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※ Taille : 2"-48
※ Class Range : 150LB-2500LB
※ Fire Safe Design
※ Anti Static
※ Anti blow-out
※ Fabricant de robinets à tournant sphérique
Table des matières :
1. Qu’est-ce qu’un robinet à tournant sphérique ?
2. Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique
3. Quelle est la structure du robinet à tournant sphérique ?
4. norme de conception des robinets à tournant sphérique
5. matériel typique
6. quelles sont les principales caractéristiques de la vanne à boisseau sphérique à tourillon
7. quels sont les types de robinets à tournant sphérique
8.où est utilisé le robinet à tournant sphérique
9. pourquoi et comment entretenir les vannes à boisseau sphérique à tourillon
1. Qu’est-ce qu’un robinet à tournant sphérique
La vanne à bille à tourillon est un dispositif essentiel pour réguler le débit des fluides – vapeur, gaz ou pétrole – dans un pipeline. Il s’agit d’une conception à quart de tour avec une bille capable de tourner de 90 degrés sur son axe pour bloquer ou permettre l’écoulement du fluide. Ces vannes ont un disque sphérique au centre, qui tourne pour réguler le cycle de démarrage et d’arrêt de l’écoulement. Le disque, souvent appelé bille, est conçu avec un petit arbre en saillie en haut et en bas qui est supporté mécaniquement. Dans ce cas, le débit est contrôlé par la position d’un trou au centre de la bille. Pour leur polyvalence, les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont utiles dans les industries où une telle opération d’arrêt est nécessaire.
Les robinets à tournant sphérique ont un support adéquat pour la bille. Le support a la forme d’un arbre et s’appelle un tourillon. Le tourillon absorbe toute pression supplémentaire provenant de l’écoulement, ce qui réduit la pression sur le siège de la vanne et la bille. Les vannes à boisseau sphérique montées sur un tourillon sont utilisées dans des applications à grande échelle qui nécessitent un faible couple de fonctionnement.
2. Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique
La vanne à tourillon est un dispositif qui contrôle l’écoulement des fluides dans les pipelines en régulant le cycle de fermeture. Elle contient les éléments nécessaires pour activer ou désactiver l’écoulement des fluides dans la canalisation. Elle est construite pour intégrer des sections de tuyaux ou de tubes afin d’actualiser cette fonction.
3. Quelle est la structure de la vanne à tourillon
Les robinets à tournant sphérique ont une structure similaire aux robinets à tournant sphérique traditionnels que l’on voit autour. La différence est que les robinets à tournant sphérique ont plus d’ancrages mécaniques pour soutenir la boule. La boule est solidement supportée par les deux extrémités sur son axe X. Il la maintient en place et la rend très facile à contrôler.
Dans la vanne à boule montée sur tourillon, la conception est dotée d’arbres lisses en haut et en bas, qui sont supportés mécaniquement. Elle est ainsi adaptée à des diamètres plus importants et à des pressions plus élevées. Dans le modèle à tourillon, la bille est maintenue en position en comprimant les bagues de siège aux deux extrémités.
La bille, par sa flexibilité, permet une bonne mesure de mouvement. En cours d’utilisation, elle flotte modérément en aval vers la bague de siège pour assurer l’étanchéité. Si les charges sur la bille flottante sont beaucoup plus élevées, les anneaux de siège ne pourront pas donner le support nécessaire à la bille. C’est alors que la puissance du tourillon entre en jeu. Dans une conception de tourillon, les anneaux de siège sont les parties qui flottent par rapport à la conception traditionnelle où la balle flotte.
Corps
Le corps de la vanne est l’enveloppe qui la maintient en place et offre un support à l’intérieur de la vanne à bille. Le matériau utilisé pour cette conception peut être composé de différents produits selon le type d’application pour laquelle il est utilisé. Parmi les matériaux couramment utilisés, on trouve l’acier au carbone, l’acier au carbone à basse température, l’acier inoxydable, le duplex, l’Inconel et le super duplex.
