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Robinet à soupape en Y

April 30, 2022

Qu’est-ce qu’un robinet à soupape en Y ?

Le robinet à soupape en Y est un type de robinet à soupape qui est utilisé pour réguler, ouvrir et fermer le flux de fluide. Ces vannes sont également connues sous le nom de robinets à soupape obliques. La conception d’un robinet à soupape en Y est telle que le siège et la tige sont orientés à 45o degrés par rapport à l’axe de la canalisation. Les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent l’utilisation de ces robinets dans les applications nécessitant une pression élevée et où la chute de pression n’est pas souhaitable. D’autres types de robinets à soupape, tels que les robinets à soupape en Z, sont sujets à des pertes de pression. Avec les robinets à soupape en Y, ce problème de perte de pression est réduit et leur emplacement dans le système de tuyauterie n’est pas limité. Ces vannes ont une faible perte de pression en raison de la faible résistance du fluide. La tige et le siège des robinets à soupape en Y donnent un chemin d’écoulement droit lorsqu’ils sont complètement ouverts, ce qui aide à réduire la résistance à l’écoulement du fluide. Les robinets à soupape en Y utilisent soit des sièges souples, soit des sièges métalliques. Les sièges souples sont utilisés pour les basses températures allant jusqu’à 60o C tandis que les sièges métalliques sont utilisés pour les hautes températures supérieures à 60o C. Les robinets à soupape en Y sont actionnés par un volant manuel ou par un actionneur.

Figure : Robinet à soupape en Y.

 

Composants d’un robinet à soupape en Y

Manivelle

Il s’agit de l’élément utilisé par l’opérateur de la vanne pour exercer une force afin d’ouvrir, de réguler ou de fermer le robinet à soupape en Y. Le volant est utilisé pour les vannes manuelles. Le volant est utilisé pour les vannes manuelles. Les robinets à soupape en Y automatiques sont équipés d’un actionneur. L’actionneur peut être électrique, hydraulique ou pneumatique. L’actionneur est utilisé pour déterminer quand ouvrir ou fermer la vanne et fournit le couple nécessaire pour que la vanne ouvre, régule ou ferme le flux de fluide.

Corps de la valve

Le corps de vanne est le composant d’un robinet à soupape en Y qui est utilisé pour abriter toutes les pièces internes de la vanne. Le corps entoure tous les composants internes. Il garantit que toutes les pièces internes d’un robinet à soupape en Y sont bien protégées contre les dommages causés par la chute d’objets. Le corps agit également comme une barrière de pression, conférant au robinet à soupape en Y une résistance élevée.

Bonnet

Le chapeau est le composant d’un robinet à soupape en Y qui est utilisé pour empêcher les fuites de fluide par la tige du robinet. Le chapeau est placé sur le corps de la vanne. Le chapeau est doté de filetages qui correspondent à la tige de la vanne, de sorte que la tige peut être tournée grâce à ces filetages.

Tige

La tige est la partie d’un robinet à soupape en Y qui relie le volant et le disque du robinet. La tige sert à transmettre le couple nécessaire pour étrangler, ouvrir ou fermer le flux de fluide. Le filetage de la tige correspond au filetage du chapeau, ce qui permet un mouvement de rotation et donne de la force au disque pour fermer le flux de fluide.

Disque

Le disque est le composant d’un robinet à soupape en Y qui est responsable du contrôle, de l’ouverture et de la fermeture du flux de fluide. Le disque reçoit la force nécessaire pour effectuer son travail du volant à travers la tige. Le disque est relié au volant par la tige du robinet.

Siège

Le siège désigne le composant d’un robinet à soupape en Y qui est utilisé pour soutenir le disque et empêcher les fuites de fluide. Il crée une zone appropriée où le disque s’adapte et arrête l’écoulement du fluide.

Garniture de presse-étoupe

Il s’agit du matériau placé entre la tige et le chapeau pour empêcher les fuites par la tige. La garniture est composée de matériaux tels que le PTFE et le graphite. Ces matériaux s’usent et doivent être contrôlés lors de la réparation et de l’entretien pour être remplacés s’ils sont usés.

Cage

La cage désigne la partie d’une valve à globe en Y qui entoure le disque et est située dans la valve. La cage détermine le débit du fluide dans la vanne. Lorsque le disque est déplacé, la cage expose les ouvertures de la vanne, ce qui augmente le débit du fluide et vice versa.

Figure : Composants d’un robinet à soupape en Y.

 

Comment fonctionne un robinet à soupape en Y ?

