Robinet à bille à port en V

Un robinet à boisseau sphérique à port en V est un type de robinet à boisseau sphérique avec un alésage de boisseau sphérique en forme de V ou un siège de soupape en forme de V. Un robinet à boisseau sphérique à orifice en V a l’avantage de pouvoir être utilisé comme vanne de régulation, ce qui n’est pas courant dans la plupart des robinets à boisseau sphérique. La principale différence entre un robinet à boisseau sphérique à encoche en V et les autres types de robinets à boisseau sphérique est l’alésage en V profilé dans le boisseau qui peut avoir un angle de 15°, 30°, 45°, 60° ou 90°. Une vanne à bille à encoche en V permet de produire un pourcentage égal de caractéristiques d’écoulement du fluide pour un meilleur contrôle de l’écoulement du fluide. Il a été constaté que les vannes à bille à encoche en V offrent un meilleur contrôle du débit par rapport aux vannes plus grandes et aux vannes à bille plus coûteuses. Un robinet à tournant sphérique à orifice en V permet de contrôler efficacement l’écoulement du fluide dans un pipeline. Le débit dans une vanne à bille à orifice en V est presque linéaire. Les robinets à tournant sphérique à orifice en V sont conçus et fabriqués avec une grande résistance car ils sont traversés par un fluide à grande vitesse. En effet, sans cette résistance, ces fluides à grande vitesse peuvent endommager ces vannes.

Figure : Vanne à bille à encoche en V.

Comment fonctionne une vanne à bille à orifice en V ?

Un robinet à boisseau sphérique à port en V utilise une bille avec un alésage entaillé en V en son centre. La sphère est reliée à l’actionneur ou à la poignée par l’intermédiaire de la tige/arbre du robinet. Un robinet à tournant sphérique à port en V commence à s’ouvrir lorsque l’opérateur du robinet tourne la poignée ou actionne l’actionneur d’un quart de tour. Lorsque la poignée commence à tourner, elle fait tourner simultanément la tige et la sphère. L’alésage de la sphère en forme de V est ainsi aligné avec la canalisation, ce qui permet un écoulement efficace du fluide. Lorsque la vanne à bille à encoche en V est en position fermée et que l’opérateur veut l’ouvrir, la petite section de l’alésage en V commence à s’ouvrir en premier. Cela permet d’améliorer la précision et la stabilité du contrôle du fluide à ce stade. Pour fermer le robinet à boisseau sphérique à encoche en V, la poignée ou l’actionneur tourne dans le sens opposé à celui de l’ouverture. La rotation est également d’un quart de tour ou d’un angle de 90^o . L’alésage de la vanne est alors perpendiculaire à la canalisation, ce qui permet de bloquer l’écoulement du fluide.

Figure : Fonctionnement d’une vanne à bille à encoche en V.

Types de vannes à bille à orifice en V

Vanne à bille manuelle à port en V

Il s’agit d’un type de vanne à bille à port en V qui est actionné manuellement. Un robinet à boisseau sphérique à encoche en V manuel possède une poignée ou un levier sur lequel l’opérateur applique un couple pour ouvrir ou fermer le robinet. Cela signifie qu’un opérateur doit actionner le robinet à tournant sphérique à orifice en V en tournant la poignée. L’un des avantages d’un robinet à tournant sphérique à orifice en V actionné manuellement est qu’il est moins cher qu’un robinet actionné par un actionneur. Un robinet à boisseau sphérique à orifice en V manuel présente l’avantage de continuer à fonctionner même lorsque le reste du système ne fonctionne pas, par exemple en raison d’une panne de courant. Les vannes à bille à port en V manuelles sont également simples et peuvent être automatisées à l’avenir si l’utilisateur le juge nécessaire.

Figure : Vanne à bille manuelle à port en V.

