pression en aval. Ainsi, l’énergie de pression fournit l’énergie mécanique utilisée pour forcer le disque vers le haut en laissant un passage dégagé où le fluide s’écoule. Une fois que le disque ouvre le passage de flux et que la pression d’aspiration reste élevée, le fluide continue de s’écouler à travers la vanne de retenue haute pression. Lorsque la pompe est éteinte ou lorsque la pression du fluide diminue, le flux de fluide tente de s’inverser et le disque de la vanne retourne à sa position de siège où il empêche le reflux.

Types de vannes de retenue haute pression

Vanne de retenue haute pression à bascule

C’est une vanne de retenue haute pression qui offre une faible résistance à l’écoulement du fluide lorsqu’elle est entièrement ouverte. Comme son nom l’indique, le disque de la vanne bascule pour ouvrir et fermer la vanne de manière similaire à une trappe. Le disque est pivoté autour d’une charnière montée à l’extérieur du siège de la vanne. Les fabricants de vannes de retenue haute pression utilisent une rondelle de composition sur le disque de la vanne pour absorber la plupart de l’usure. La charnière à broche est desserrée pour aider le disque à se fermer lorsque le flux de fluide réduit à zéro. Les vannes de retenue haute pression à bascule sont montées dans la direction horizontale mais peuvent également être montées dans la direction verticale tant que le disque ne reste pas coincé lors de la fermeture de la vanne. Les fabricants de vannes de retenue haute pression recommandent d’utiliser ces vannes lorsque le flux de fluide inverse n’est pas fréquent pour éviter que la vanne ne claque. La conception de cette vanne de retenue haute pression empêche les fluides visqueux et la saleté d’interférer avec la rotation du disque autour de la charnière.

Vanne de retenue haute pression à levée

C’est une vanne de retenue haute pression dans laquelle le fluide ouvre le disque de la vanne depuis le côté inférieur. Le principe de fonctionnement est tel que la pression d’entrée élevée par rapport à la pression de sortie fournit la force qui soulève le disque contre la gravité ou le ressort de la vanne et permet l’écoulement du fluide. Lorsque la pression du fluide diminue, le disque de la vanne est contraint de revenir à la position de fermeture par le ressort de la vanne, le reflux et/ou la gravité. Les fabricants de vannes de retenue haute pression conçoivent ces vannes avec l’avantage qu’elles nécessitent une courte course pour obtenir une ouverture complète de la vanne. De plus, les fabricants de vannes de retenue haute pression conçoivent cette vanne avec un guide qui aide le disque à se déplacer vers le bas précisément jusqu’à la position de siège. Le problème avec ce guide est qu’il a tendance à piéger la saleté, ce qui peut provoquer le maintien de la vanne ouverte lorsque la pression du fluide diminue. Les fluides très visqueux peuvent également maintenir le disque sur le piège, ce qui interfère avec la fermeture de la vanne. Les vannes de retenue haute pression à levée sont avantageuses car elles ne sont pas sujettes au claquement comme les vannes de retenue à bascule et conviennent à une utilisation dans des applications où il y a des inverses de fluide fréquents ou irréguliers.

Vanne de retenue haute pression à clapet d’arrêt

C’est un type spécial de vanne de retenue haute pression. Les fabricants de vannes de retenue haute pression produisent cette vanne avec un mécanisme de commande qui est une manivelle ou un actionneur. Cette vanne est destinée à empêcher le reflux du fluide comme les autres vannes de retenue haute pression. Le mécanisme de commande permet de fermer l’écoulement du fluide quel que soit le niveau de pression. Les vannes de retenue haute pression à clapet d’arrêt sont une légère modification des vannes à globe courantes conçues avec une tige fixée sur le disque. Cependant, en ce qui concerne les vannes de retenue haute pression à clapet d’arrêt, les fabricants conçoivent la tête de tige flottante sur le disque qui n’est pas fixée. Comme le disque n’est pas fixé à la tige de la vanne, il fonctionne en se soulevant, ce qui lui permet de se déplacer librement vers le haut et vers le bas lorsque la tige est ajustée pour ouvrir ou fermer l’écoulement du fluide. Cela aide à contrôler l’écoulement du fluide, mais si le fluide tente de s’écouler dans la direction inverse, le disque réagit rapidement pour bloquer le fluide. De plus, en utilisant le mécanisme de commande, la tige peut être tournée pour descendre et forcer le disque à se fermer, empêchant ainsi l’écoulement du fluide vers l’avant ou vers l’arrière selon les besoins.

Vanne de retenue haute pression à ressort

C’est une vanne de retenue haute pression qui est fermée à l’aide d’un ressort. Le ressort et le disque travaillent ensemble, le ressort se comprimant sous la pression du fluide d’aspiration permettant au disque de se déplacer vers l’avant. Cela crée un espace libre pour le fluide à travers la vanne. Lorsque la pression du fluide d’aspiration diminue, le ressort est libéré de la compression, le faisant revenir en arrière et le disque se déplace ainsi vers sa position de fermeture où il empêche le reflux du fluide. Les fabricants de vannes de retenue haute pression à ressort peuvent utiliser le ressort pour concevoir une vanne en forme de Y, chargée en ligne ou verticalement. Un avantage des vannes de retenue haute pression à ressort est qu’elles peuvent être installées en position verticale ou horizontale car elles ne dépendent pas de la gravité pour se fermer.