Balle
Il s’agit d’un disque sphérique en forme de boule à travers lequel il tourne pour arrêter ou démarrer l’écoulement dans un mouvement de rotation solide. Il est relié au tourillon à une extrémité et à la tige à l’autre extrémité. La boule est fixée dans une position pendant qu’elle tourne. Les sièges du robinet à tournant sphérique du tourillon sont souvent en contact avec cette bille, ce qui réduit le couple de rotation.
Siège
Le siège du robinet à tournant sphérique est un élément de conception qui entoure la bille. Lorsque l’actionneur est mis en marche, les sièges maintiennent la bille fermement en place, bloquant ainsi l’accès. Il en existe deux types : métallique ou souple (téflon). Il se déplace donc dans la direction de la bille.
Siège
Trunnion
Il y a un arbre supplémentaire dans le robinet à boisseau sphérique à tourillon qui saisit la boule en position par en dessous. Cet arbre simple est le tourillon. Sa fonction est de maintenir la boule fermement attachée. Parfois, le tourillon est une extension de la sphère, alors que dans d’autres vannes à boisseau sphérique montées sur tourillon, il est fixé au disque sphérique par des joints soudés.
Tige
La tige de la vanne à boisseau sphérique à tourillon permet de relier la bille et l’actionneur entre eux. Elle est reliée à la bille par une tige supplémentaire qui aide à la maintenir en place. De plus, elle régule le mouvement de la boule. Les robinets à tournant sphérique à tourillon ont des tiges anti-explosion renforcées, ce qui leur permet de résister à des pressions et des températures intenses sans causer de dommages.
Injection
Les raccords d’injection sont conçus dans la zone du siège et de la tige. Lorsque l’étanchéité est compromise et qu’une fuite est provoquée, la graisse peut être injectée par un raccord d’injection de produit d’étanchéité. Le produit d’étanchéité injecté fonctionne comme un joint partiel pour empêcher d’autres fuites.
Injection
Toutefois, il convient de noter que les raccords d’injection de produit d’étanchéité sont uniquement destinés à des fins d’urgence.
4. Norme de conception des vannes à boisseau sphérique à tourillon
Le robinet à tournant sphérique est conçu par API6D ou API608, et est conforme aux normes requises par l’industrie telles que ASME B16.5, ASME B16.34 et ASME B16.10. Ils sont construits pour être résistants au feu selon l’API 607.
5. Matériau typique
Le robinet à tournant sphérique est accessible dans des matériaux de corps forgés ou coulés (fendus ou monoblocs). Les structures forgées sont souvent utilisées pour les vannes à haute pression et de plus grande taille.
5.1 Les matériaux typiques pour la conception des robinets à tournant sphérique à tourillon sont les suivants
A. Corps/fermetures – F304L, A105, A182 F304, F316, F51, F316L, F53, A350 LF2, LF3, Inconel, Monel, Hastelloy(Forge), A351 CF3, A351 CF8, A216 WCB, A351 CF3M, A351 CF8M, A890 4A/ 5A, A352 LCC/ LCB (Coulée)
B. Bille- CS+ENP, F304L, F316, A182 F304, F316L, F51, CS+TCC, CS+Ni60, F53
C. Dispositif de retenue de siège – A182 F304, CS+ENP, F304L, F316, F51, F53, F316L, CS+Ni55, CS+TCC.
D. Tige – A182 F51, A182 F6a, A182 F316, 17-4PH,
E. Emballage – RPTFE, Graphite, PTFE,
5.2 MATÉRIEL DU SIÈGE
PTFE : le PTFE vierge est de loin le matériau d’étanchéité de qualité exceptionnelle le plus utilisé. Il possède des caractéristiques qui conviennent à la plupart des services. Il présente une résistance chimique exceptionnelle à travers la vanne et un faible coefficient de frottement.
RPTFE : le RPTFE (connu sous le nom de PTFE renforcé) est généralement créé en ajoutant 15 % de fibre de verre au PTFE vierge. Il a des capacités de pression-température améliorées par rapport au PTFE vierge et présente une meilleure résistance à l’usure. Il est efficace contre la déformation en charge.
