Robinet à soupape

Le robinet à soupape est utilisé pour couper l’écoulement du fluide et convient pour les occasions qui doivent être étranglées fréquemment. Le plus souvent, il est utilisé dans la production chimique.

Le disque et le siège de la vanne sont les pièces d’étanchéité du robinet à soupape. Afin de fermer la vanne de manière étanche, la surface correspondante du disque et du siège de vanne doit être meulée, et les matériaux résistants à la corrosion et à l’usure, tels que le Stellite 6 et l’acier inoxydable, peuvent également être soudés sur la surface d’étanchéité. Le disque et la tige du robinet à soupape sont conçus de manière à faciliter le montage du disque et de la tige.

Table des matières

1. Types de robinets à soupape

2. Construction d’un robinet à soupape et principes de fonctionnement

3. Performance et application du robinet à soupape

4. Installation et utilisation d’un robinet à soupape

5. Guide de sélection du robinet à soupape

6. Problèmes courants et entretien des robinets à soupape

7. Conclusion

1. Types de robinets à soupape

A. Basé sur le schéma d’alésage

Robinet à soupape à bride à passage directflange globe valve

※ Robinet à soupape à passage droit/TEE/Z-Body

Les voies d’écoulement du fluide à l’entrée et à la sortie du robinet à soupape en T sont à 180° dans la même direction. Cette conception présente un faible coefficient de débit et une faible perte de charge. Elle s’appuie sur la tige de la vanne pour diriger le disque de la vanne vers la surface d’étanchéité du siège de la vanne, fermant ainsi complètement l’écoulement. Lors du processus d’ouverture/fermeture, la friction entre les surfaces d’étanchéité est faible, ce qui minimise l’usure. Le degré de hauteur d’étranglement est minimal et la performance du processus est optimale. Par rapport au robinet-vanne, la structure du robinet à soupape est simple et plus facile à entretenir. C’est le robinet le plus couramment utilisé dans l’industrie.

Robinet à soupape de type Y

        ※ Robinet à soupape de type Y

La tige de la vanne et le chemin d’écoulement du robinet à soupape de type Y forment un certain angle, et la surface d’étanchéité du siège de la vanne et le chemin d’écoulement d’entrée et de sortie ont également un certain angle. Le corps de la vanne peut être intégral ou divisé. Le robinet à soupape de type Y à corps fendu utilise deux corps de soupape pour prendre en sandwich le siège de soupape entre eux, ce qui est pratique pour la maintenance. Le robinet à soupape de type Y ne modifie pas le sens de l’écoulement. C’est la plus petite résistance à l’écoulement parmi les robinets à soupape. La surface d’étanchéité du siège de soupape et du disque peut être soudée avec un alliage dur pour résister à l’érosion et à la corrosion. Il est très adapté aux pipelines de production d’alumine, et convient également aux pipelines avec un milieu de boue.

Robinet à soupape angulaire

          ※ Robinet à soupape à angle

Le plus grand avantage du robinet à soupape à angle est que la vanne peut être installée à angle droit du système de pipeline, ce qui permet d’économiser des coudes à 90° et est facile à utiliser. Par conséquent, ce type de vanne est le plus approprié pour une utilisation dans les systèmes de production d’ammoniac synthétique et les systèmes de réfrigération des usines d’engrais chimiques.

 B. Autres types de robinets à soupape

Robinet à soupape à soufflet

         ※ Robinet à soupape à soufflet

Le robinet à soupape à soufflet est également appelé robinet à soupape à soufflet d’étanchéité. Elle est conçue par soudage automatique de rouleaux pour former une barrière métallique entre le milieu fluide et l’atmosphère afin d’assurer l’absence de fuite de la tige de la vanne. Le robinet à soupape à soufflet utilise une structure à soufflet, et l’extrémité inférieure du soufflet en acier inoxydable est soudée à la tige de la vanne pour empêcher le fluide de procédé de corroder la tige de la vanne. L’autre extrémité du soufflet est installée entre le corps de la vanne et le chapeau pour former un joint statique. Une conception à double étanchéité est adoptée. En cas de défaillance du soufflet, la garniture de la tige fait office de joint secondaire. Le soufflet est soudé à la tige pour maintenir la stabilité de fonctionnement, afin d’éviter les vibrations de la tige causées par les vibrations du clapet de la vanne. Il convient aux fluides qui nécessitent des conditions de vide, tels que la vapeur, les matières inflammables, explosives, l’huile thermique, les produits de haute pureté, les produits toxiques et etc.

