Clapet anti-retour à disque basculant

Qu’est-ce qu’un clapet anti-retour à disque basculant ?

Un clapet anti-retour à disque basculant est un type de vanne destiné à empêcher l’écoulement inverse d’un fluide. L’écoulement d’un fluide en sens inverse peut endommager les installations de tuyauterie telles que les pompes et les chaudières ou entraîner une contamination du fluide. Le clapet anti-retour à disque inclinable est conçu avec un disque comme élément d’ouverture et de fermeture. Le disque est conçu pour tourner autour d’un pivot et est décalé par rapport au plan d’appui. Le disque est forcé sur le siège lorsqu’il se ferme et il se soulève du siège lorsqu’il s’ouvre. Ces clapets se ferment très rapidement car le centre de gravité du disque est divisé en deux. Les fabricants de clapets de retenue à disque basculant utilisent également un mécanisme à ressort pour aider la vanne à s’ouvrir et à se fermer rapidement. L’un des principaux problèmes posés par les clapets de retenue à disque basculant est qu’ils sont difficiles à réparer et plus coûteux que d’autres clapets comme les clapets à battant. C’est pourquoi les fabricants de clapets anti-retour à disque inclinable recommandent l’utilisation de ces clapets lorsque les clapets à battant ne peuvent pas être utilisés. Les clapets de retenue à disque basculant fonctionnent automatiquement et ne nécessitent pas de volant ou d’actionneur, comme c’est le cas pour d’autres vannes telles que les vannes à bille, les vannes à passage direct ou les robinets à soupape. Les clapets anti-retour à disque basculant dépendent de la différence de pression. Ils s’ouvrent lorsque la pression d’aspiration est élevée et se ferment automatiquement lorsque la pression d’aspiration diminue ou lorsqu’il y a un reflux de fluide.

Figure : Clapet anti-retour à disque basculant.

Composants du clapet anti-retour à disque basculant

Corps de la valve

Il s’agit de la partie d’un clapet de retenue basculant utilisée pour contenir toutes les pièces internes de la vanne. Le corps doit être très solide pour résister à la pression interne et protéger les pièces internes contre les dommages dus aux chocs. C’est pourquoi les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant conçoivent ces vannes avec des matériaux métalliques solides tels que la fonte ductile, l’acier au carbone et l’acier inoxydable, afin de garantir la résistance du corps de la vanne. Le corps de la vanne contient également les orifices qui relient la vanne au tuyau pour permettre la transmission du fluide.

Cache-soupape/chapeau

Il s’agit du composant d’un clapet anti retour basculant qui est placé au-dessus du corps de la vanne. Le chapeau/couvercle est relié au corps de la vanne à l’aide de boulons et d’écrous ou par soudage. Le couvercle et le corps sont également fabriqués dans le même matériau métallique afin d’assurer une uniformité lors du serrage.

Disque

Il s’agit de la partie d’un clapet de retenue à disque basculant qui est utilisée pour ouvrir et fermer le flux de fluide. Le matériau utilisé pour fabriquer le disque dépend de l’application de l’indentation du clapet de retenue basculant.

Siège

C’est la partie où le disque s’appuie lorsque la vanne est fermée. Le matériau du siège, tout comme celui du disque, dépend de l’application prévue du robinet. Le siège peut être souple ou métallique. Les sièges souples sont fabriqués en plastique ou en caoutchouc et les fabricants de clapets anti-retour à disque inclinable recommandent ces sièges pour les applications à basse température. Les sièges métalliques peuvent résister à des températures élevées et sont donc utilisés dans des applications à haute température.

Joint d’étanchéité

Il s’agit du matériau placé entre l’orifice du clapet et le tuyau pour améliorer l’étanchéité et éviter toute fuite de fluide. Le type de matériau utilisé pour fabriquer le joint dépend également de l’application prévue du clapet anti-retour basculant.

Comment fonctionne un clapet anti-retour à disque basculant ?

Un clapet anti-retour à disque basculant fonctionne en utilisant la différence de pression. Cela permet à la vanne de fonctionner automatiquement sans l’utilisation d’un actionneur de vanne ou d’un volant/levier de vanne. La différence de pression est le principe selon lequel le disque de la vanne s’ouvre lorsque la pression d’aspiration est supérieure à la pression de sortie et qu’elle est suffisamment élevée pour produire une énergie suffisante pour pousser le disque en position ouverte. La pression du fluide est fournie par la pompe du système de tuyauterie. Une fois la vanne ouverte par la pression d’aspiration du fluide, celui-ci continue de s’écouler à travers la vanne jusqu’à ce que la pression d’aspiration devienne inférieure à la pression de sortie ou qu’il y ait un reflux. En cas de faible pression d’aspiration ou de reflux, le disque de la vanne revient automatiquement en position de repos. Les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant utilisent également un ressort pour aider le disque à revenir en position de repos immédiatement après la réduction de la pression du fluide. Ce type de clapet peut être installé en position verticale ou horizontale.