PCTFE : le PCTFE est un homopolymère de chlorotrifluoroéthylène ayant une forte contrainte de traction et une faible déformation en charge.
Nylon 6 : Le nylon est un matériau de siège montant pour les soupapes de classe 600. Il est extrêmement robuste et peut être utilisé dans l’huile, l’air et d’autres milieux. Il convient aux agents oxydants puissants.
Devlon : Le Devlon est un polyamide à fort poids moléculaire, particulièrement adapté aux applications à haute température et à haute pression dans l’industrie du gaz et du pétrole. De plus, c’est un matériau qui absorbe très peu l’humidité.
PEEK : Le PEEK est un thermoplastique avancé à haute performance. Grâce à sa grande résistance, il est très efficace en cas d’exposition continue à l’eau chaude et aux produits chimiques.
PPL : Le PPL (polypropylène) est un matériau de siège exceptionnel qui présente un faible coefficient de frottement. Il peut supporter des pressions extrêmes et résiste également à la température.
TFM : Le TFM (PTFE modifié) est une conception améliorée de PTFE modifié chimiquement avec des propriétés améliorées tout en conservant les avantages éprouvés du PTFE conventionnel.
Métal : Les sièges en métal (généralement stellité) sont utilisés dans les situations de choc hydraulique, d’étincelles de fluides abrasifs et dans les situations extrêmes.
5.3 MATÉRIAUX DES JOINTS TORIQUES
NBR Buna-N : Le NBR Buna-N (NBR) est un polymère durable et polyvalent composé d’eau dure, d’huile, de solvant et de fluides hydrauliques.
HNBR : le HNBR (NBR hydrogéné) peut être comparé au NBR en termes de stabilité du milieu mais présente une bien meilleure stabilité à l’oxydation et à la chaleur.
Viton : Le viton (fluorocarbone) est un élastomère de fluorocarbones qui est conforme à une grande variété de substances chimiques. Il est très performant dans les acides minéraux, les hydrocarbures chlorés, les solutions salines et l’huile de pétrole.
EPDM : L’EPDM a une bonne résistance à l’abrasion et à la déchirure, avec une résistance chimique exceptionnelle à une gamme d’alcalins et d’acides. Il est sensible à l’huile, aux acides forts et aux alcalins forts et ne doit pas être utilisé dans les lignes aériennes comprimées.
FVMQ Fluorosilcione : FVMQ Fluorosilcione est une chaîne polymère de silicone à chaîne latérale fluorée pour une meilleure résistance à l’huile. Ses propriétés physiques et mécaniques sont très proches de celles du silicone.
Ces matériaux, et bien d’autres encore, font partie des matériaux typiques utilisés pour la conception de la vanne à boisseau sphérique à tourillon.
6. Quelles sont les principales caractéristiques de la vanne à boisseau sphérique à tourillon
Le robinet à boisseau sphérique monté sur un tourillon présente de nombreuses caractéristiques. Parmi les principales, on peut citer
Joint d’étanchéité d’urgence
Pour un robinet à boisseau sphérique monté sur un tourillon, il est conçu pour avoir une injection de produit d’étanchéité au niveau du siège et de la tige. En cas de défaillance du joint, un joint d’urgence temporaire peut être obtenu par injection de produits d’étanchéité.
Antic statique
La tige et la bille d’un robinet à tournant sphérique étant suspendues à des pièces non métalliques, il est probable qu’une charge statique s’accumule sur la tige ou la bille. Pour cela, une bille antistatique et un ressort métallique sont inclus dans la conception afin de maintenir le contact métal sur métal à l’intérieur de la tige ou de la bille rotative et du corps de la vanne qui aide à mettre à la terre les charges sur le corps de la vanne de la conception.
Tige anti-déflagrante
La tige de la vanne à tourillon est faite d’un épaulement à l’extrémité du fond. Elle est sécurisée par la boîte de remplissage au cas où la tige, dans certaines conditions de travail, exploserait par erreur. Il existe plusieurs modèles pour cela.
