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Robinet à bille à soudure par emboîtement

April 4, 2022

Qu’est-ce qu’une vanne à bille à soudure par emboîtement ?

Un robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement est un type de robinet à boisseau sphérique avec soudure par emboîtement. Une soudure par emboîtement est une zone en retrait du robinet à boisseau sphérique où un tuyau est inséré. Les robinets à boisseau sphérique à soudure par emboîtement sont fabriqués en acier pour les applications impliquant une pression et des températures plus élevées qui ne nécessitent pas de démontage. Les robinets à boisseau sphérique à soudure à emboîtement ont l’avantage d’assurer des connexions étanches qui durent longtemps. L’extrémité soudée des robinets à tournant sphérique à emboîtement est en forme de douille. L’extrémité femelle de la vanne est insérée dans le tuyau, puis soudée dans la vanne à bille à emboîtement. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement sont utilisés pour les petits diamètres de tuyaux d’environ 2 pouces ou moins. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement soudé sont importants dans les cas où une résistance structurelle élevée et l’intégrité des fuites sont des considérations de conception primordiales.

Figure : Robinet à bille à soudure par emboîtement.

 

Composants des vannes à bille à soudure par emboîtement

Corps de la valve

Le corps de vanne est le composant principal d’une vanne à bille à soudure par emboîtement qui abrite tous les composants internes de la vanne. Le corps de la vanne sert de barrière de pression à la vanne. En tant que tel, il est toujours nécessaire de fabriquer le corps de la vanne avec des matériaux qui garantissent que la pression ne peut pas endommager la vanne. Le corps de la vanne contient les orifices par lesquels la vanne à bille à emboîtement est connectée au tuyau.

Poignée

La poignée est le composant d’un robinet à boisseau sphérique à emboîtement qui est utilisé par l’opérateur du robinet pour appliquer la force d’ouverture/fermeture du robinet. La poignée est fabriquée dans un matériau résistant afin de pouvoir supporter le couple utilisé pour ouvrir/fermer le robinet à tournant sphérique à emboîtement.

Tige

La tige d’un robinet est également appelée l’arbre. La tige d’un robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé est le composant qui relie la poignée et le boisseau sphérique. La tige est également fabriquée dans un matériau solide afin de pouvoir transmettre le couple nécessaire à l’ouverture/la fermeture de la vanne et de résister à la haute pression et à la haute température que la vanne à boule soudée par emboîtement peut subir pendant son utilisation.

Boule 

La bille d’une vanne à bille à emboîtement est le composant utilisé pour améliorer l’écoulement et le blocage du fluide. La bille possède un trou dans sa partie centrale qui s’aligne avec la canalisation pour permettre l’écoulement du fluide.

Sièges

Les sièges sont des composants d’un robinet à tournant sphérique à emboîtement, placés entre la bille et le corps du robinet et utilisés pour empêcher les fuites de fluide. Le siège est également utilisé pour soutenir la bille dans sa position.

Emballage

La garniture est un joint placé autour de la tige d’un robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement pour empêcher toute fuite de fluide.

 

Comment fonctionne une vanne à bille à soudure par emboîtement ?

Un robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement se compose d’un boisseau sphérique avec un alésage en son centre. La sphère est reliée à la tige de la vanne et à la poignée. Le fluide s’écoule dans un robinet à tournant sphérique à emboîtement par l’alésage de la sphère. Pour démarrer le robinet à tournant sphérique à emboîtement, il faut tourner la poignée d’un quart de tour, soit 90o . Comme la poignée d’un robinet à tournant sphérique à emboîtement est reliée à la sphère par la tige, la rotation de la poignée à 90o fait tourner la tige et la sphère de la même valeur de 90o . Ainsi, l’alésage rotatif de la boule devient colinéaire avec la canalisation, de sorte que le fluide peut s’écouler dans le système de canalisation à travers le robinet à boule à emboîtement. Dans ce cas, on dit que le robinet à tournant sphérique à emboîtement est dans un état ouvert. Pour fermer le robinet à boisseau sphérique à emboîtement, il faut tourner la poignée dans le sens inverse pendant encore 90o . La tige et la boule du robinet à tournant sphérique à emboîtement font alors un quart de tour de 90o . Lorsque la boule fait cet angle d’un quart de tour, l’alésage de la boule devient perpendiculaire au tuyau contenant le fluide, ce qui bloque l’écoulement du fluide. On dit alors que le robinet à tournant sphérique à emboîtement est dans un état fermé.

Figure : Fonctionnement d’une vanne à bille à soudure par emboîtement.

 

Types de robinets à boule à soudure par emboîtement ?