Figure : Fonctionnement d’un clapet anti-retour à disque basculant.

Types de clapets anti-retour à disque basculant

Clapet anti-retour à disque inclinable à corps fendu

Il s’agit d’un clapet anti-retour à disque basculant dont le corps est composé de deux pièces. Les deux pièces sont orientées horizontalement l’une par rapport à l’autre et colinéairement par rapport au tuyau. Les deux pièces du clapet de retenue à disque basculant sont reliées par des boulons et des écrous. Un joint est placé entre les deux pièces pour garantir l’étanchéité et l’absence de fuite de fluide. Les fabricants de clapets anti-retour à disque à corps fendu recommandent ce type de vanne pour les applications à haute pression. En effet, l’assemblage boulonné des deux pièces du corps rend le clapet suffisamment solide pour résister à des niveaux de pression élevés. Cependant, la solidité du corps, le nombre de boulons et d’écrous et les extrémités à brides rendent le clapet très lourd par rapport aux autres types de clapets à disque basculant. L’un des avantages de ce clapet de retenue à disque basculant est que l’inspection, le nettoyage et la réparation du clapet peuvent être effectués facilement après l’ouverture des deux parties du corps.

Figure : Clapet anti-retour à disque basculant à corps divisé.

Clapet anti-retour à disque basculant avec joint de pression

Il s’agit d’un clapet anti-retour à disque basculant dont le chapeau et le corps sont reliés par un joint de pression. Un joint de pression est une méthode de connexion du chapeau et du corps pour les vannes destinées à être utilisées dans des applications à haute pression. Un clapet anti-retour à disque basculant avec un joint de pression est tel que le joint corps-chapeau devient plus étanche lorsque la pression du fluide augmente. Les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant conçoivent ces vannes pour des applications telles que la pétrochimie, le pétrole et le gaz, la vapeur et la circulation dans les chaudières, entre autres.

Figure : Clapet anti-retour à disque basculant avec un joint de pression.

Clapet anti-retour à disque basculant Wafer

Il s’agit d’un clapet anti-retour à disque basculant qui utilise une plaque en forme de disque pour fermer et ouvrir le flux de fluide. La conception utilise deux demi-disques ou plaques qui pivotent sur un montant central qui est un axe de charnière. Des ressorts de torsion sont utilisés pour maintenir les demi-disques en position d’appui contre le corps de la vanne. Un axe parallèle à l’axe d’articulation est utilisé pour empêcher les plaques de tourner librement. La force de l’écoulement du fluide sur les plaques est transmise aux ressorts de la soupape. Les ressorts s’étirent alors vers l’avant pour permettre au fluide de s’écouler à travers la valve. Le degré d’ouverture des plaques de la valve dépend de la force du fluide. Plus la force du fluide est importante, plus les plaques s’ouvrent. Pour que la vanne se ferme plus rapidement, les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant utilisent des ressorts plus puissants, ce qui les rend plus sensibles à une légère réduction de la pression d’aspiration et permet une fermeture plus rapide. Cependant, la très grande résistance des ressorts peut rendre difficile l’ouverture des plaques par la pression d’aspiration. Les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant cherchent donc à équilibrer la pression d’aspiration et la force du ressort.

Figure : Clapet anti-retour à disque basculant Wafer.

Clapet anti-retour à disque basculant à corps soudé

Il s’agit d’un clapet anti-retour à disque basculant qui est fabriqué en soudant le corps et le corps ensemble. Les fabricants de clapets anti-retour à disque inclinable conçoivent ce type de clapet pour une utilisation dans des zones où le clapet transporte des fluides à haute pression ou dangereux. Le clapet est soumis à des tests non destructifs afin de s’assurer qu’il est exempt de tout défaut susceptible de provoquer des fuites ou un dysfonctionnement lors de son utilisation. Les clapets anti-retour à disque basculant à corps soudé sont très fiables car ils sont exempts de fuites de fluide malgré une pression de fluide élevée. Cependant, ces vannes ne peuvent pas être inspectées, nettoyées ou réparées sur le terrain. Si la vanne présente un problème, la soudure doit être retirée avant l’inspection ou la réparation.

Applications du clapet anti-retour à disque basculant

• Les clapets anti-retour à bascule sont utilisés dans le traitement et la distribution de l’eau.
• Ils sont utilisés dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de conditionnement d’air.
• Ils sont utilisés dans les systèmes de lutte contre l’incendie.
• Les clapets anti-retour à disque basculant sont utilisés dans les applications pétrolières et gazières.
• Ces vannes sont utilisées dans les industries minières.
• Ils sont utilisés dans les applications de forage et de construction navale.
• Les clapets anti-retour à disque basculant sont utilisés dans la fabrication de produits pétrochimiques et chimiques.
• Ils sont utilisés dans la transformation des aliments et des boissons.
• Ils sont utilisés dans les industries du papier et de la pâte à papier.