Conception résistante au feu
La conception de la vanne à boisseau sphérique à tourillon est testée et certifiée résistante au feu, ce qui permet d’éviter la propagation du feu et de prévenir la pollution de l’environnement. Le produit est testé et jugé conforme à la norme API 607 ou API 6FA.
7. Quels sont les types de robinets à tournant sphérique
7.1 En fonction de la configuration du corps
Les caractéristiques de la configuration du corps indiquent comment utiliser une vanne à bille et la facilité de réparation et d’entretien. Sur la base de ces paramètres, trois types de robinets à tournant sphérique à tourillon seront examinés :
7.1.1. Vanne à bille à tourillon à entrée latérale
Ce type de conception est également appelé robinet à boisseau sphérique à corps fendu monté sur un tourillon. Il assemble sa bille par le côté. Elles sont souvent fabriquées en métal forgé. Dans ce type de conception, le corps est souvent divisé en trois ou deux pièces qui sont assemblées comme des extensions. Un morceau du corps est le plus souvent plus grand que le reste du modèle. Cette pièce plus grande contient le rembourrage qui s’enroule autour de la balle et la balle elle-même. Pour cette conception, ils sont facilement réparables et peuvent être inspectés car la plus petite pièce peut être retirée pour accéder à la vanne.
Avantages
Inconvénients
7.1.2. Robinet à tournant sphérique à entrée supérieure
Cette vanne à tourillon est d’une conception unique qui assemble la boule par le haut. Elles sont principalement fabriquées à partir de métal coulé.
La vanne à bille est conçue avec un couvercle de chapeau amovible sur le dessus de la vanne à bille. Les parties intérieures sont facilement accessibles en retirant le chapeau. Les vannes sont faciles à démonter et à assembler. L’entretien et la réparation du robinet à tournant sphérique peuvent être facilement effectués en le retirant de la conduite.
Avantages
Inconvénients
7.1.3. Robinet à tournant sphérique à corps soudé
Cette conception est principalement une application pour le transport de gaz dans des pipelines enterrés. Ils sont de plus grande taille, jusqu’à environ 60 pouces. Ils ont des classes de pression moyenne allant jusqu’à ASME 900 psi. Le matériau RAM pour la conception peut être soit un moulage centrifuge, soit des pièces forgées. Ils sont fabriqués à partir de divers matériaux, notamment des aciers martensitiques et des aciers au carbone. Les principales caractéristiques techniques des vannes comprennent une tige anti-éruption et un siège de vanne accessible en trois modèles différents de :
Avantages
Inconvénients
7.2 Basé sur l’alésage
Un trou dans une vanne à bille est le trou présent au centre de la bille. Il existe deux types de ce type de conception pour les robinets à tournant sphérique en fonction de la taille de l’alésage.
7.2.1. Alésage complet
Dans le cas des robinets à tournant sphérique à passage intégral, le diamètre du passage s’aligne sur la conduite raccordée. Lorsque la vanne est ouverte, le fluide peut s’écouler sans entrave depuis l’alésage. Elles sont utiles dans les zones ou les usines où le raclage est nécessaire.
Avantages
Inconvénients
7.2.2. Alésage réduit
Une vanne à passage réduit est une conception dont la taille du passage est inférieure au diamètre de la conduite raccordée. Le chemin d’écoulement du canal est limité et entraîne une perte d’énergie plus importante. Elles sont applicables à l’industrie du gaz et du pétrole.
Avantages
Désavantage
La bille creuse peut emprisonner le fluide lorsqu’elle est en position fermée.
7.3. Sur la base du matériau d’étanchéité
Une vanne à bille comprend deux types de sièges, l’un souple et l’autre métallique. Les robinets à tournant sphérique à siège souple sont équipés d’un siège en matériau thermoplastique tel que le PTFE et le Devlon. Les robinets à tournant sphérique à siège métallique utilisent des métaux comme matériau de siège, comme l’Inconel et l’Hastelloy. Le type de siège de vanne à bille a sa propre caractéristique et présente donc ses propres avantages et inconvénients.
