Soupape en Inconel

Qu’est-ce qu’une soupape en Inconel ?

Une soupape en Inconel est une soupape fabriquée en alliage d’Inconel. L’Inconel est un super alliage à base de nickel. Ce matériau présente une excellente résistance à l’oxydation et à la corrosion, une grande solidité à haute température et une résistance au fluage. Ce matériau renforce la soupape même à des températures élevées. La température de fusion de ce matériau est de 938^o C, ce qui rend son utilisation polyvalente dans une large gamme de températures. Cependant, la soupape en Inconel présente l’inconvénient d’être lourde car l’alliage d’Inconel a une densité élevée de 8200 kg/m³ . La vanne fonctionne manuellement ou automatiquement. Les vannes manuelles sont équipées d’un volant ou d’un levier. L’opérateur de la vanne applique une force rotative sur le volant pour ouvrir ou fermer le passage du fluide. Les fabricants de vannes en Inconel conçoivent la vanne pour qu’elle fonctionne avec une bille ou un disque. Le rôle de la bille ou du disque est de fermer ou d’ouvrir le passage du fluide dans la soupape. Parmi les applications de cette vanne, on peut citer l’industrie du pétrole et du gaz, l’eau salée, la marine, la pétrochimie et les produits chimiques, les produits pharmaceutiques, entre autres.

Types de soupapes en Inconel

Robinet à boisseau sphérique en Inconel

Il s’agit de la vanne dont l’élément de fermeture a la forme d’une boule. C’est l’une des vannes les plus utilisées en raison de sa facilité d’utilisation, de réparation et d’entretien. Selon les préférences de l’utilisateur et la zone de service, la vanne fonctionne manuellement ou automatiquement. La version automatique utilise un actionneur électrique ou pneumatique. La vanne manuelle est dotée d’un volant sur lequel l’opérateur exerce une force pour ouvrir/fermer le débit. Un composant de l’arbre, appelé tige, relie le volant ou l’actionneur au boisseau.

Figure : Vanne à bille en Inconel et ses composants.

Comment fonctionne un robinet à boisseau sphérique en Inconel ?

Un robinet à tournant sphérique en Inconel est l’un des robinets quart de tour. Il s’agit d’un robinet quart de tour parce qu’il effectue une rotation de 90^o de la bille pour ouvrir ou fermer le débit. Lorsque la poignée est tournée dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, l’arbre ou la tige du robinet tourne dans le même sens pendant 90^o degrés. Ainsi, la bille effectue un angle d’un quart de tour qui aligne l’alésage en son centre avec la conduite connectée à la vanne. L’alignement de l’alésage de la bille sur la valve laisse la valve ouverte, et le fluide s’écoule donc à travers la valve. Lorsque la poignée est tournée d’un quart de tour dans le sens des aiguilles d’une montre, la bille tourne et son alésage devient perpendiculaire au sens d’écoulement du fluide. La bille et le siège de la valve forment alors un joint étanche empêchant tout écoulement de fluide.

Figure : fonctionnement d’une vanne à bille en Inconel ; état ouvert (à gauche) et état fermé (à droite).

Avantages du robinet à boisseau sphérique en Inconel

• Elles sont faciles à utiliser ; il suffit de les tourner d’un quart de tour pour qu’elles s’ouvrent ou se ferment selon les besoins.
• Taille polyvalente.
• Faible chute de pression, contrairement à d’autres robinets tels que les robinets à soupape en Inconel.
• La conception simple facilite les réparations et le nettoyage.

Inconvénients des robinets à tournant sphérique en Inconel

• La bille est endommagée lorsque le fluide contient des solides abrasifs.
• Elle est sujette aux coups de bélier en raison de sa fermeture/ouverture rapide.

Vanne papillon en Inconel

Ce type de vanne utilise un disque rotatif pour permettre, arrêter ou contrôler le flux de fluide dans le système de tuyauterie. Les fabricants de vannes en Inconel conçoivent ces vannes avec un disque rotatif monté au centre de la voie d’écoulement du fluide. Le mouvement du disque est contrôlé par un volant ou un actionneur. Cette vanne fait partie des vannes quart de tour car la rotation du disque de 90^o degrés ferme ou ouvre la voie d’écoulement. Elle est idéale pour les applications de type “tout ou rien”. L’utilisation de ce robinet pour l’étranglement est limitée en fonction du domaine d’application et de la pression d’écoulement. Différents types de ce robinet sont sélectionnés en fonction de la pression et du débit afin de répondre aux exigences du système de tuyauterie.

Figure : Vanne papillon en Inconel et ses composants.

Comment fonctionne une vanne papillon en Inconel ?

Le principe de fonctionnement de cette vanne est le même, qu’elle soit manuelle ou automatique. Lorsque l’opérateur tourne le volant de 90^o degrés dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, la tige du robinet ou l’arbre tourne du même angle. Comme le disque de la vanne est relié à l’arbre/la tige, il fait également le même angle. Cet angle laisse la valve ouverte et le fluide s’écoule. Lorsque le volant est tourné d’un quart de tour dans le sens des aiguilles d’une montre, le disque de la soupape ferme la soupape en faisant un joint étanche avec le siège de la soupape. Dans cet état, la soupape est fermée et aucun fluide ne circule. Pour l’étranglement, l’opérateur de la valve tourne partiellement le volant pour permettre au fluide de s’écouler.