Valve à piston

         ※ Robinet à soupape à piston

Ce type de vanne à plongeur est un joint radial, qui est réalisé par deux bagues d’étanchéité à ressort gainées sur le plongeur poli. Les deux bagues d’étanchéité à ressort sont séparées par un collier, et la charge appliquée au chapeau par les boulons de raccordement du corps de la vanne et du chapeau presse la bague d’étanchéité à ressort autour du plongeur pour assurer l’étanchéité. La combinaison de matériaux de la vanne est l’acier au carbone pour le corps, l’acier inoxydable Cr13 pour le plongeur et le graphite flexible pour la bague d’étanchéité, qui peut être utilisée pour les conduites d’eau, de vapeur et de pétrole. Si le corps et le plongeur sont en acier inoxydable résistant aux acides, avec une bague d’étanchéité en PTFE, ils conviennent aux milieux corrosifs acides et alcalins.

Les avantages du robinet à soupape à piston sont une étanchéité fiable, une longue durée de vie et un entretien facile. L’inconvénient est la vitesse d’ouverture/fermeture lente. Ce type de vanne est largement utilisé dans les systèmes de construction urbaine, les conduites d’eau et de vapeur dans les systèmes de chauffage urbain.

Valve à aiguille

          ※ Robinet à soupape à aiguille

Le robinet à soupape de type aiguille est utilisé pour un contrôle précis du débit. Le disque et la tige de la vanne sont généralement intégrés. Il possède une sonde de haute précision en forme de pointeau, adaptée au siège de la vanne. De plus, le pas de vis du filetage de la tige du robinet à soupape à pointeau est plus petit que celui de la tige du robinet à soupape général. Dans des circonstances normales, la taille du trou du siège du robinet à soupape à pointeau est plus petite que la taille du tuyau. Par conséquent, son utilisation est généralement limitée aux conduites de faible diamètre nominal, principalement utilisées comme robinets de prélèvement.

Robinet à soupape à 3 voies

          ※ Robinet à soupape à trois voies

Le corps du robinet à soupape à trois voies a trois voies d’écoulement, il peut également être conçu pour être à quatre voies ; le robinet à soupape à trois voies peut remplacer le joint à trois voies et trois robinets à soupape ordinaires dans la canalisation pour détourner, contourner ou combiner l’écoulement. Le robinet à soupape à trois voies est doté d’un joint d’étanchéité haute performance qui prolonge la durée de vie et empêche les fuites. Il peut donc réduire les coûts de maintenance.

2. Construction d’un robinet à soupape et principes de fonctionnement

          Le robinet à soupape est constitué d’un corps de soupape, d’un            disque  ou d’un bouchon de soupape, d’un chapeau, d’une tige, etc. Les parties d’ouverture et de fermeture du robinet à soupape sont des disques en forme de clapet, la surface d’étanchéité est soit plate soit conique, et le disque se déplace linéairement le long de la ligne centrale du fluide. Le type de fonctionnement de la tige comprend le type de levage (la tige du robinet est tournée de haut en bas par un volant à main, le volant restant à son emplacement), et le type de rotation et de levage de la tige (le volant à main et la tige du robinet tournent et se déplacent ensemble de haut en bas, le contre-écrou est positionné sur le corps du robinet)

        Le robinet à soupape ne convient que pour un fonctionnement      entièrement ouvert et entièrement fermé, et il n’est pas adapté à la régulation et à l’étranglement. Le robinet à soupape est une vanne à étanchéité forcée. Lorsque la vanne est fermée, une pression doit être appliquée au clapet/à la soupape pour établir une étanchéité parfaite. Lorsque le fluide pénètre dans la vanne par le dessous du disque, la résistance que la force de fonctionnement doit surmonter est le frottement de la tige et de la garniture de la vanne et la force générée par la pression du fluide. Lorsque la force de fermeture de la vanne est supérieure à la force d’ouverture de la vanne, le diamètre de la tige doit être augmenté pour éviter que la tige ne se déforme et ne se plie.

Avec l’introduction de la vanne à siège étanche, le sens d’écoulement du fluide est modifié dans la cavité de la vanne par le dessus du disque de la vanne. Dans cette circonstance, la pression du fluide est amenée à diminuer la force de fermeture de la vanne, et la force d’ouverture de la vanne est augmentée, ce qui peut réduire le diamètre de la tige en conséquence. Dans le même temps, sous l’action du fluide, ce type de vanne est relativement étanche.