Vanne à bille à port en V actionnée

Il s’agit d’une vanne à bille à encoche en V qui est alimentée par un actionneur. Un actionneur est un composant utilisé dans les vannes à bille à port en V pour les mettre en marche et les arrêter, c’est-à-dire pour ouvrir ou fermer le flux de fluide respectivement. L’un des avantages d’une vanne à bille à port en V actionnée est qu’elle peut fonctionner de manière indépendante et précise sans opérateur de vanne. Cependant, un robinet à boisseau sphérique à orifice en V actionné est plus cher que son homologue manuel. Parmi les actionneurs qui peuvent être utilisés dans un robinet à boisseau sphérique à orifice en V, on trouve un actionneur hydraulique, un actionneur pneumatique et un actionneur électrique.

Figure : Vanne à bille à port en V actionnée.

Robinet à boisseau sphérique en V à trois pièces

Un robinet à boisseau sphérique à port en V en trois parties est un robinet à boisseau sphérique dans lequel le corps du robinet est divisé en trois parties, à savoir le corps et les deux embouts. Les trois pièces sont reliées par des boulons. Ce type de robinet à boisseau sphérique à orifice en V permet de retirer plus facilement le siège, la boule et la tige de la canalisation. Un robinet à tournant sphérique à orifice en V en trois parties permet à l’opérateur du robinet de nettoyer la saleté, de remplacer les joints et les sièges, et de polir les petites rayures sur le robinet à tournant sphérique sans avoir à retirer complètement le robinet à tournant sphérique du système de tuyauterie. Le principal avantage d’un robinet à tournant sphérique à orifice en V en trois parties est qu’il peut être réparé et nettoyé sans être retiré de la canalisation. Cependant, les robinets à tournant sphérique en V à trois pièces sont très chers par rapport aux autres robinets à tournant sphérique.

Figure : Robinet à boisseau sphérique en V à trois pièces.

Vanne à bille en V à entrée latérale

Les robinets à tournant sphérique à orifice en V à entrée latérale sont des robinets à tournant sphérique qui sont assemblés par le côté à l’aide de boulons et d’écrous. L’assemblage des robinets à tournant sphérique à orifice en V à entrée latérale se compose de trois ou deux pièces du corps du robinet. Chaque pièce du corps du robinet est assemblée à l’aide d’un boulon ou d’un goujon, comme pour l’assemblage de pièces de bride. Les robinets à tournant sphérique à orifice en V à entrée latérale sont fabriqués à partir d’un matériau métallique forgé. Dans ce cas, chaque pièce du corps du robinet à tournant sphérique à orifice en V à entrée latérale est forgée, puis les pièces sont assemblées. La méthode de fabrication par forgeage permet de réduire les défauts qui apparaissent lorsqu’un robinet à tournant sphérique à orifice en V est fabriqué par la méthode du moulage. Les robinets à tournant sphérique à orifice en V à entrée latérale sont faciles à assembler et les composants internes du robinet sont faciles à aligner.

Figure : Vanne à bille à port en V à entrée latérale.

Vanne à bille en V à entrée par le haut

Le robinet à tournant sphérique à orifice en V à entrée par le haut est un robinet qui s’assemble par le haut. La conception d’un robinet à tournant sphérique à orifice en V à entrée par le haut facilite l’accès aux sièges et à la sphère pour les travaux de nettoyage et de réparation sans avoir à retirer le robinet de la canalisation. Les robinets à tournant sphérique à orifice en V à entrée par le haut sont préférés pour les applications qui nécessitent des robinets de grande taille. Un robinet à tournant sphérique en V à entrée par le haut convient dans les cas où le robinet ne doit pas être retiré de la canalisation. Le robinet à tournant sphérique à orifice en V à entrée par le haut est fabriqué selon la méthode du moulage. En tant que tel, un robinet à tournant sphérique à orifice en V à entrée supérieure doit subir des essais non destructifs (NDTS) pour s’assurer qu’il est exempt de défauts de moulage et donc étanche.