Avantages de la vanne papillon en Inconel

• Ils s’ouvrent et se ferment rapidement.
• Ils sont de conception simple et compacte.
• Ils utilisent moins de matériaux et sont donc plus légers.
• Ils peuvent traiter des débits importants à basse pression.
• Ils peuvent être utilisés dans des boues contenant des fluides et des boues.

Inconvénients des vannes papillon en Inconel

• L’utilisation de cette vanne pour l’étranglement n’est pas recommandée pour les débits à haute pression.
• La perte de charge est importante.

Robinet à tournant conique en Inconel

Il s’agit d’une vanne qui utilise un clapet rotatif pour contrôler le débit du fluide. Ce robinet a la forme d’un cylindre ou d’un cône. Les fabricants de robinets à tournant conique en Inconel conçoivent ce type de robinet avec un ou plusieurs passages pour le fluide. Le fait d’avoir plus d’un passage de fluide permet à ce robinet de faire le travail de deux ou trois robinets, ce qui contribue à réduire les coûts. Cette vanne fait partie des vannes quart de tour car elle fonctionne en tournant le volant à un angle de 90^o degrés pour ouvrir ou fermer le passage du fluide selon les besoins.

Figure : Robinet à tournant conique en Inconel et ses composants.

Comment fonctionne un robinet à boisseau conique en Inconel ?

Un robinet à tournant conique en Inconel fonctionne manuellement ou automatiquement. Le principe de fonctionnement reste le même, qu’il soit manuel ou automatique. Lorsque le robinet doit permettre l’écoulement du fluide, l’opérateur du robinet tourne le volant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Cette rotation fait tourner le volant d’un quart de tour sur la tige de la vanne. La tige et le clapet étant reliés, le clapet effectue la même rotation. Cette rotation permet d’aligner le trou central du clapet sur le tuyau, ce qui permet au fluide de s’écouler. Lorsque le volant/manivelle est tourné d’un quart de tour supplémentaire dans le sens des aiguilles d’une montre, le trou central du clapet devient normal par rapport au tuyau raccordé. Ainsi, le clapet et le siège de la vanne créent un joint étanche qui garantit l’absence d’écoulement de fluide à travers la vanne.

Avantages des robinets à tournant conique en Inconel

• Il s’ouvre/se ferme rapidement en tournant le volant d’un quart de tour.
• Il offre un joint étanche sans fuite.
• Conception simple et compacte.

Inconvénients des robinets à tournant conique en Inconel

• Il y a une certaine perte de pression due à la diminution de l’orifice du bouchon.
• Lourd par rapport à la vanne à bille et à la vanne papillon.

Robinet-vanne en Inconel

Ce type de vanne utilise un disque qui a la forme d’une vanne ou d’un coin. Ce type de vanne fonctionne en déplaçant le disque perpendiculairement au sens d’écoulement du fluide. Les fabricants de robinets-vannes en Inconel conçoivent ce type de robinet uniquement pour l’obturation. L’utilisation de ce robinet pour l’étranglement le fait vibrer et produire du bruit, ce qui endommage le disque et entraîne des fuites. Ainsi, ce robinet est utilisé lorsqu’il est complètement ouvert ou fermé. Lorsqu’il est complètement ouvert, la résistance à l’écoulement est minimale et la chute de pression est donc faible.

Figure : Le robinet-vanne en Inconel et ses composants.

Comment fonctionne un robinet-vanne en Inconel ?

Cette valve fonctionne en déplaçant le disque/la vanne vers le haut et vers le bas pour ouvrir et fermer le passage du fluide respectivement. Lorsque le volant est tourné de plusieurs tours dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, il tourne dans les filets de la tige du robinet en se déplaçant vers le haut. Ce mouvement vers le haut de la tige fait remonter l’opercule/le disque de la valve, laissant la valve ouverte. Le fluide s’écoule alors à travers la valve. Lorsque le volant est tourné de plusieurs tours dans le sens des aiguilles d’une montre, la tige et l’opercule se déplacent vers le bas. Le mouvement vers le bas force l’opercule et le siège de la valve à former un joint étanche qui empêche la circulation du fluide.

Figure : Fonctionnement d’un robinet-vanne en Inconel.

Avantages des robinets-vannes en Inconel

• Il est adapté aux flux bidirectionnels.
• Il présente une faible chute de pression par rapport au robinet à soupape.
• Il est idéal pour les hautes pressions et les hautes températures.

Inconvénients des robinets-vannes en Inconel

• Il occupe une grande surface lorsqu’il est installé.
• La réparation par rodage et meulage est difficile à réaliser.

