vanne PRV

Qu’est-ce qu’une vanne PRV ?

PRV signifie détendeur de pression. Une vanne PRV est une vanne de contrôle utilisée pour réduire une pression d’entrée élevée non régulée à une pression de sortie constante malgré les fluctuations de la pression en amont. Une vanne PRV réduit la pression excessive dans un système de tuyauterie. Cette vanne est également connue sous le nom de régulateur de pression. Les vannes PRV sont utilisées dans des applications telles que les industries de la vapeur, de l’eau, du gaz et du pétrole. La vanne PRV aide à réduire la pression à des niveaux de fonctionnement sûrs avant que le fluide n’atteigne un appareil de plomberie dans la zone d’application. Une pression très élevée peut entraîner des problèmes de plomberie et les vannes PRV sont donc indispensables pour les éviter. Un bon exemple d’application d’une vanne PRV se trouve souvent dans un système municipal d’approvisionnement en eau où elle est utilisée pour réduire la pression du flux d’eau afin d’éviter d’endommager les appareils de plomberie lorsque l’eau arrive dans le système de tuyauterie de la maison.

Figure : Valve PRV.

Composants d’une vanne PRV

Corps de la valve

Il s’agit du composant utilisé pour abriter les parties intérieures de la vanne PRV. Les fabricants de vannes PRV conçoivent le corps en utilisant des matériaux solides tels que l’acier inoxydable et l’acier au carbone afin de s’assurer qu’il est suffisamment résistant pour supporter la pression du fluide ainsi que le poids des autres composants.

Poignée

Il s’agit d’un composant sur lequel l’opérateur de la vanne peut appliquer une force pour faire tourner une vis qui se déplace vers le bas ou vers le haut pour faire varier la pression du fluide.

Diaphragme

Il s’agit du composant d’une soupape PRV qui est pressé vers le haut pour permettre à la soupape de s’ouvrir afin de permettre l’écoulement du fluide dans la canalisation basse pression.

Vis de réglage

Il s’agit d’une vis avec un contre-écrou qui sert à modifier la pression du ressort. On tourne la vis à partir de la poignée et elle se déplace vers le haut ou vers le bas pour modifier la pression.

Crépine

Il s’agit d’un composant utilisé pour filtrer la saleté ou les débris de la ligne principale afin d’empêcher la valve PRV de se bloquer.

Port d’entrée

Il s’agit de l’orifice par lequel le fluide sous haute pression entre dans la valve PRV.

Orifice de sortie

C’est l’orifice par lequel passe le fluide qui quitte la valve. C’est le fluide dont la pression a été régulée afin de ne pas endommager les appareils de plomberie en aval.

Printemps

Le ressort est utilisé pour modifier la pression à laquelle la valve PRV s’ouvre.

Figure : Composants d’une vanne PRV.

Comment fonctionne un PRV ?

Un fabricant de vannes PRV conçoit cette vanne en forme de dôme. Cette vanne est installée en amont de la vanne d’arrêt lorsque la pression du fluide doit être régulée pour éviter d’endommager d’autres éléments de la tuyauterie. Les fabricants de vannes PRV conçoivent cette vanne avec une vis de réglage sur le dessus. La vanne contient un diaphragme à ressort variable qui est utilisé pour s’élargir et se rétrécir automatiquement en fonction de la pression du fluide entrant dans la vanne PRV. Lorsque le fluide entre dans la valve PRV à haute pression, le mécanisme interne comprime le diaphragme pour réduire le débit du fluide. Cela peut aider à réduire la pression du fluide, ce qui réduit ensuite les contraintes sur les appareils et les tuyaux installés après la soupape PRV. D’autre part, lorsque la pression du fluide entrant diminue, le diaphragme s’élargit, permettant à une plus grande quantité de fluide de s’écouler à travers la valve. Une vis de réglage montée sur le dessus peut être serrée pour augmenter la tension du ressort à l’intérieur (ce qui diminue la pression du fluide à la sortie) ou desserrée pour permettre au fluide de s’écouler librement à travers la valve (ce qui augmente la pression du fluide à la sortie). Lorsque le système de tuyauterie est protégé par la soupape PRV, les vannes intérieures des appareils, les robinets d’arrêt et les robinets sont moins susceptibles de présenter des fuites de fluide et les fluctuations de pression du fluide sont égalisées.