Robinet à boule à soudure par emboîtement à orifice en V

Il s’agit d’une vanne à bille à soudure par emboîtement avec un alésage en forme de V dans la bille de la vanne. Le “V” indique la conception du siège et de la bille utilisés. Ce type de vanne à bille à emboîtement soudé permet une ouverture et une fermeture efficaces du flux de fluide. Le débit dans un robinet à tournant sphérique soudé à emboîtement à orifice en V est presque linéaire. Lorsque le robinet à tournant sphérique à emboîtement à orifice en V est fermé et qu’une ouverture est amorcée, la petite extrémité de l’orifice en V s’ouvre en premier, ce qui permet un contrôle stable du débit. Un robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement à orifice en V nécessite une construction solide en raison des vitesses élevées du fluide qui peuvent endommager un robinet à boisseau sphérique standard. Lorsqu’un robinet à tournant sphérique à soudure par emboîtement à orifice en V est correctement usiné, il offre une performance sans fuite.

Figure : Robinet à boule à soudure par emboîtement à orifice en V.

Robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement en trois parties

Un robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement se compose de trois pièces, à savoir le corps et les deux embouts. Les trois pièces d’un robinet à tournant sphérique à emboîtement sont maintenues ensemble à l’aide de boulons et d’écrous. Les embouts du robinet à boule à emboîtement sont soudés à la canalisation. Un robinet à tournant sphérique à emboîtement en trois parties permet de retirer facilement les parties centrales du robinet, à savoir la tige et les sièges, de la canalisation. Cela permet à l’opérateur de la vanne de nettoyer les solides déposés, de remplacer les garnitures de presse-étoupe et les sièges, et de polir les rayures de la boule sans avoir à retirer le corps de la vanne de la conduite. Ainsi, les robinets à tournant sphérique à emboîtement soudé en trois parties peuvent être entretenus et nettoyés facilement sans qu’il soit nécessaire de les retirer du pipeline. Les robinets à tournant sphérique trois pièces à soudure par emboîtement peuvent être utilisés dans les industries où l’hygiène est très importante, comme les applications pharmaceutiques et agroalimentaires. Cependant, les robinets à tournant sphérique à trois pièces sont très chers par rapport aux autres robinets à tournant sphérique à emboîtement soudé.

Figure : Robinet à bille à soudure par emboîtement en trois parties.

Robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement à passage réduit

Il s’agit d’un robinet à tournant sphérique à soudure par emboîtement dans lequel le diamètre de l’alésage du tournant est inférieur au diamètre du tuyau. Ce type de robinet à tournant sphérique à soudure par emboîtement présente un alésage réduit avec un passage en forme de venturi. En raison de l’alésage réduit de la sphère, le robinet à tournant sphérique à emboîtement soudé subit des pertes par frottement. Les robinets à tournant sphérique à soudure par emboîtement à alésage réduit sont utilisés lorsque la chute de pression, la turbulence de l’écoulement et les caractéristiques du matériau ne sont pas une préoccupation majeure. Les robinets à tournant sphérique à soudure par emboîtement à alésage réduit sont moins chers et de plus petite taille. Les robinets à tournant sphérique à soudure par emboîtement à alésage réduit conviennent aux utilisations où le débit n’est pas soumis à des exigences strictes afin de réduire le coût et le poids, car ces robinets ont un poids relativement faible.

Vanne à boule à soudure par emboîtement à passage intégral

Il s’agit d’une vanne à bille à emboîtement soudé dont le diamètre de l’alésage de la bille est de la même taille que le diamètre du tuyau. Ce type de vanne à bille à emboîtement soudé permet de réduire la résistance du fluide car l’écoulement du fluide de la canalisation à travers la vanne est presque linéaire, ce qui réduit les turbulences du fluide. Cependant, le coût d’une vanne à bille à emboîtement à soudure totale est plus élevé que celui des autres vannes à bille à emboîtement à soudure. Les vannes à bille à soudure par emboîtement à passage intégral conviennent lorsque la faible résistance à l’écoulement du fluide est importante, par exemple dans les tuyaux d’aspiration des pompes dans lesquels une perte de pression peut affecter les performances de la pompe.

Robinet à boisseau sphérique forgé à soudure par emboîtement

Il s’agit d’une vanne à bille à emboîtement soudé fabriquée par le processus de forgeage. Le robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement de ce type est fabriqué en chauffant le matériau métallique à haute température jusqu’à ce qu’il fonde, puis une force mécanique de pression est utilisée pour donner à la vanne la forme requise. Une fois fabriquée, la vanne est testée à l’aide d’essais non destructifs (NDTS) pour s’assurer qu’elle ne présente pas de défauts ou de pores par lesquels le fluide pourrait fuir. Une fois le corps de la vanne fabriqué, il est assemblé avec d’autres composants tels que les billes, les sièges, les bagues de garniture et la poignée.