Applications des robinets à boisseau sphérique à orifice en V

• Les vannes à bille à encoche en V sont utilisées dans les industries du pétrole et du gaz.
• Les vannes à bille à port en V sont utilisées dans l’approvisionnement en eau et les applications agricoles.
• Ces vannes sont utilisées dans les services de traitement des eaux.
• Les vannes à bille à encoche en V sont utilisées dans les applications pharmaceutiques.
• Ils sont utilisés dans le traitement des aliments et des boissons.
• Les vannes à bille à encoche en V sont utilisées dans les mélanges et les traitements chimiques.
• Ils sont utilisés dans le transfert d’acide.
• Les vannes à bille à port en V sont utilisées dans les applications de traitement des déchets.

Avantages des vannes à bille à orifice en V

Contrôle précis du débit des fluides

Les robinets à bille à port en V sont disponibles dans différents angles d’ouverture de 15°, 30°, 45°, 60°, à 90° degrés qui offrent des caractéristiques de débit de fluide égales. Lorsque la bille est ouverte, les débits requis peuvent être obtenus entre 0^o et 90^o .

Les vannes à bille à port en V assurent une fermeture étanche aux bulles.

Les vannes à bille à port en V utilisent le principe d’une bille flottante qui améliore la fermeture étanche aux bulles en plus de réguler le débit du fluide. Lorsqu’une vanne à bille à port en V est fermée, la pression en amont presse la bille contre le siège, ce qui améliore l’étanchéité. Cela permet d’arrêter ou de contrôler le flux bidirectionnel du fluide, ce qui est très important dans les applications de gaz.

Chute de basse pression

La conception d’une vanne à bille à port en V permet au fluide de s’écouler directement à travers la vanne, ce qui contribue à réduire la perte de pression dans la vanne. Les vannes à bille à port en V ont un coefficient de débit (Cv) plus élevé que les autres vannes de contrôle de fluide de taille similaire. Ainsi, une vanne à bille à port en V plus petite peut atteindre le même débit qu’une vanne de contrôle de plus grande taille.

Pression d’arrêt élevée

Les vannes à bille à port en V effectuent une rotation de la bille d’un quart de tour pour fermer ou ouvrir le flux de fluide. Cela permet aux vannes de s’ouvrir et de se fermer à une pression de service plus élevée. En tant que tels, les robinets à tournant sphérique à encoche en V ont besoin d’un couple plus faible pour s’ouvrir/se fermer, ce qui permet de réduire les coûts en termes d’actionneurs.

Opération rapide

Les vannes à bille à encoche en V fonctionnent en tournant la bille d’un quart de tour pour ouvrir ou fermer la vanne, ce qui prend une seconde.

Polyvalent

Les robinets à boisseau sphérique à encoche en V sont de différents types et conceptions, ce qui permet de les utiliser dans différentes applications.

Durable

Les vannes à bille à encoche en V peuvent être nettoyées, réparées et inspectées. Ainsi, les vannes à bille à port en V durent plus longtemps que les autres vannes qui sont mises au rebut dès qu’un composant tombe en panne.

Inconvénients des vannes à bille à orifice en V

• Bien que les vannes à bille à encoche en V soient classées comme des vannes à bille de contrôle, elles sont en quelque sorte imprécises par rapport aux autres vannes de contrôle du débit.
• Les robinets à bille à encoche en V sont chers par rapport aux autres robinets à bille.

Caractéristiques d’une vanne à bille à port en V

• Les robinets à bille à encoche en V ont des billes en forme de V et des sièges en forme de V.
• Les vannes à bille à port en V sont de grande taille.
• Les vannes à bille à encoche en V font un quart de tour pour ouvrir ou fermer le passage du fluide.
• Les robinets à bille à encoche en V ont un coefficient de débit élevé par rapport à la taille du corps.
• La boule de ces vannes est produite avec une finition super lisse.
• Les robinets à bille à port en V ont un débit de fluide droit et sans restriction.
• Ces vannes ont un effet de cisaillement entre le joint et la bille qui assure une fermeture étanche.
• Ces vannes sont dotées d’une bille et d’un joint remplaçables pour une meilleure rigidité.