3. Performance et application du robinet à soupape

     A. Avantages du robinet à soupape

1. Course plus courte (par rapport à un robinet-vanne).
2. Bonne capacité de fermeture, moins de friction entre les surfaces d’étanchéité et durée de vie plus longue.
3. Capacité d’étranglement modérée à bonne.
4. Disponible en type T, en type Y et en angle, chacun offrant des capacités uniques.
5. La vanne peut être utilisée comme clapet anti-retour lorsque le disque n’est pas fixé à la tige.

    B. Inconvénients des robinets à soupape

1. Plus long et plus grande perte de charge (par rapport à un robinet-vanne)
2. La structure du robinet à soupape est complexe, et il est difficile à fabriquer et à entretenir
3. Nécessite une force plus importante ou un actionneur plus grand pour ouvrir/fermer la vanne (avec une pression sous le siège)
4. Les robinets à soupape ne sont généralement pas adaptés aux fluides contenant des particules, à haute viscosité et à cokéfaction facile.

    Application de robinet à soupape

Les robinets à soupape sont souvent utilisés dans les pipelines qui doivent être entièrement ouverts et fermés, et les conduites de vapeur sont plus couramment utilisées. La connexion entre le robinet à soupape et la conduite peut être de type à soudure ou à bride

4. Installation et utilisation d’un robinet à soupape

1. Les robinets à soupape à commande manuelle peuvent être installés à n’importe quelle position dans le pipeline.
2. Le volant et le mécanisme d’actionnement ne sont pas autorisés pour le levage.
3. Le sens d’écoulement du fluide doit être conforme à la direction de la flèche indiquée dans le corps de la vanne.

5. Guide de sélection du robinet à soupape

1. Les robinets à soupape doivent être utilisés sur les pipelines ou les dispositifs utilisant un fluide à haute température et à haute pression. Comme les centrales thermiques, les centrales nucléaires, les pipelines à haute température et haute pression dans les systèmes pétrochimiques.
2. Sur les pipelines où la résistance à l’écoulement et la perte de pression ne sont pas un problème.
3. Les robinets à soupape de petite taille conviennent pour remplacer les vannes à pointeau, les vannes d’instrument, les vannes de prélèvement, les vannes de manomètre, etc.
4. conviennent si la précision de la régulation n’est pas un problème et que le diamètre nominal est inférieur à 50 mm
5. Pour les petits engrais chimiques et les gros engrais chimiques dans l’industrie synthétique, il convient d’utiliser des robinets à soupape d’équerre à haute pression ou des robinets d’étranglement d’équerre à haute pression avec une pression nominale de 1500LB ou 2500LB
6. Dans l’atelier de désiliconisation produit par la méthode Bayer de l’alumine et la canalisation facile à cokéfier, on peut utiliser le robinet à soupape de type T ou le robinet d’étranglement de type T à corps renversé avec siège soudé en alliage dur.
7. Dans le système d’alimentation en eau et de chauffage des constructions urbaines, le passage nominal à travers les petites canalisations peut être choisi comme vanne à clapet, vanne d’équilibrage ou vanne à clapet à piston, si le passage nominal à travers la canalisation est inférieur à 150 mm

6. Problèmes courants et entretien des robinets à soupape

A. La valve passe.

1. Vérifiez si des particules solides telles que des débris ou de l’écaille de vapeur dans le fluide ont usé le disque ou le siège de la vanne,
2. Les particules solides sont amorties entre le disque ou le siège de soupape,
3. La tige de la vanne et le disque de la vanne ne sont pas bien connectés, de sorte que le disque de la vanne n’a pas de contact étanche avec la déflexion du siège de la vanne,
4. corrosion de la tige ou de l’écrou de la tige, etc.

B. La vanne ne fonctionne pas/ne peut pas être ouverte ou fermée.

1. Vérifiez s’il y a des débris entre la tige de la vanne et l’écrou de la tige de la vanne ou si le contact n’est pas bon.
2. La tige de la vanne et le disque de la vanne sont détachés
3. La tige de la vanne et l’écrou de la tige de la vanne sont corrodés.
4. Le disque de la vanne est soumis à une pression inverse excessive, et la garniture est trop serrée, etc.

C．Partial fuite de l’emballage.