Avantages du clapet anti-retour à disque basculant

• Les clapets anti-retour basculants fonctionnent rapidement, ce qui permet de gagner du temps et d’éviter toute inversion du flux de fluide susceptible de provoquer une contamination.
• Ces vannes sont automatiques, ce qui réduit le besoin d’un actionneur de vanne.
• Les clapets anti-retour à disque basculant sont très efficaces car ils ont une faible chute de pression.
• Ces valves peuvent maintenir la pression de service.
• Ils ne présentent aucune fuite de liquide.
• Ces vannes peuvent être utilisées dans des applications à basse et haute température.
• Les clapets anti-retour basculants sont polyvalents car ils sont utilisés dans différentes industries.
• Ils sont durables car ils peuvent être réparés pour être réutilisés en cas de panne.

Inconvénients des clapets anti-retour à disque basculant

• Les clapets de retenue à disque basculant ont tendance à provoquer des coups de bélier et des effets associés.
• Ils ne peuvent pas être inspectés pendant leur utilisation.
• Ils sont difficiles à réparer par rapport aux autres clapets anti-retour.

Dépannage des clapets anti-retour à disque basculant

Clapet anti-retour basculant produisant du bruit en fonctionnement

• Il est normal qu’un clapet anti-retour à disque basculant fasse un bruit minimal. Cependant, si le bruit devient fort comme un martelage, cela peut être dû à une cavitation due à une chute de pression élevée. Assurez-vous que la vitesse du fluide est conforme aux recommandations du fabricant du clapet anti-retour à disque basculant.

La vanne ne se ferme pas

• Des particules solides interfèrent avec le disque de la vanne. Ouvrez le robinet et retirez tout corps étranger à l’intérieur. Nettoyez l’intérieur de la soupape.

Le clapet anti-retour basculant ne s’ouvre pas

• Pression différentielle faible. Assurez-vous que la pression d’entrée est supérieure à la pression de sortie.
• La vanne en aval est fermée. Ouvrez la vanne en aval.
• Le tuyau connecté au clapet anti-retour basculant est bloqué. Vérifiez que la vanne ne contient pas de corps étrangers provoquant un blocage et retirez-les.

Fuite de fluide lorsque la vanne est fermée

• Débris dans la vanne. Ouvrez le clapet de retenue du disque basculant et nettoyez les débris éventuels.
• Siège usé. Remplacez le siège de soupape.
• Joints toriques usés ou endommagés. Remplacez les joints toriques.

Fuite de fluide à travers les faces de contact de la bride

• Connexion lâche. Serrez les boulons et les écrous.
• Joint d’étanchéité usé. Remplacez le joint d’étanchéité.

Résumé

Un clapet anti-retour à disque basculant est un type de clapet anti-retour qui utilise un disque basculant pour ouvrir et fermer le flux de fluide. Ces clapets sont destinés à empêcher l’inversion du flux de fluide qui se produit lorsque la pression d’aspiration est inférieure à la pression de sortie ou en cas de reflux du fluide. Les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant utilisent des ressorts ou n’en utilisent pas, selon la conception du clapet. Un ressort est utilisé pour aider à ramener le disque en position de repos immédiatement après que le fluide ait tenté d’inverser le sens d’écoulement. Les clapets anti-retour à disque basculant sans ressort dépendent du reflux du fluide pour fermer la vanne et empêcher l’inversion du flux. Les fabricants de clapets anti-retour à disque basculant conçoivent ces vannes avec des matériaux résistants pour qu’elles puissent être utilisées à la fois sous haute pression et à des températures élevées. Le corps est fabriqué dans des matériaux métalliques résistants tels que l’acier au carbone, l’acier inoxydable et la fonte ductile, entre autres. Les clapets anti-retour à disque basculant fonctionnent automatiquement sans utiliser de volant ou d’actionneur. Ils dépendent de la pression du fluide d’aspiration pour s’ouvrir et se fermer. Il existe différents types de clapets anti-retour à disque inclinable, notamment le clapet anti-retour à disque inclinable à corps fendu, le clapet anti-retour à disque inclinable à wafer, le clapet anti-retour à disque inclinable avec joint de pression et le clapet anti-retour à disque inclinable à corps soudé. Les applications de ces vannes comprennent le pétrole et le gaz, la pétrochimie, la fabrication de produits chimiques, les aliments et les boissons, le traitement et la distribution de l’eau et les centrales électriques à vapeur, entre autres. Les avantages de l’utilisation des clapets anti-retour à bascule sont le fonctionnement automatique, la polyvalence, l’absence de fuite, la haute efficacité, la capacité à maintenir la pression, le fonctionnement rapide et l’absence d’inversion du flux de fluide.