Robinets à soupape en Inconel

Le robinet à soupape en Inconel est conçu pour réguler le débit d’un fluide dans un système de tuyauterie. Il se compose d’un disque mobile qui contrôle le débit. Le corps du robinet est sphérique, d’où le nom de “robinet à soupape”. Le siège du robinet fonctionne avec le disque pour renforcer l’étanchéité lorsque le robinet est fermé. Les fabricants de robinets à soupape en Inconel conçoivent ces robinets pour un fonctionnement manuel ou automatique, en fonction du domaine d’application.

Figure : Robinet à soupape en Inconel.

Comment fonctionne le robinet à soupape en Inconel ?

Ce robinet fonctionne de la même manière que le robinet-vanne, mais n’a pas besoin de beaucoup de tours pour s’ouvrir ou se fermer. La vanne s’ouvre lorsque le volant est tourné dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Cette rotation est convertie en un mouvement linéaire vers le haut par la tige du robinet. Le mouvement de la tige vers le haut déplace le disque de la valve vers le haut, laissant la valve ouverte pour permettre le passage du fluide. Lorsque le volant est tourné légèrement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre pour l’étranglement, le disque laisse un petit espace pour permettre au fluide de s’écouler. Lorsque le volant est tourné dans le sens des aiguilles d’une montre, la tige et le disque se déplacent vers le bas. Il en résulte un joint étanche qui empêche tout écoulement de fluide.

Figure : Fonctionnement d’un robinet à soupape en Inconel.

Avantages des robinets à soupape en Inconel

• C’est le meilleur pour l’étranglement.
• Il est facile et rapide à utiliser.
• Il n’y a pas de fuite de liquide.

Inconvénients des robinets à soupape en Inconel

• La perte de charge est importante par rapport à d’autres vannes.
• Sa conception est assez complexe.

Applications des robinets à soupape en Inconel

Ces vannes sont utilisées dans de nombreuses applications industrielles, parmi lesquelles :

• Centrales à vapeur.
• Aliments et boissons.
• Produits pharmaceutiques.
• Applications agricoles.
• Systèmes d’eau municipale et de dessalement.
• Applications minières.
• Industries pétrolières et gazières.
• Applications marines.
• Pétrochimie et traitement chimique.

Avantages des soupapes en Inconel

• Ces vannes sont robustes.
• Ils conviennent pour les hautes pressions et les hautes températures.
• Ils sont polyvalents en termes de taille et d’application.
• Ils sont résistants à la corrosion et aux produits oxydants.
• Ils sont très durables s’ils sont utilisés conformément aux instructions du fabricant.

Inconvénients des soupapes en Inconel

• Elles sont lourdes par rapport aux valves en titane.
• Elles sont plus chères que les valves en titane et en acier inoxydable.

Dépannage des soupapes en Inconel

Fuite au niveau de la jonction vanne-tuyau

• Connexion desserrée. Serrer les vis ou les boulons et les écrous qui relient le robinet à la conduite.
• Joint usé. Remplacer le joint.
• Haute pression. Utiliser la soupape à la pression recommandée par le fabricant de la soupape en Inconel.

Flux de fluide nul à travers la valve

• Tuyau d’aspiration bouché. Vérifier que la conduite alimentant la vanne n’est pas obstruée et retirer tout matériau étranger.
• Soupape bloquée. Démontez la valve et retirez tout matériau à l’intérieur de la valve.

La vanne est difficile à fermer/ouvrir

• Siège ou disque/boule encrassés. Nettoyez les saletés sur le siège et le disque/la balle.
• Tige endommagée. Remplacer ou réparer la tige.

La vanne ne se ferme pas complètement

• Matériaux étrangers à l’intérieur de la valve. Nettoyer les corps étrangers.
• Tige du robinet déformée ou endommagée. Réparer ou remplacer la tige si nécessaire.

Résumé

Une soupape en Inconel est une soupape fabriquée en alliage d’Inconel. Le matériau Inconel possède d’excellentes propriétés chimiques et mécaniques. Ces vannes sont suffisamment robustes pour les applications à haute température et à haute pression. Elles présentent une excellente résistance à la corrosion dans les milieux corrosifs tels que les acides chlorhydrique et sulfurique. Ces propriétés confèrent à la vanne une longue durée de vie et une utilisation économique. Selon le domaine d’utilisation, la vanne est conçue pour fonctionner manuellement ou automatiquement. Le principe de fonctionnement reste le même, qu’il s’agisse d’une vanne manuelle ou automatique. La vanne fonctionne à l’aide d’une bille ou d’un disque/obturateur qui ouvre et ferme le passage du fluide selon les besoins. La rotation du volant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre ouvre la vanne, tandis que la rotation dans le sens des aiguilles d’une montre ferme le passage du fluide.

Les fabricants de vannes en Inconel proposent différents types de vannes, telles que les vannes à bille, les vannes à clapet, les vannes papillon, les vannes à soupape et les vannes à guillotine. Ces vannes sont utilisées dans diverses applications, telles que les produits chimiques, l’agriculture, les centrales à vapeur, le pétrole et le gaz, les aliments et les boissons, et les produits pharmaceutiques, entre autres.