Elle est principalement causée par la perte de la matière de remplissage de l’emballage ou par l’endommagement de la structure de la feuille de remplissage. Par conséquent, vous devez faire attention aux points suivants pendant le fonctionnement :

1. GLes robinets à soupape ne doivent pas être utilisés dans des conduites de liquide où des dépôts ou des cristaux se forment facilement. Même s’il est utilisé dans des conduites de vapeur, d’air comprimé, de vide ou de liquide qui doivent réguler le débit, un filtre doit être installé devant le robinet pour garantir que le fluide est propre lorsqu’il entre dans le robinet.
2. Lors de la fermeture de la vanne, si le disque de la vanne est bouché, il ne doit pas être fermé violemment pour empêcher le disque de la vanne de dévier ou les débris d’endommager le joint : ouverture et fermeture rapides à plusieurs reprises pour évacuer les débris. Si les mesures prises sont inefficaces, elles doivent être démontées et révisées
3. Lubrifier fréquemment la tige et l’écrou de la tige et nettoyer les débris (en particulier les soupapes d’eau et de vapeur), pour éviter la rouille ou les débris qui provoquent la défaillance de la soupape.
4. S’il s’avère que le joint d’étanchéité, la surface de joint ou la garniture de la vanne est lâche, le joint ou la garniture doit être remplacé à temps pour éviter d’endommager le disque de la vanne, le siège de la vanne ou les diverses surfaces de joint sous un milieu à grande vitesse (comme la vapeur ou l’air comprimé).
5. Compte tenu des raisons susmentionnées, la vanne de déshydratation de la conduite de vapeur doit être fermée. N’utilisez pas de vapeur pour empêcher la vanne de geler et de se fissurer. Le raccord entre la vanne et la canalisation doit être aussi court que possible.
6. Le robinet à soupape modifie le jeu du trajet d’écoulement par le soulèvement et l’abaissement du disque. Les voies d’écoulement dans la vanne ne sont pas au même centre horizontal. Lors de l’installation, faites attention au sens de la flèche sur le corps de la vanne (le sens d’écoulement est bas vers l’intérieur et haut vers l’extérieur). Sinon, le flux entre par le haut du disque de la vanne, ce qui fait que le disque de la vanne résiste à la pression inverse. Il en résulte que la vanne est difficile à ouvrir. Lorsqu’elle est forcée à s’ouvrir, la soupape est endommagée par une force excessive. Cependant, sur les conduites à basse pression, de petit diamètre et de courte distance, certaines nécessitent deux robinets à soupape consécutifs, dont l’un est installé à l’avant et l’autre à l’arrière. L’avantage de cette configuration est qu’elle permet de remplacer facilement la garniture de la vanne
7. Lors du remplacement de la garniture de la vanne, la pression doit être libérée par la sortie. Le fait de desserrer la bride du presse-étoupe peut causer des blessures graves si la vanne est toujours sous pression.
8. Pour les robinets à soupape non montants, lorsque les robinets sont complètement ouverts, le volant doit être laissé sur un demi-tour pour éviter une ouverture et une fermeture accidentelles lors de l’opération suivante, et une force excessive peut endommager le robinet.
9. L’opération est la même que pour les autres vannes, elle ne peut pas être ouverte et fermée rapidement pour éviter le phénomène de “coup de bélier” dans le pipeline

7. Résumé

Le robinet à soupape est principalement utilisé pour couper les flux du pipeline. Comparé au robinet-vanne, le robinet à soupape est plus performant en matière de régulation, la hauteur d’ouverture est faible, le temps de fermeture est court, la fabrication et la maintenance sont faciles. La surface d’étanchéité n’est pas facile à user et à rayer, les performances d’étanchéité sont bonnes et la durée de vie est longue. La conception de la structure du corps du robinet à soupape est plus compliquée, par conséquent, la résistance à l’écoulement est importante et la consommation d’énergie est élevée ; il convient aux fluides tels que la vapeur et les produits pétroliers, et il ne convient pas aux fluides à grande viscosité, aux particules, à la cokéfaction et aux précipitations. Les robinets à soupape à moyenne et haute pression et les robinets à soupape de grand diamètre peuvent être utilisés comme une structure équilibrée. Le produit étendu du robinet à soupape est le robinet d’étranglement, en contrôlant la pression et le débit du fluide en changeant le chemin d’écoulement. Sauf que les parties d’ouverture et de fermeture sont de type cône simplifié, le reste est identique au robinet à soupape.

La fin :

NTGD Valve est un fabricant professionnel de robinet à soupape, n’hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions