Vanne à bille à double enveloppe

Qu’est-ce qu’un robinet à boisseau sphérique à double enveloppe ?

Les robinets à boisseau sphérique à enveloppe sont des robinets à boisseau sphérique dotés d’une enveloppe qui aide à chauffer ou à refroidir le fluide pour éviter le grippage ou la cristallisation. Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe destinés aux applications de chauffage sont dotés de bonnes enveloppes de chauffage qui fournissent de l’huile ou de la vapeur à haute température sur le corps du robinet et les parties sphériques afin de maintenir le fluide dans l’état requis. Ceci est principalement utilisé dans des milieux tels que le soufre liquide et le bitume. Les robinets à boisseau sphérique à chemise ont des chemises qui couvrent le corps d’une extrémité de bride à l’autre. Le corps du robinet est modifié par l’ajout de brides surdimensionnées. Par exemple, un robinet à boisseau sphérique à manchette d’un diamètre nominal de 2 pouces aura une bride de 3 pouces de diamètre. La bride surdimensionnée permet d’obtenir un espace de dégagement suffisant pour le boulonnage. Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe sont utilisés pour traiter des fluides très visqueux qui peuvent facilement se solidifier à température ambiante.

Parmi les fluides qui peuvent être utilisés comme moyen de chauffage dans les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe, on trouve l’huile thermale, la vapeur et l’eau chaude. Tous les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe sont testés après la construction ou le soudage de l’enveloppe sur le corps du robinet. Le robinet à boisseau sphérique à double enveloppe standard est fabriqué à partir de matériaux moulés en acier au carbone et en acier inoxydable. Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe peuvent également être fabriqués dans d’autres matériaux spéciaux à la demande du client. Les raccordements qui peuvent être utilisés entre le robinet et la canalisation comprennent des raccords d’extrémité filetés et des raccords d’extrémité à brides. Les vannes à boisseau sphérique à double enveloppe peuvent être actionnées manuellement ou à l’aide d’actionneurs de vannes (actionneurs électriques et pneumatiques).

Figure : Vanne à bille à double enveloppe.

Composants d’une vanne à bille à double enveloppe

Corps de la valve

Il s’agit du composant d’un robinet à boisseau sphérique à enveloppe qui abrite toutes les pièces internes. Le corps du robinet est fabriqué dans des matériaux solides comme l’acier au carbone et l’acier inoxydable pour améliorer la résistance du robinet et prévenir la corrosion. Le corps de la vanne contient les orifices d’entrée et de sortie de la vanne à bille à double enveloppe. Il contient également les drains d’entrée et de sortie du fluide de chauffage ou de refroidissement.

Actionneur/poignée

L’actionneur est un composant utilisé pour la vanne à bille à enveloppe automatique. L’actionneur est chargé de fournir le couple nécessaire lorsque la vanne doit s’ouvrir ou se fermer. Les robinets à boisseau sphérique à enveloppe manuelle utilisent une poignée sous la forme d’un volant ou d’un levier à main. L’opérateur de vanne est nécessaire dans un robinet à boisseau sphérique à enveloppe manuelle. L’opérateur est chargé de fournir le couple nécessaire lorsque la vanne doit être ouverte ou fermée.

Boule

C’est le composant d’un robinet à boisseau sphérique à enveloppe qui est utilisé pour permettre ou bloquer l’écoulement du fluide. La bille possède un alésage dans sa section centrale où le fluide s’écoule lorsqu’elle est en mode ouvert.

Tige

La tige est le composant d’un robinet à tournant sphérique à manchette qui est utilisé pour relier la sphère du robinet à l’actionneur ou à la poignée. La tige est responsable de la transmission du couple de l’actionneur ou de la poignée à la boule afin que celle-ci puisse tourner pour permettre ou bloquer l’écoulement du fluide.

Vestes

Les enveloppes sont soudées ou construites dans le corps de la vanne de manière à ce que le fluide nécessaire pour chauffer ou refroidir le fluide puisse circuler dans la vanne en dégageant ou en absorbant de la chaleur en conséquence.