Un robinet à soupape en Y fonctionne en soulevant ou en abaissant le disque pour ouvrir, réguler ou fermer le flux de fluide. La force qui fait monter ou descendre le disque provient du volant ou de l’actionneur. Cette force est ensuite transmise au disque par la tige du robinet. Le volant est tourné par l’opérateur du robinet et il fait ensuite tourner la tige. Lorsque la tige tourne, elle commence à se déplacer vers le haut ou vers le bas. C’est ce mouvement linéaire de la tige qui permet au disque d’ouvrir ou de fermer l’écoulement du fluide. Pour ouvrir un robinet à soupape en Y, le volant est tourné dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. La tige commence alors à tourner dans le même sens qu’elle se déplace linéairement vers le haut. Le disque relié à la tige commence alors à se déplacer vers le haut, ouvrant ainsi le passage du fluide. Pour fermer le robinet à soupape en Y, le volant est tourné dans le sens des aiguilles d’une montre. Cela fait tourner la tige dans le même sens et elle commence à se déplacer linéairement vers le bas. Le disque se déplace alors vers le bas jusqu’à ce qu’il ferme complètement l’écoulement du fluide.

 

Types de robinet à soupape en Y

Robinet à soupape en Y à chapeau boulonné

Le robinet à soupape en Y à chapeau boulonné est aussi connu comme robinet à soupape en Y à chapeau bridé. C’est le type de robinet à soupape en Y dans lequel le chapeau et le corps sont connectés en utilisant des boulons et écrous. Le corps et le chapeau sont conçus dans le même matériau métallique et ont des extrémités à bride. Les extrémités de la bride ont des trous où les boulons sont passés et serrés à l’aide d’écrous. Les fabricants de robinets à soupape en Y à chapeau boulonné conçoivent ces vannes pour une utilisation dans des applications à haute pression et haute température. Le raccordement boulonné est fiable en termes d’absence de fuites malgré une pression de fluide élevée. Ce type de robinet à soupape en Y est facile à installer et à démonter. Cependant, en raison de l’utilisation de plusieurs boulons, écrous et de deux brides, ces vannes sont lourdes.

Figure : Robinet à soupape en Y à chapeau boulonné.

Robinet à soupape en Y à chapeau vissé

Il s’agit d’un robinet à soupape en Y dans lequel le chapeau et le corps sont reliés par des vis. Les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent ce type de robinet pour les applications à moyenne pression et à faible coût. L’avantage d’utiliser ce type de Le robinet à soupape en Y est très simple et moins cher.

Robinet à soupape en Y à chapeau soudé

Il s’agit d’un robinet à soupape en Y dans lequel le chapeau et le corps sont reliés par soudure. Le robinet à soupape en Y à chapeau soudé est très économique et très fiable car aucun fluide ne peut fuir à travers le corps malgré la pression ou la température. Cependant, avec un robinet à soupape en Y à chapeau soudé, il devient très difficile d’accéder aux pièces internes en cas de réparation ou de nettoyage de l’intérieur de la vanne. La seule façon d’accéder à l’intérieur de ce type de robinet à soupape en Y est d’abord de retirer la soudure. C’est pourquoi les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent l’utilisation de ce type de robinet uniquement s’il n’y a pas de maintenance ou de nettoyage fréquent prévu.

Vis de tige intérieure Robinet à soupape en Y

Il s’agit du type de robinet à soupape en Y dans lequel la section filetée de la tige se trouve à l’intérieur du corps du robinet tandis que la garniture de la tige est positionnée à l’extérieur. Les fabricants de robinets à soupape à tige intérieure filetée en Y conçoivent les filetages de la tige pour qu’ils soient en contact avec le fluide circulant dans le robinet. Ce type de robinet à soupape en Y est économique en termes de construction de chapeau. Cependant, le robinet à soupape en Y à tige filetée intérieure ne peut pas être réparé de l’extérieur. Ce type de robinet à soupape en Y est mieux adapté pour une utilisation dans des fluides de bonne lubricité.

Figure : Vis de la tige intérieure du robinet à soupape en Y.

Vis de tige extérieure Robinet à soupape en Y

Il s’agit d’un robinet à soupape en Y dans lequel la tige est filetée du côté extérieur tandis que la section de la tige qui n’est pas filetée se trouve dans la vanne. Dans ce type de robinet à soupape en Y, les filetages de la tige sont isolés du fluide par la garniture de la soupape. Les fabricants de robinets à soupape en Y utilisent cette conception pour éviter que les filets de la vanne ne soient endommagés par la corrosion, les températures élevées et les particules solides présentes dans la vanne. Un avantage du robinet à soupape en Y à tige filetée extérieure est qu’il peut être réparé de l’extérieur, ce qui est préférable pour les applications sévères. Cependant, la garniture du robinet est sujette à l’usure en raison du mouvement ascendant et descendant de la tige ainsi que du mouvement de rotation.