Types de vannes PRV

Vanne PRV à action directe

Il s’agit d’une vanne PRV qui est idéale pour les petites charges de pression où un contrôle précis de la pression du fluide n’est pas nécessaire. Les fabricants de vannes PRV conçoivent cette vanne pour qu’elle soit compacte, facile à installer et peu coûteuse. Cependant, cette vanne présente une plus grande variation de la pression de réglage par rapport aux autres vannes PRV. Les fabricants de vannes PRV conçoivent cette vanne pour les services au point d’utilisation. La vanne PRV à action directe est le type le plus simple de vanne PRV. Cette vanne fonctionne avec un soufflet convoluté ou un diaphragme plat. Cette vanne a une précision de +/- 10% du point de consigne en aval. Cette vanne est conçue de telle sorte que le mouvement du ressort de réglage contribue à ouvrir directement la vanne. La compression du ressort produit une force d’ouverture qui contribue à augmenter le débit du fluide. Lorsque la pression augmente en aval, un nivellement se produit lorsque la pression en aval est amenée à la face inférieure du ressort de réglage pour contrebalancer la compression du ressort. La force de compression du ressort est restreinte afin d’améliorer la sensibilité du ressort pour qu’il se nivelle en fonction des changements de pression en aval. Il en résulte un contrôle simple de la pression du fluide par l’orifice de la valve. Cependant, un fluide à haut débit entraîne une variation de pression.

Figure : Vanne PRV à action directe.

Vanne PRV pilotée

Il s’agit d’une vanne PRV utilisée pour les grandes charges qui nécessitent un contrôle étroit de la pression. Ces vannes réagissent rapidement aux changements de charge et sont adaptées à une large gamme de débits de fluide par rapport aux types à action directe. Les vannes PRV pilotées sont plus grandes et plus chères. Les fabricants de vannes PRV conçoivent cette vanne pour utiliser une vanne pilote afin de charger un diaphragme ou un piston qui augmente la force descendante nécessaire pour ouvrir la vanne plus grande. Cela permet d’obtenir une grande capacité de débit avec une faible variation de pression. La fermeture et l’ouverture de la vanne pilote peuvent être contrôlées en équilibrant la force entre la pression secondaire et le ressort de réglage. La vanne pilote aide à fournir une pression au diaphragme ou au piston de la vanne principale. La force descendante résultant de la pression du débit pilote est multipliée par les surfaces de la membrane ou du piston. Cela favorise l’ouverture de la grande vanne ou de la vanne principale, ce qui permet d’obtenir des débits très élevés.

En raison de cette multiplication, un petit changement sur l’ouverture de la vanne pilote entraîne un changement significatif du débit de fluide et de la pression en aval via la vanne principale. Ainsi, lorsque la force du ressort de réglage effectue un petit changement sur le pilote, il en résulte une réponse rapide et une large gamme de débits. Les vannes PRV pilotées présentent l’avantage d’un contrôle étroit de la pression en aval et d’une réponse rapide. Les fabricants de vannes PRV produisent deux types de vannes pilotées qui sont :

• Vanne PRV à pilotage interne. Cette vanne comporte deux valves, la valve principale et la valve pilote, dans une seule unité. La précision de cette vanne est d’environ +/- 5%.
• Vanne PRV à pilotage externe. Ce type utilise des diaphragmes doubles au lieu des opérateurs à piston du type à pilotage interne. Cette vanne a une précision de +/- 1%.

Figure : Vanne PRV pilotée.

Facteurs à prendre en compte lors de l’achat d’une vanne PRV

Pression de fonctionnement

Les fabricants de soupapes PRV conçoivent différentes soupapes PRV pour une utilisation à différents niveaux de pression. Chaque vanne a des niveaux de pression de sortie et d’entrée. Les pressions nominales d’entrée et de sortie de l’application doivent être connues pour sélectionner la meilleure vanne PRV. Cela aidera également à déterminer la précision nécessaire.

Exigences en matière de débit de fluide

Pour choisir le bon robinet PRV, il faut connaître le débit du fluide et la taille de la conduite pour s’assurer que la conduite et le robinet résisteront à de telles charges. Une vanne fonctionnant avec des charges très élevées peut présenter des fuites et donc des pertes.

Type de média

Certaines vannes PRV sont destinées à être utilisées avec des fluides non corrosifs, tandis que d’autres sont destinées à être utilisées avec des fluides corrosifs, visqueux ou contenant des particules solides. En tant que tel, le fait de connaître le type spécifique de fluide aidera le fabricant ou le vendeur de vannes PRV à fournir la meilleure vanne pour ce travail.

Température de fonctionnement

Les fabricants de vannes PRV utilisent différents matériaux pour fabriquer les différents composants de la vanne PRV. Les propriétés thermiques de chaque matériau sont différentes de celles des autres matériaux. Il est donc important de connaître la plage de température de fonctionnement pour que le fabricant ou le vendeur de vannes PRV choisisse la meilleure vanne qui ne peut pas être endommagée par des températures basses ou très élevées.