Sièges

Les sièges sont des composants utilisés dans les robinets à boisseau sphérique à enveloppe pour soutenir la bille à sa place. Les sièges sont placés entre la bille et le corps et ils empêchent également les fuites de fluide dans le corps.

Emballage

La garniture désigne les joints utilisés dans la tige de la vanne pour empêcher les fuites de fluide.

Trim

La garniture fait référence aux composants internes du robinet à boisseau sphérique à manchette tels que les sièges, la surface d’appui, les joints, les joints toriques et le boisseau.

Figure : Composants d’une vanne à bille à double enveloppe.

Comment fonctionne une vanne à bille à double enveloppe ?

Un robinet à boisseau sphérique à enveloppe fonctionne en utilisant un boisseau avec un alésage dans sa section centrale. Pour ouvrir un robinet à boisseau sphérique à enveloppe, il faut tourner la poignée d’un quart de tour dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Le mouvement de rotation appliqué sur la poignée pour les vannes manuelles est transmis par la tige de la vanne à la boule de la vanne. Cela fait tourner la bille du même quart de tour (90^o degrés). Lorsque la bille tourne de 90^o degrés, elle rend l’alésage colinéaire avec la canalisation. Le fluide s’écoule alors à travers la vanne vers la section suivante de la canalisation. Le même principe de fonctionnement s’applique à un robinet à boisseau sphérique à chemise actionné. La seule différence entre la vanne actionnée et la vanne manuelle est que la vanne actionnée utilise un actionneur pour fournir la force de rotation nécessaire pour ouvrir ou fermer la vanne. Pour fermer la vanne à boisseau sphérique à double enveloppe, la poignée/actionneur tourne de 90^o degrés dans le sens des aiguilles d’une montre, ce qui fait tourner le boisseau sphérique dans le même sens. L’alésage de la bille bloque alors l’écoulement du fluide car il devient perpendiculaire à la canalisation. Pour s’assurer que le fluide circulant dans la vanne est maintenu à la viscosité requise, un fluide chaud passe à travers les enveloppes de la vanne. Cela permet de libérer de la chaleur sur le fluide. Cette chaleur permet de réduire la viscosité du fluide afin qu’il n’adhère pas à la vanne à bille à enveloppe ou à la canalisation. Ces fluides comprennent, entre autres, le bitume très épais, le savon et les polymères.

Figure : Fonctionnement d’une vanne à bille à double enveloppe.

Types de vannes à bille à double enveloppe

Robinet à boisseau sphérique à double enveloppe en une seule pièce

Il s’agit d’un robinet à boisseau sphérique à double enveloppe constitué d’un corps moulé d’une seule pièce. Les robinets à boisseau sphérique à enveloppe d’une seule pièce sont exempts de fuites de fluide car ils sont testés après leur fabrication pour s’assurer que les joints soudés ne présentent aucune imperfection. Les robinets à boisseau sphérique à enveloppe d’une seule pièce sont les robinets les moins chers car ils consomment moins de matériau que les autres robinets de même taille. Cependant, les robinets à boisseau sphérique à enveloppe monobloc ne peuvent pas être ouverts pour être nettoyés ou réparés. Ces vannes sont mises au rebut lorsqu’elles se cassent.

Figure : Robinet à boisseau sphérique à chemise d’une seule pièce.

Robinet à bille à double paroi

Il s’agit d’une vanne à bille à enveloppe qui se compose de deux pièces du corps. L’une des deux pièces comprend le corps de la vanne et un joint d’extrémité et l’autre pièce est constituée de la garniture et du second joint. Les robinets à tournant sphérique à enveloppe en deux parties peuvent être inspectés, nettoyés et réparés sur le terrain, contrairement à leurs homologues en une seule partie. Cependant, pour réparer ou nettoyer un robinet à tournant sphérique à double enveloppe, il faut le retirer de la canalisation.

Figure : Robinet à boisseau sphérique à double enveloppe.

