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Petit clapet anti-retour

June 4, 2022

Qu’est-ce qu’un petit clapet anti-retour ?

Comme son nom l’indique, un petit clapet anti-retour est une vanne de petite taille utilisée pour empêcher l’inversion du flux de fluide. L’écoulement inversé du fluide se produit dans le système de tuyauterie lorsque la pompe est arrêtée ou qu’il y a un reflux. Le fluide circulant dans le sens inverse peut entraîner une contamination ou endommager la chaudière et la pompe. Les petits clapets anti-retour sont destinés à être utilisés dans des applications à basse et moyenne pression. Ces vannes fonctionnent de manière automatique. Le fonctionnement automatique est amélioré par l’utilisation de la différence de pression, la vanne s’ouvrant lorsque la pression d’entrée est supérieure à la pression de sortie. Les fabricants de petits clapet anti retour conçoivent ce type de vanne pour une utilisation à basse et haute température. La plage de température à laquelle la vanne peut être utilisée dépend des matériaux utilisés pour sa fabrication. L’utilisation d’un matériau métallique rend la vanne capable de résister à des températures élevées, contrairement à l’utilisation d’un matériau en plastique ou en caoutchouc dans lequel la vanne est adaptée à une utilisation à basse température. Les fabricants de petits clapets anti-retour conçoivent ces vannes pour qu’elles fonctionnent en utilisant une bille ou un disque comme élément de fermeture.

Figure : Petit clapet de retenue.

 

Composants d’un petit clapet anti-retour

Corps de la valve

Le corps d’un petit clapet anti-retour est le principal composant utilisé pour loger les pièces internes. Le corps est généralement constitué de matériaux métalliques tels que le laiton, le bronze, l’acier au carbone, l’acier inoxydable, la fonte ductile et la fonte, entre autres. Les fabricants de petits clapets anti-retour utilisent des matériaux métalliques pour fabriquer le corps afin d’améliorer sa résistance à la pression du fluide ainsi qu’aux températures élevées.

Bonnet/couverture

Le chapeau est un couvercle placé sur le corps de la vanne. Le corps et le chapeau sont reliés par la méthode de soudage ou par des filets/vis. Les deux sont fabriqués dans les mêmes matériaux pour améliorer la compatibilité lors du serrage. Le chapeau permet de contenir la pression du fluide et d’éviter toute fuite de fluide.

Disque/balle

Il s’agit d’une partie d’un petit clapet anti-retour utilisé pour empêcher l’inversion du flux de fluide. Les fabricants de petits clapets anti-retour conçoivent la vanne de manière à ce que l’élément de fermeture soit une bille ou un disque, selon le type de vanne.

Siège

Le siège est monté entre le corps et la boule/disque et il est censé fournir la surface sur laquelle la boule/disque se pose lorsqu’elle ferme le flux de fluide. Les fabricants de petits clapets anti-retour fabriquent le siège en utilisant différents matériaux en fonction du domaine d’application. Le matériau du siège peut être métallique ou souple, comme le plastique ou le caoutchouc.

Printemps

Il s’agit d’un composant utilisé pour aider la boule/disque à revenir dans sa zone d’appui lorsque le flux de fluide vers l’avant s’arrête ou lorsqu’il y a un reflux. Le ressort peut s’étirer et se comprimer selon les besoins. Ces deux propriétés sont utilisées pour aider la vanne à s’ouvrir et à se fermer en conséquence.

 

Comment fonctionne un petit clapet anti-retour ?

Un petit clapet anti-retour fonctionne sur le principe de la différence de pression. Il s’agit d’un principe selon lequel le disque/boule du clapet est forcé de s’ouvrir lorsque la pression du fluide en amont est supérieure à la pression du fluide en aval. Ce scénario crée une force qui agit sur la bille/le disque en la poussant pour créer un espace d’écoulement. Avec la pression amont élevée, le fluide continue de s’écouler via le petit clapet anti-retour. Lorsque la pression du fluide d’aspiration est réduite ou que la pompe est arrêtée, la bille/disque de la vanne est forcée de revenir à sa position de fermeture où elle se ferme, empêchant ainsi l’écoulement inverse du fluide. Cette capacité du disque/boule à revenir en position de fermeture est renforcée par l’utilisation d’un ressort ou par la gravité ou le reflux. D’autres fabricants de petits clapets anti-retour conçoivent le clapet de telle sorte que le disque/boule se ferme en utilisant le reflux et la gravité, sans ressort. L’avantage d’avoir un ressort est que le petit clapet anti-retour peut être installé dans une position verticale ou horizontale.

Figure : Fonctionnement d’un petit clapet anti-retour.