Robinet à boisseau sphérique à corps soudé et à emboîtement

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé est un robinet à boisseau sphérique fabriqué par la méthode de soudage. Ce type de robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé garantit que le corps du robinet est exempt de fuites, contrairement aux robinets boulonnés comme les robinets à boisseau sphérique à emboîtement soudé en trois parties. Cependant, ce type de vanne est difficile à entretenir ou à nettoyer sur site. Pour nettoyer ou entretenir un robinet à tournant sphérique à emboîtement soudé, il faut retirer complètement le robinet de la canalisation. Les robinets à tournant sphérique à corps soudé et à emboîtement conviennent à une utilisation dans des systèmes souterrains ou enterrés où aucun entretien fréquent n’est prévu. Le test NDTS est également effectué sur les robinets à tournant sphérique à emboîtement soudé pour s’assurer que le robinet ne présente aucune fuite.

 

Applications des vannes à bille à soudure par emboîtement

  • Les robinets à bille à soudure par emboîtement sont utilisés dans les industries pétrolières.
  • Ces vannes sont utilisées dans les industries du pétrole et du gaz.
  • Ces vannes sont utilisées dans les systèmes d’approvisionnement en eau et d’irrigation.
  • Les vannes à bille à soudure par emboîtement sont utilisées dans les mélanges et les traitements chimiques.
  • Ils sont utilisés dans les centrales électriques pour produire de l’électricité.
  • Ces vannes sont utilisées dans les systèmes HVAC.

 

Avantages des vannes à bille à soudure par emboîtement

  • Les vannes à bille à soudure par emboîtement sont plus faciles à utiliser.
  • Ces vannes sont polyvalentes car elles peuvent être utilisées dans différentes applications industrielles.
  • Les vannes à bille à soudure par emboîtement sont de petite taille et légères.
  • Ces vannes à bille sont moins chères que les autres types de vannes à bille.
  • Les robinets à bille à soudure par emboîtement sont étanches.
  • Les vannes à bille à soudure par emboîtement sont solides pour la plupart des applications à haute pression et à haute température.
  • Les vannes à bille à soudure par emboîtement ont une faible chute de pression et un débit élevé.
  • Ces vannes sont durables lorsqu’elles sont utilisées pour le bon média.

 

Inconvénients des robinets à boule à soudure par emboîtement

  • La plupart des robinets à boule à soudure par emboîtement ne peuvent pas être inspectés, nettoyés ou réparés.
  • Ces vannes ne sont pas adaptées à l’étranglement des fluides.
  • Les robinets à bille à soudure par emboîtement ne conviennent pas à une utilisation dans les gros tuyaux de plus de 2 pouces.

 

Dépannage des vannes à bille à soudure par emboîtement

Fuite à travers le corps de la valve

  • Corps de vanne cassé. Remplacez le corps de la vanne ou l’ensemble de la vanne à bille à soudure par emboîtement si nécessaire.

Fuite à travers la tige

  • Tige cassée. Remplacez la tige.
  • Garniture de tige cassée ou usée. Remplacez la garniture de la tige.
  • Tige mal alignée. Alignez correctement la tige.

Fuite à travers le ballon

  • La bille de la vanne est endommagée. Remplacez la bille.
  • Boule chargée de débris. Nettoyez ou retirez les débris.
  • Assurez-vous de la compatibilité du siège avec le média. 

Fuite à travers les sièges

  • Sièges usés. Remplacez les sièges.
  • Sièges endommagés. Remplacez les sièges.
  • Débris sur les sièges. Enlevez les débris.
  • Incompatibilité chimique avec le média. Le média peut alors endommager les sièges ; assurez-vous que les deux sont compatibles.

La poignée est difficile à ouvrir/fermer

  • Poignée endommagée. Remplacez la poignée.
  • Obstructions internes. Vérifiez l’absence d’obstructions internes et retirez-les.
  • Tige cassée. Remplacez la tige.

 

Résumé

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement est un type de robinet à boisseau sphérique relié à la canalisation par un raccord soudé. Comme son nom l’indique, un robinet à boisseau sphérique à soudure par emboîtement est fabriqué avec une soudure par emboîtement. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement sont fabriqués en acier résistant, ce qui les rend aptes à être utilisés dans des applications à haute pression et à haute température. L’un des principaux avantages des robinets à boisseau sphérique à emboîtement soudé est qu’ils sont étanches et durables.

Les robinets à tournant sphérique à emboîtement sont conçus pour être utilisés dans des tuyaux de petite taille dont le diamètre peut atteindre 2 pouces. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement sont de différents types, notamment les robinets à tournant sphérique à emboîtement forgé, les robinets à tournant sphérique à emboîtement à corps soudé, les robinets à tournant sphérique à emboîtement en trois parties, les robinets à tournant sphérique à emboîtement à passage réduit et les robinets à tournant sphérique à emboîtement à passage intégral. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement sont utilisés dans diverses applications, notamment dans les secteurs du pétrole et du gaz, de l’approvisionnement en eau et des systèmes d’irrigation, de la production d’énergie, des adjuvants et des traitements chimiques, des systèmes CVC, etc.

Les avantages des vannes à bille à soudure par emboîtement sont les suivants : ouverture/fermeture rapide, durabilité, absence de fuites, taille réduite, poids léger, polyvalence et résistance élevée.

 

 

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