Robinet à boisseau sphérique à chemise en trois parties

Un robinet à boisseau sphérique à enveloppe en trois parties est un robinet à boisseau sphérique composé de trois pièces. Les trois pièces sont maintenues ensemble à l’aide de boulons et d’écrous pour former un corps sans fuite. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe en trois parties permettent de retirer les composants centraux tels que la tige, la sphère et les sièges de la canalisation sans retirer le robinet à tournant sphérique à double enveloppe de la canalisation. Cette caractéristique rend les robinets à tournant sphérique à manchette en trois parties efficaces pour le nettoyage des solides accumulés, le remplacement de la sphère, de la garniture de presse-étoupe et des sièges. Cependant, les robinets à tournant sphérique à manchette en trois parties sont plus chers que les robinets à une ou deux parties.

Figure : Robinet à boisseau sphérique à chemise en trois parties.

Vanne à boisseau sphérique à trois voies et à double enveloppe

Il s’agit d’un robinet à boisseau sphérique à enveloppe avec trois orifices. Les trois orifices sont utilisés soit comme vannes de mélange, soit comme vannes de dérivation. Il existe deux configurations de robinets à boisseau sphérique à double enveloppe à trois voies, à savoir le type en forme de L et le type en forme de T. La configuration en L d’une vanne à boisseau sphérique à double enveloppe est utilisée pour dévier le fluide d’une direction à une autre. La configuration en T d’une vanne à boisseau sphérique à double enveloppe à trois voies est utilisée pour mélanger et dévier les flux de fluide. Lorsque la configuration en T est utilisée pour mélanger des fluides, elle reçoit deux flux de fluides provenant de deux orifices qui sont mélangés et s’écoulent en un seul flux de fluide. Lorsqu’une configuration en T est utilisée pour dévier un fluide, elle reçoit le fluide de l’orifice d’entrée et le fluide est divisé en deux flux s’écoulant par les deux orifices de sortie.

Figure : Robinet à boisseau sphérique à trois voies avec manchon.

Caractéristiques des robinets à bille à double enveloppe

• Les robinets à bille à chemise sont dotés de chemises de chauffage ou de refroidissement.
• Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe sont très performants.
• Ils sont exempts de toute lubrification.
• Ces vannes doivent être de conception simple.
• Les robinets à bille à enveloppe doivent avoir une faible chute de pression.
• Ils doivent être rapides à l’action.
• Les robinets à bille à enveloppe doivent être très résistants et ignifuges.

Applications des vannes à bille à double enveloppe

• Les vannes à bille à double paroi sont utilisées dans des applications alimentaires telles que la production d’huile végétale, de sauce et de chocolat, entre autres.
• Ils sont utilisés dans le traitement du soufre fondu ou liquide.
• Ces vannes sont utilisées dans la production d’engrais.
• Les vannes à bille à double enveloppe sont utilisées dans le transfert des procédés de bitume et de goudron de houille.
• Ils sont utilisés dans la production de produits en caoutchouc.
• Les vannes à bille à double enveloppe sont utilisées dans la fabrication de produits en polymère.
• Les vannes à bille à double enveloppe sont utilisées dans les procédés de fabrication de savon.
• Ils sont utilisés dans la fabrication de la peinture et de l’encre.

Avantages des vannes à bille à double enveloppe

• Les robinets à bille à enveloppe peuvent être nettoyés, inspectés et réparés.
• Les vannes à bille à double enveloppe peuvent être utilisées dans différentes industries pour différentes applications.
• Ces valves sont à l’épreuve du feu.
• Les robinets à bille à double enveloppe sont durables.
• Ils sont compacts et simples dans leur conception.
• Ils peuvent être actionnés manuellement ou à l’aide d’un actionneur, selon les préférences de l’utilisateur.
• Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe ont une étanchéité parfaite, sans fuite de fluide.
• Les robinets à boisseau sphérique à enveloppe sont solides pour les applications à haute température et à haute pression.