Figure : Vis de tige extérieure Robinet à soupape en Y.

 

Applications du robinet à soupape en Y

  • Les robinets à soupape en Y sont utilisés dans les produits chimiques organiques et inorganiques.
  • Ils sont utilisés dans les applications pétrochimiques.
  • Les robinets à soupape en Y sont utilisés dans les systèmes de raffinage du pétrole et du gaz.
  • Ils sont utilisés dans des applications pharmaceutiques
  • Ces vannes sont utilisées dans les centrales de production d’énergie géothermique.
  • Les robinets à soupape en Y sont utilisés dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
  • Ils sont utilisés dans les applications alimentaires et les boissons.
  • Ils sont utilisés dans les usines de fabrication d’acier.
  • Les robinets à soupape en Y sont utilisés dans les applications de traitement de l’eau.

 

Avantages des robinets à soupape en Y

  • Les robinets à soupape en Y ont une faible perte de charge par rapport aux robinets à soupape standard (en Z).
  • Ces valves ont une course courte.
  • Les robinets à soupape en Y fonctionnent plus rapidement que les robinets-vannes.
  • Ils sont exempts de fuites de fluide, sauf s’ils présentent des dommages mécaniques.
  • Les robinets à soupape en Y sont polyvalents car ils peuvent être utilisés dans différentes applications industrielles.
  • Ces valves sont durables car elles peuvent être réparées pour être réutilisées.

 

Inconvénients des robinets à soupape en Y

  • Les robinets à soupape en Y sont lourds par rapport à leur taille.
  • Ils ont une perte de pression élevée par rapport aux robinets-vannes.
  • Les robinets à soupape en Y ont tendance à faire plus de bruit que d’autres robinets comme les robinets-vannes.

 

Dépannage des robinets à soupape en Y

Fuite au niveau de la connexion corps-chapeau

  • Connexion lâche. Serrez les éléments de raccordement conformément aux instructions du fabricant du robinet à soupape en Y.
  • Joint d’étanchéité endommagé. Remplacez le joint d’étanchéité.

Fuite du siège

  • Sièges usés ou endommagés. Remplacez les sièges de soupape.
  • Matériaux étrangers dans la cage de la vanne. Démontez le robinet conformément aux instructions du fabricant du robinet à soupape en Y et nettoyez tous les corps étrangers, puis réassemblez le robinet.

Fuite à travers le presse-étoupe

  • Écrous de presse-étoupe desserrés. Serrez les écrous de presse-étoupe.
  • Le suiveur de presse-étoupe n’est pas correctement positionné. Positionner correctement le suiveur de glande.
  • Garniture usée. Remplacez la garniture.
  • Dommages mécaniques ou corrosion sur la tige. Remplacez la tige par une autre fabriquée dans un matériau résistant à la corrosion.

Le robinet à soupape en Y est difficile à utiliser

  • Les filets de la tige sont endommagés. Remplacez la tige.
  • Des corps étrangers sont coincés dans la vanne. Démontez le robinet conformément aux instructions du fabricant du robinet à soupape en Y et retirez tous les corps étrangers.

 

Résumé

Le robinet à soupape en Y est l’un des types de robinet à soupape. La tige et le siège de ce type de vanne sont inclinés à environ 45o degrés. Les robinets à soupape en Y ont une perte de pression inférieure à celle d’autres robinets comme les robinets à soupape standard. Ces vannes sont utilisées pour l’ouverture, l’étranglement et la fermeture du flux de fluide. Les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent l’utilisation de ces robinets dans les applications qui ont une perte de pression élevée et où une grande chute de pression n’est pas nécessaire. Lorsqu’un robinet à soupape en Y est complètement ouvert, le siège et la tige forment un passage droit pour le fluide, ce qui contribue à réduire la perte de pression. Il existe différents types de robinets à soupape en Y, notamment les robinets à soupape en Y à chapeau vissé, les robinets à soupape en Y à chapeau boulonné, les robinets à soupape en Y à chapeau soudé, les robinets à soupape en Y à tige intérieure vissée et les robinets à soupape en Y à tige extérieure vissée. Ces vannes sont utilisées dans différentes applications industrielles telles que les raffineries de pétrole et de gaz, les produits pharmaceutiques, les produits chimiques, les aliments et les boissons, le traitement de l’eau, la fabrication d’acier et les centrales électriques à vapeur, entre autres. Les avantages de l’utilisation des robinets à soupape en Y sont les suivants : application dans différentes applications, longue durée de vie, absence de fuite, faible perte de pression et fonctionnement rapide, entre autres.

 

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