 

Types de petits clapets anti-retour

Petit clapet anti-retour à ressort

Il s’agit d’un petit clapet anti-retour qui ferme le disque/boule du clapet à l’aide d’un ressort. Le ressort s’étire ou se comprime et déplace ainsi la bille/le disque de sa position de fermeture, laissant un espace libre pour l’écoulement du fluide. Les fabricants de petits clapets anti-retour à ressort conçoivent ces vannes avec un ressort colinéaire, oblique ou vertical par rapport au disque/boule de la vanne. Il existe trois types de petits clapets anti-retour à ressort : le clapet à ressort en ligne, le clapet en Y et le clapet de levage. Ces trois types fonctionnent sur le même principe de compression/étirement du ressort pour permettre l’écoulement du fluide et de retour du ressort dans sa position de repos lorsque la pression d’aspiration diminue. Le petit clapet anti-retour en forme de Y présente l’avantage de pouvoir être ouvert pour inspection et réparation sans qu’il soit nécessaire de le retirer du raccord de tuyauterie. Cependant, le petit clapet anti-retour à ressort en forme de Y occupe plus d’espace que le type en ligne.

Figure : Petit clapet anti-retour à ressort.

Petit clapet anti-retour à gaufre

Il s’agit d’un petit clapet anti-retour qui utilise un disque pivotant à une extrémité et qui est utilisé pour empêcher l’inversion du flux de fluide. Le disque est monté sur le corps de la vanne à l’aide d’un bras. Le bras est articulé de sorte que lorsque le fluide frappe le disque à l’extrémité libre, il peut se soulever, laissant un espace libre pour l’écoulement du fluide. Le petit clapet anti-retour à gaufre peut avoir une plaque simple ou double. La plaque simple est moins chère que le clapet à double plaque. Le petit clapet à double plaque utilise deux demi-disques appelés plaques qui sont soutenus par des ressorts pour empêcher toute rotation libre. Lorsque le fluide s’écoule à travers la vanne, les deux plaques sont battues vers l’avant, laissant un espace pour l’écoulement du fluide. Le petit clapet à double plaque est plus cher que le clapet à plaque unique. L’un des avantages du petit clapet anti-retour à plaque est qu’il est mince et léger.

      

Figure : Petit clapet anti-retour à gaufre.

Clapet anti-retour en plastique

Il s’agit d’un petit clapet anti-retour fabriqué en matière plastique. Les fabricants de petits clapets anti-retour recommandent l’utilisation de ces clapets à basse température pour éviter les dommages causés par la chaleur thermique. Les petits clapets anti-retour en plastique sont faciles et moins chers à fabriquer que les clapets métalliques. Les petits clapets anti-retour en plastique conviennent aux applications à basse et moyenne pression. En raison de la faible densité des matériaux plastiques, ces clapets sont plus légers que les clapets métalliques. Le propylène et le chlorure de polyvinyle sont quelques-uns des matériaux plastiques utilisés pour fabriquer les petits clapets anti-retour en plastique. Cependant, ces clapets sont peu résistants et ne peuvent donc pas supporter une pression élevée. Les fabricants de petits clapets anti-retour conçoivent ces vannes pour des applications telles que l’eau et les milieux corrosifs. En effet, les matériaux plastiques résistent beaucoup mieux à la corrosion que les matériaux métalliques.

Figure : Petit clapet anti-retour en plastique.

Petit clapet anti-retour à battant

Il s’agit d’un petit clapet anti-retour qui utilise un disque battant similaire à un clapet de type wafer, mais celui-ci est doté d’un chapeau soutenant le corps pour protéger les pièces internes. Les fabricants de petits clapets anti-retour conçoivent ce clapet anti-retour à battant avec des filets aux extrémités de l’orifice pour faciliter la connexion du clapet et du tuyau. Les fabricants de petits clapets anti-retour produisent ce clapet pour qu’il fonctionne à l’aide d’un disque qui pivote à une extrémité. Cela laisse l’autre extrémité libre, de sorte que lorsque le fluide agit sur elle, le disque s’ouvre facilement. Les petits clapets anti-retour à battant peuvent être utilisés pour différents types de fluides en fonction du matériau utilisé pour fabriquer les pièces internes. Ces vannes peuvent également être utilisées à des températures basses ou élevées, selon les matériaux internes utilisés par le fabricant de clapets à battant.

Figure : Petit clapet anti-retour à battant.

Double clapet anti-retour

Il s’agit d’un petit clapet anti-retour utilisé pour empêcher l’inversion du flux de fluide dans les applications hydrauliques. Ce type de vanne se compose de deux vannes connectées en série pour empêcher l’inversion du flux de fluide. Ce type de vanne est très fiable car chaque vanne possède sa propre bille qui empêche l’inversion du flux de fluide en cas de dysfonctionnement d’une vanne. Le dysfonctionnement d’une telle vanne peut être dû à un corps étranger qui interfère avec le mouvement de la bille et empêche ainsi la fermeture. Les fabricants de petits clapets anti-retour recommandent d’inspecter ces vannes assez souvent pour s’assurer qu’elles fonctionnent correctement. En effet, les clapets anti-retour doubles sont utilisés pour le transport d’eau douce destinée à la consommation humaine et, en cas de problème mécanique, ils peuvent présenter un risque pour la santé des personnes qui en dépendent.

Figure : Double clapet anti-retour.