Inconvénients des robinets à bille à double enveloppe

• Les robinets à bille à enveloppe sont plus chers que les autres robinets à bille.
• Les vannes à bille à double enveloppe fonctionnent en fonction de la disponibilité de la chaleur pour modifier la viscosité du fluide. En l’absence de chaleur, la vanne peut ne pas fonctionner.
• Ces valves fonctionnent avec des fluides visqueux qui ont tendance à les bloquer.

Dépannage d’une vanne à bille à double enveloppe

La vanne à bille à double paroi ne fonctionne pas correctement

• Il y a des solides ou des boues dans la vanne. Nettoyez l’intérieur de la vanne. Remplacez également la bille, les sièges et les arbres si nécessaire.
• Boule corrodée par le fluide. Remplacez la bille par une autre fabriquée dans un matériau résistant à la corrosion.
• Fluide collé aux sièges et à la bille. Nettoyez l’intérieur de la vanne à bille à double enveloppe. Remplacez les sièges et la bille si nécessaire.
• Sièges déformés par une température élevée. Remplacez les sièges par d’autres sièges ayant une résistance élevée à la chaleur. Si nécessaire, remplacez le robinet à boisseau sphérique à double enveloppe.

Fuite de fluide extérieur

• Les performances de l’étanchéité du presse-étoupe diminuent progressivement lorsque des fluides à haute température circulent ou lorsque la fréquence de fonctionnement de la vanne est élevée. Remplacez la garniture de presse-étoupe. Essayez également de serrer légèrement les écrous et les boulons de la garniture de presse-étoupe.
• Les performances d’étanchéité du presse-étoupe sont réduites en raison d’une pression anormale dans la cavité. Remplacez la bille de la vanne par une autre avec un trou pour libérer la pression inhabituelle.
• Les sièges et les billes sont endommagés par la boue et les solides présents dans le fluide. L’intérieur propre de la vanne à bille de l’enveloppe. Remplacez les sièges ou la bille si nécessaire.

Fuite du siège

• Boule corrodée par le fluide. Remplacez la bille par une autre qui résiste à la corrosion.
• Les sièges ont été déformés par des températures élevées. Remplacez les sièges par d’autres ayant une résistance élevée à la chaleur ou remplacez le robinet à boisseau sphérique à enveloppe.

Résumé

Un robinet à boisseau sphérique à enveloppe est un type de robinet à boisseau sphérique avec des enveloppes construites ou soudées sur le corps du robinet. Les chemises sont utilisées pour chauffer ou refroidir le fluide circulant dans le robinet afin d’éviter la cristallisation ou le grippage. Les robinets à boisseau sphérique à manchette utilisés dans les applications de chauffage sont conçus avec des manchettes de chauffage qui aident à fournir de la vapeur ou de l’huile à haute température sur le corps du robinet et les pièces de garniture afin de garantir que le fluide de la conduite conserve la viscosité requise. Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe sont conçus avec des brides surdimensionnées afin d’assurer un dégagement suffisant pour le boulonnage au pipeline. Les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe peuvent être actionnés par un actionneur ou manuellement. Les différents types de robinets à boisseau sphérique à double enveloppe comprennent les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe à une pièce, les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe à deux pièces, les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe à trois pièces et les robinets à boisseau sphérique à double enveloppe à trois voies. Les caractéristiques des robinets à boisseau sphérique à double enveloppe sont, entre autres, l’ignifugation, les enveloppes de chauffage/refroidissement, les hautes performances, la rapidité d’action et l’absence de lubrification. Les vannes à bille à double enveloppe sont utilisées dans diverses applications telles que les industries alimentaires, le traitement du soufre fondu ou liquide, la production d’engrais, le traitement du caoutchouc, la fabrication de savon, la production de polymères et le traitement du bitume, entre autres. Parmi les avantages de l’utilisation d’un robinet à boisseau sphérique à double enveloppe, citons la polyvalence, la durabilité, la rapidité d’ouverture et de fermeture, la haute résistance, la résistance au feu, la possibilité de réparation, la conception compacte et simple, et l’étanchéité .