7.3.1. Siège souple
Les sièges souples sont généralement fabriqués à partir de substances thermoplastiques telles que le PTFE. Ils conviennent parfaitement aux environnements où la compatibilité chimique est nécessaire et à ceux où l’étanchéité est essentielle.
Siège souple
Néanmoins, les sièges souples ne doivent pas être utilisés dans des liquides sales ou abrasifs. Dans de telles conditions, les sièges souples peuvent se rompre, entraînant une fuite de la soupape.
Avantages
Bon pour les services de fluides propres
Inconvénients
Ne convient pas aux milieux abrasifs
7.3.2. Siège en métal
La principale différence entre les vannes à siège métallique et les vannes à boisseau sphérique à siège souple est leur capacité à résister à des températures élevées et à des conditions de service difficiles. Elles peuvent résister à des chocs hydrauliques importants, à des flashs, à des fluides de traitement abrasifs et à des températures plus élevées pouvant atteindre et dépasser 1 000° F. Elles conviennent également à des applications à forte corrosion ou érosion.
Siège en métal
Avantages
Inconvénients
7.4 Basé sur la structure corporelle
Le corps d’un robinet à tournant sphérique peut comporter une ou plusieurs pièces reliées entre elles par des joints soudés. Il existe deux types de robinets à tournant sphérique en fonction du nombre de pièces.
7.4.1. Robinet à tournant sphérique en deux parties
Cette vanne est livrée avec deux pièces du boîtier qui sont fixées l’une à l’autre par des raccords filetés. Un des morceaux du boîtier peut être facilement ouvert pour atteindre la vanne pour réparation ou nettoyage. Cependant, la vanne doit être séparée de la canalisation ; ensuite, le couvercle peut être installé.
7.4.2. Vanne à bille fendue en trois parties
Les robinets à tournant sphérique à trois pièces ont une longueur d’avance sur sa version en deux parties. Elles sont constituées de trois parties du boîtier qui sont boulonnées ensemble. Vous devez retirer une section pour accéder à l’intérieur de la vanne pour l’entretien et la réparation. Cependant, il n’est pas nécessaire de déconnecter la vanne de sa canalisation pour l’enlever pour l’entretien.
7.5 Basé sur le matériel corporel
7.5.1. Valve à bille forgée
Les robinets à tournant sphérique en acier forgé sont fabriqués selon un procédé de “forgeage”. Le forgeage est basé sur l’application d’énergie thermique à des blocs d’acier solides, puis sur l’utilisation de forces mécaniques pour transformer l’acier en un produit fini. Cette méthode est utilisée pour produire des vannes extrêmement solides et résistantes. Les vannes en acier forgé SIO, par exemple, sont utilisées dans l’exploitation et le traitement des mines, l’agriculture et la manutention du bétail, l’aéronautique, l’industrie automobile, les briqueteries, les usines de traitement des eaux pluviales, les usines d’équarrissage, les usines d’asphalte, les industries de l’énergie et de l’eau, les produits pharmaceutiques, l’industrie chimique, l’industrie cosmétique et bien d’autres encore.
Avantages
Désavantage
7.5.2. Valve à bille de coulée
La coulée est une sorte de moulage par injection, qui consiste à verser du métal liquide en fusion dans le moule préparé. Après réfrigération, il donne forme aux pièces moulées. Techniquement, le moulage peut être classé en trois catégories : moulage en sable, moulage sous pression, moulage à la cire perdue, moulage en coquille, moulage sans cavité, moulage à basse pression, moulage par gravité, etc.
Le moulage de soupapes signifie que les pièces, y compris le châssis et le chapeau, sont coulées. Contrairement au forgeage, le moulage utilise un métal liquide pour produire des soupapes. La coulée est efficace pour fabriquer des soupapes de tailles, de modèles et de formes complexes.