Applications d’un détendeur de pression

• Elles sont utilisées dans l’approvisionnement en eau domestique et commerciale. Les vannes PRV sont utilisées pour réguler la pression de l’eau entre la canalisation municipale et la canalisation alimentant les appareils domestiques. Cela permet d’éviter les fuites d’eau et les dommages aux robinets.
• Les vannes PRV sont utilisées pour réduire la pression dans les humidificateurs, les aérothermes, les stérilisateurs et autres équipements de traitement.
• Ces valves sont utilisées dans les systèmes d’air comprimé tels que les outils actionnés, le gonflage des pneus et le nettoyage, entre autres.
• Ils sont également utilisés dans les centrales à vapeur pour réguler le débit de vapeur et d’eau.
• Les vannes PRV sont utilisées dans les exploitations minières.
• Ils sont utilisés pour le découpage et le soudage par oxycoupage.
• Ils sont utilisés dans les hôpitaux pour contrôler le flux d’oxygène.

Avantages des vannes PRV

• Les vannes PRV peuvent être automatisées ou manuelles.
• Ces vannes sont rapides à mettre en œuvre.
• Les vannes PRV sont de conception simple et compacte.
• Ils sont exempts de toute fuite de fluide.
• Ces vannes ne nécessitent pas de contrôleurs de rétroaction ou d’appareils de mesure séparés.
• Les vannes PRV sont faciles à entretenir.
• Ils sont fiables dans leurs opérations.
• Ils peuvent être utilisés dans des applications à basse et haute température.
• Ils sont polyvalents car ils sont utilisés pour servir dans diverses industries.
• Ces vannes permettent d’éviter d’endommager les appareils de plomberie en raison d’une pression excessive de l’alimentation principale.
• Les vannes PRV permettent d’améliorer le confort et la constance du débit des fluides.

Inconvénients des vannes PRV

• Les valves PRV sont chères.
• Elles occupent beaucoup d’espace d’installation par rapport aux autres vannes.

Dépannage des vannes PRV

Dépassement de la pression dans des conditions de charge normales

• Des matières étrangères ou des saletés sont obstruées entre la tête et le siège de la vanne pilote. Ouvrez la vanne conformément aux instructions du fabricant de la vanne PRV et nettoyez la saleté ou les matériaux étrangers.
• Matériaux étrangers entre le siège et la tête de la vanne principale. Nettoyez le siège et la tête.
• Les lignes ou les orifices de détection de pression sont obstrués. Retirez les matériaux de blocage et nettoyez les lignes et les orifices.

Dépassement de la pression lors de charges légères

• Saleté entre le siège et la tête de la soupape principale. Ouvrez la vanne PRV et nettoyez la saleté.
• La vanne de dérivation fuit ou n’est pas fermée hermétiquement. Serrez la vanne de dérivation et réparez-la si nécessaire.

La valve PRV ne s’ouvre pas

• Diaphragme défectueux. Remplacez le diaphragme.
• L’orifice est bouché. Enlevez les saletés qui le bloquent.
• Le siège de la vanne pilote est obstrué par des saletés. Nettoyez le siège de la vanne pilote ou remplacez-le si nécessaire.
• Obstruction de la crépine de la canalisation. Nettoyez la crépine.

Faible pression de refoulement

• Le réglage de la vanne pilote n’a pas été correctement ajusté. Réglez-la à la pression recommandée par le fabricant de la valve PRV.
• La vanne est sous-dimensionnée. Vérifiez la charge par rapport à la valeur nominale indiquée dans les instructions du fabricant de la soupape PRV.

La vanne ne se ferme pas

• La vanne de dérivation fuit ou est ouverte. Réparez la valve.
• Ligne de détection du pilote bloquée. Retirez les matériaux de blocage.
• Le pilote s’est rompu. Remplacez l’assemblage du diaphragme du pilote.

Résumé

PRV signifie détendeur de pression. Il s’agit d’une vanne de contrôle utilisée pour réguler une pression d’entrée élevée à une pression de sortie constante. Cette réduction de pression est nécessaire car elle permet d’éviter d’endommager les appareils de plomberie en amont. Ces appareils sont conçus pour supporter une faible pression de fluide, d’où la nécessité d’une vanne PRV. Les fabricants de vannes PRV conçoivent cette vanne avec une poignée permettant de régler la pression du fluide requise. La poignée comporte une tige filetée et un ressort qui permet d’augmenter ou de diminuer le niveau de pression en aval de la vanne PRV. Il existe différents types de ces vannes, les plus courants étant les vannes PRV à action directe et les vannes PRV pilotées. Ces vannes sont utilisées dans des applications telles que les centrales à vapeur, l’approvisionnement en eau des municipalités, les hôpitaux, les compresseurs d’air et les opérations minières, entre autres. Les avantages de ces vannes sont leur polyvalence, leur fonctionnement rapide, leur conception simple et compacte, l’absence de fuites, leur grande résistance et leur fiabilité. Cependant, les vannes PRV sont chères par rapport aux autres vannes. De plus, ces vannes sont de grande taille et occupent donc un grand espace d’installation.