Applications des vannes de retenue haute pression

• Les vannes de retenue haute pression sont utilisées dans les applications minières.
• Elles sont utilisées dans les applications de traitement de l’eau douce et des eaux usées.
• Elles sont utilisées dans les applications alimentaires et des boissons.
• Elles sont utilisées dans les applications de lutte contre les incendies.
• Les vannes de retenue haute pression sont utilisées dans les centrales électriques à vapeur.
• Elles sont utilisées dans les usines de traitement chimique.
• Les vannes de retenue haute pression sont utilisées dans les industries de raffinage du pétrole et du gaz.
• Elles sont utilisées dans le transport de gaz naturel liquéfié et de pétrole brut.

Avantages des vannes de retenue haute pression

• Elles peuvent supporter une pression et une température élevées.
• Elles sont exemptes de reflux du fluide.
• Elles ne présentent pas de fuites grâce à des joints étanches et à des matériaux de haute résistance.
• Elles fonctionnent automatiquement.
• Les vannes de retenue haute pression ont une efficacité élevée en raison de la faible perte de pression.
• Ces vannes maintiennent la pression de travail.
• Les vannes de retenue haute pression sont polyvalentes car elles peuvent fonctionner dans différentes applications.
• Elles sont faciles à installer et à réparer.
• Elles sont durables car elles peuvent être réparées en cas de panne.
• Les vannes de retenue haute pression fonctionnent très rapidement pour s’ouvrir ou se fermer.

Inconvénients des vannes de retenue haute pression

• Les vannes de retenue haute pression sont lourdes par rapport à d’autres vannes de retenue.
• Ces vannes ont tendance à subir des effets de coup de bélier.
• Elles ne fonctionnent pas bien en cas de flux de fluide pulsatoire.
• Elles sont plus chères par rapport à d’autres vannes de retenue.

Dépannage des vannes de retenue haute pression

Vibration/claquement de la vanne

• Vitesse de fluide élevée. Vérifiez que le niveau de vitesse du fluide est conforme aux instructions du fabricant de la vanne de retenue haute pression.

Fuite interne de fluide

• Matériaux étrangers dans la vanne. Ouvrez la vanne et retirez tous les matériaux étrangers.
• Joints toriques usés. Remplacez les joints toriques.
• Siège endommagé. Remplacez le siège.

Fuite externe de fluide

• Boulons et écrous desserrés. Serrez les boulons et les écrous au niveau de couple recommandé par le fabricant de la vanne de retenue haute pression.
• Joint usé. Remplacez le joint.

Le fluide ne passe pas à travers la vanne de retenue haute pression

• Mauvaise installation. Installez la vanne de sorte que le sens d’écoulement du fluide soit le même que la flèche de flux indiquée sur la vanne. Suivez toutes les autres instructions d’installation indiquées par le fabricant de la vanne de retenue haute pression dans le manuel utilisateur.
• Obstruction du tuyau. Vérifiez le tuyau alimentant le fluide à la vanne pour toute obstruction et retirez tout matériau obstruant l’écoulement du fluide.
• Vanne aval fermée. Ouvrez la vanne en aval pour créer une différence de pression.
• Faible débit d’aspiration. Augmentez la pression de débit d’aspiration à la valeur de pression recommandée par le fabricant de la vanne de retenue haute pression.

Résumé

La vanne de retenue haute pression est une vanne robuste conçue pour empêcher le reflux du fluide et est conçue pour fonctionner dans des applications à haute pression supérieures à 500 PSI. Les fabricants de vannes de retenue haute pression conçoivent ce type de vanne pour fonctionner sur le principe de différence de pression selon lequel le disque de la vanne s’ouvre lorsque la pression d’aspiration dépasse la pression de sortie.

Ce principe de fonctionnement permet à la vanne de fonctionner automatiquement sans actionneur de vanne ou manivelle, à l’exception d’une vanne de retenue haute pression à clapet d’arrêt. La vanne de type arrêt possède une manivelle qui est utilisée pour arrêter l’écoulement du fluide quel que soit le niveau de pression. Les fabricants de vannes de retenue haute pression produisent cette vanne en utilisant des matériaux métalliques solides et la vanne possède des brides pour se connecter au tuyau. De plus, la vanne peut être connectée au tuyau à l’aide de la méthode de soudage.

Les différents types de vannes de retenue haute pression sont la vanne de retenue haute pression à bascule, la vanne de retenue haute pression à clapet d’arrêt, la vanne de retenue haute pression à levée et la vanne de retenue haute pression à ressort, entre autres. Les applications des vannes de retenue haute pression sont le pétrole et le gaz, le traitement des eaux usées, les produits chimiques, les aliments et les boissons, la lutte contre les incendies, les applications minières et les applications de centrales électriques à vapeur, entre autres. Les avantages de l’achat d’une vanne de retenue haute pression sont la haute résistance, le fonctionnement automatique, l’efficacité élevée et l’absence de fuite, la capacité à maintenir la pression, l’absence de reflux et le fonctionnement rapide. Cependant, ces vannes sont lourdes par rapport à d’autres vannes de retenue et elles peuvent permettre l’écoulement du fluide dans une seule direction uniquement.