Avantages
Inconvénients
8. Où est utilisé le robinet à boisseau sphérique à tourillon
Les robinets à tournant sphérique sont incroyablement polyvalents. Elles sont utilisées dans de nombreux types d’industries différentes en raison de leurs caractéristiques personnalisables. Par exemple, la vanne à bille à tourillon est équipée de joints toriques et de paquets de tiges ignifuges qui empêchent les fuites. Elle est également équipée de raccords d’injection en acier inoxydable pour l’étanchéité de la tige ou du siège en cas d’urgence. Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont largement utilisés dans les industries chimique, pétrochimique, pétrolière et gazière, GNL et des hydrocarbures.
Elles sont également utilisées pour une variété d’applications, y compris des patins tels que les turbines, les compresseurs, les générateurs et les séparateurs, les gaz de champ, les polymères, le GNL, les usines de traitement du pétrole brut et du gaz industriel, les parcs de stockage, les applications de processus automatisés, le traitement des hydrocarbures et les lignes d’alimentation des raffineries de pétrole. Les robinets à tournant sphérique à tourillon conviennent aux applications à grande échelle, à haute pression, et aux applications compactes à basse température.
Les applications spécifiques comprennent :
9. Pourquoi et comment entretenir les robinets à tournant sphérique
Il est important de maintenir les robinets à tournant sphérique à un niveau de performance optimal. C’est pourquoi l’entretien de toutes les vannes est vital. L’entretien des robinets à tournant sphérique permet de les utiliser beaucoup plus longtemps dans l’installation.
Les vannes à siège souple, bien qu’elles offrent les avantages d’un quart de tour, ne conviennent qu’à un service propre. Comme la plupart du service n’est pas complètement propre, il existe des options de maintenance. Comme vous le verrez dans le cas des robinets à tournant sphérique à tourillon, l’utilisation d’une injection de produit d’étanchéité d’urgence peut souvent attirer des débris vers le siège pour l’endommager davantage.
Un rinçage est nécessaire
Un agent de rinçage doit être utilisé à cet effet pour faciliter le nettoyage. Une lubrification continue est nécessaire dans les parties mobiles pour éviter la rouille et l’usure.
Le robinet à boisseau sphérique monté sur tourillon permet de s’assurer que les installations d’injection de produit d’étanchéité sont dotées de vannes de contrôle interne correctes et garantit également que le robinet est équipé de raccords de corps, de ventilation et de vidange, d’injecteurs de garniture et de conduites de levage, si nécessaire. Pour l’injection d’urgence de produit d’étanchéité, l’injection de lubrifiants synthétiques dans la zone du siège et du joint permet de colmater la fuite du siège en cas d’urgence.
Les garnitures de siège souples peuvent être affectées par la moindre quantité de polluants emprisonnés dans le tissu.
Comme mentionné ci-dessus, des agents de rinçage doivent être utilisés pour éliminer la graisse de la zone du siège, car cela peut causer plus de dommages au siège à mesure que des débris sont attirés.
Les débris de construction laissés dans la conduite feront des ravages sur les vannes à siège souple, car les parties en amont seront contaminées. Il est recommandé de purger la conduite de l’azote avant de tourner une vanne à siège souple. En injectant un produit d’étanchéité dans la zone du siège, le couple de la vanne peut être réduit jusqu’à 40 %, et de nombreux opérateurs choisissent pour cela de conserver le lubrifiant synthétique dans la zone du siège.
Les réparations et la pulvérisation sont cruciales
La pulvérisation est une autre méthode de maintenance pour les robinets à tournant sphérique. Le fait de ne pas pulvériser les impuretés du siège de la vanne augmente le couple de 80 %. Cela fait de l’arrêt d’urgence et du fonctionnement des vannes un problème majeur.
Une inspection et des réparations continues sont nécessaires pour maintenir un fonctionnement sain dans les usines. Comme toujours, consultez un professionnel de la réparation des vannes en ligne car il existe différents scénarios selon le fonctionnement, la taille, la classe et la conception du système que vous utilisez.
Résumé
Ntgd valve est un fabricant professionnel de robinets à tournant sphérique. Si vous avez des doutes, n’hésitez pas à nous contacter.