 

Applications des petits clapets anti-retour

  • Les petits clapets de retenue sont utilisés pour l’approvisionnement en eau douce à des fins domestiques et commerciales.
  • Ils sont utilisés dans le traitement des eaux usées.
  • Les petits clapets anti-retour sont utilisés dans les industries alimentaires.
  • Ils sont utilisés dans les applications de chaudière pour protéger contre les dommages causés à la chaudière et l’inversion du flux de fluide.
  • Les petits clapets anti-retour sont utilisés dans les applications pétrochimiques et chimiques.
  • Ces vannes sont utilisées dans les industries du pétrole et du gaz.

 

Avantages des petits clapets anti-retour

  • Ils sont légers.
  • Ils occupent moins d’espace.
  • Les petits clapets anti-retour sont moins chers.
  • Les petits clapets anti-retour ne permettent pas l’inversion du flux de fluide, mais uniquement son passage vers l’avant.
  • Ces vannes sont actionnées automatiquement en utilisant le principe de la différence de pression.
  • Les petits clapets anti-retour sont exempts de fuites de fluide.
  • Ils sont polyvalents car ils peuvent être utilisés dans différentes applications ou pour différents types de supports.
  • Les petits clapets de retenue n’ont pas besoin d’être lubrifiés, contrairement à d’autres clapets comme les clapets d’arrêt.
  • Ces vannes ont un rendement élevé en raison de la faible chute de pression.
  • Les petits clapets anti-retour peuvent être utilisés à la fois à basse et à haute température, selon le matériau utilisé pour fabriquer le clapet.
  • Ces vannes peuvent maintenir la pression d’écoulement du fluide prévue.
  • Les petits clapets anti-retour fonctionnent rapidement.

 

Inconvénients des petits clapets anti-retour

  • Ces vannes sont sujettes aux problèmes de coups de bélier.
  • Ils ne sont pas performants dans les applications de flux de fluide pulsé.
  • Les petits clapets anti-retour sont conçus pour permettre l’écoulement du fluide dans une seule direction.

 

Dépannage des petits clapets anti-retour

Fuite de fluide interne

  • Débris à l’intérieur de la valve. Ouvrez le petit clapet de retenue et nettoyez les débris éventuels.
  • Siège endommagé ou usé. Remplacez le siège de la vanne.
  • Joints toriques endommagés. Remplacez les joints toriques.

Fuite de liquide externe

  • Le raccord entre la vanne et le tuyau est desserré. Serrez le raccord au couple recommandé par le fabricant du petit clapet anti-retour.
  • Anneaux usés. Remplacez les anneaux.

La vanne produit des vibrations

  • Vitesse d’écoulement du fluide excessive. Assurez-vous que la valve fonctionne à la vitesse d’écoulement du fluide recommandée par le fabricant du petit clapet anti-retour.

Pas de débit de fluide à travers le petit clapet anti-retour

  • La vanne est installée dans le mauvais sens. Vérifiez que le sens d’écoulement correspond à la flèche d’écoulement indiquée sur le corps de la vanne par le fabricant du petit clapet anti-retour ou à celle indiquée dans le guide du manuel d’utilisation.
  • Tuyau bloqué. Vérifiez que le tuyau amenant le fluide au petit clapet anti-retour n’est pas obstrué et retirez tout matériau conduisant à l’obstruction.
  • Faible pression d’aspiration. Assurez-vous que le niveau de pression d’entrée est conforme aux recommandations du fabricant du petit clapet anti-retour.

 

Résumé

Le petit clapet anti-retour est une vanne de petite taille utilisée pour empêcher l’inversion du flux de fluide. Les petits clapets anti-retour sont utilisés dans les applications à basse et moyenne pression. Ces vannes dépendent de la différence de pression entre l’entrée et la sortie de la vanne pour ouvrir et fermer le flux de fluide. La vanne fonctionne automatiquement lorsque la pression d’entrée dépasse la pression de sortie. Lorsque la pression d’entrée diminue ou qu’il y a un reflux de fluide, le disque/boule de la vanne est forcé de se fermer, empêchant ainsi l’écoulement inverse. Les petits clapets anti-retour sont reliés à la vanne par des filets ou par une méthode de soudage. Les différents types de petits clapets anti-retour sont, entre autres, les petits clapets à ressort, les petits clapets à battant, les petits clapets à plaquette, les clapets en plastique et les doubles clapets.

Les fabricants de petits clapets anti-retour produisent ces vannes avec différents matériaux pour une utilisation dans différentes applications. Le type de matériau utilisé pour fabriquer la vanne est le facteur clé à prendre en compte lors de l’achat de la vanne. Les diverses applications des petits clapets anti-retour sont l’approvisionnement en eau douce, le traitement des eaux usées, les applications alimentaires, le pétrole et le gaz, et les produits chimiques, entre autres. Les avantages de l’utilisation de petits clapets anti-retour sont les suivants : petite taille, légèreté, absence d’inversion de flux, fonctionnement automatique, absence de fuites, haute efficacité, absence de lubrification et fonctionnement rapide.

 

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