Dépannage des vannes à bille à port en V

Opération non lisse

• Blocage dû à l’accumulation de solides ou de boue. Nettoyez l’intérieur de la vanne à bille à port en V. Vérifiez et remplacez les composants internes tels que les sièges, les billes et les roulements si nécessaire.
• La boule est corrodée. Remplacez la boule par une autre qui résiste à la corrosion.
• L’augmentation anormale de la pression dépasse la valeur nominale du siège lors de la fermeture du robinet à boisseau sphérique à encoche en V. Prenez les mesures recommandées par le fabricant du robinet à boisseau sphérique à orifice en V pour éviter toute augmentation de pression inhabituelle dans le robinet et remplacez les sièges du robinet.
• Le liquide colle aux sièges et au disque. Nettoyez l’orifice en V à l’intérieur de la section. Vérifiez et remplacez les sièges ou la bille si nécessaire.

Fuite externe dans une vanne à bille à port en V

• Les performances d’étanchéité du presse-étoupe et du joint diminuent progressivement lorsque la température du fluide est élevée ou lorsque la fréquence de fonctionnement du robinet à tournant sphérique à port en V est élevée. Serrez légèrement les boulons et les écrous de la garniture de presse-étoupe et du joint. Si nécessaire, remplacez la garniture de presse-étoupe et le joint.
• Les performances d’étanchéité des garnitures de presse-étoupe et des joints diminuent lors de la fermeture du robinet en cas d’augmentation inhabituelle de la pression dans la canalisation. Suivez les instructions du fabricant du robinet à boisseau sphérique à orifice en V pour éviter toute augmentation de la pression et remplacez les joints, les sièges et la garniture de presse-étoupe si nécessaire.

Fuite à travers la vanne à bille à port en V

• Les sièges et les billes sont endommagés par les solides présents dans le fluide. Nettoyez l’intérieur de la vanne à bille à orifice en V. Remplacez les sièges et/ou la bille si nécessaire.
• La bille est corrodée par le fluide. Remplacez la bille par une bille résistante à la corrosion.

Résumé

Un robinet à boisseau sphérique à encoche en V est un type de vanne avec un alésage de boisseau en V et des sièges en V. Une vanne à bille à encoche en V peut être utilisée dans des applications d’ouverture/fermeture ainsi que dans des applications d’étranglement. Les robinets à tournant sphérique à port en V améliorent les caractéristiques d’égalité d’écoulement du fluide dans le contrôle du débit du fluide. Le débit contrôlé par une vanne à bille à encoche en V est presque linéaire. Les robinets à tournant sphérique à encoche en V doivent être fabriqués dans des matériaux solides car ils fonctionnent avec des fluides à grande vitesse qui peuvent les endommager s’ils ne sont pas suffisamment résistants.

Il existe différents types de vannes à bille à encoche en V, notamment les vannes à bille à port en V manuelles, les vannes à bille à port en V actionnées, les vannes à bille à port en V en trois parties, les vannes à bille à port en V à entrée par le haut et les vannes à bille à port en V à entrée latérale. Les robinets à boisseau sphérique à encoche en V sont utilisés dans différentes applications, notamment le pétrole et le gaz, l’approvisionnement en eau et les services agricoles, le traitement des eaux usées, les industries pharmaceutiques, les mélanges chimiques, le traitement des aliments et des boissons et le transfert d’acide, entre autres. Les avantages des robinets à boisseau sphérique à encoche en V comprennent la polyvalence, la durabilité et la précision dans le contrôle du flux de fluide, la fermeture étanche, la faible perte de pression et le fonctionnement rapide.