Types de vannes utilisées dans la tuyauterie et comment les classer
vannes Les vannes constituent des éléments essentiels des systèmes de tuyauterie. On les retrouve dans de nombreux secteurs industriels tels que le pétrole et le gaz, le traitement de l'eau, la chimie et la production d'énergie. Ces dispositifs gèrent, guident, séparent, combinent ou ajustent le débit et la pression des fluides. Ils agissent en modifiant leur parcours à l'intérieur des canalisations. Complètement ouvertes, les vannes permettent au fluide de circuler librement des zones de haute pression vers les zones de basse pression. En revanche, partiellement ou totalement fermées, elles limitent ou interrompent complètement le flux.
Fonctions des vannes dans les systèmes de tuyauterie
Les vannes remplissent plusieurs fonctions principales. Elles contribuent à améliorer les processus de fabrication et à protéger les équipements.
- Démarrer ou arrêter le flux de fluide
- Régulation ou ajustement des débits
- Régulation des niveaux de pression
- Contrôle de la température du fluide
- Redirection des flux de données
- Équilibrage des systèmes ou prévention de la surpression
- Prévenir le reflux
- Autoriser les arrêts d'urgence en cas de panne
- Amélioration de la sécurité par la réduction de la pression ou du vide excessifs
Types courants de vannes dans la tuyauterie
Certains types de vannes se distinguent particulièrement dans le domaine industriel. Les plus courantes sont les vannes à guillotine, les vannes à soupape, les vannes à boisseau sphérique, les clapets anti-retour et les vannes papillon.
Vanne à guillotine
vannes à guillotine Ce sont les vannes les plus courantes dans les usines de traitement. Elles se déplacent en ligne droite et ont généralement une forme de coin. Ces vannes bloquent ou laissent passer le fluide.
Ces vannes offrent une excellente étanchéité. Elles sont performantes dans de nombreuses applications, notamment pour l'air, le gaz combustible, la vapeur, l'eau d'alimentation, les boues et les liquides visqueux. Le fluide rencontre une faible résistance grâce à un écoulement rectiligne, quasiment sans changement de direction.
Valve à globe
soupapes à globeIl possède un corps rond. Une cloison interne sépare les deux moitiés. Un bouchon mobile et un siège annulaire fixe y sont logés. La rotation de la tige à l'aide d'une manivelle permet de rapprocher ou d'éloigner le bouchon de son siège.
Ces vannes conviennent aussi bien aux applications marche/arrêt qu'aux applications de régulation de débit. Elles excellent lorsqu'un contrôle précis du débit et une étanchéité parfaite sont essentiels. On les retrouve fréquemment dans les systèmes d'eau de refroidissement, d'alimentation en eau, d'injection de produits chimiques, ainsi que dans les systèmes d'huile de carburant ou de lubrification.
vanne à bille
vannes à billeUtilisez une bille ronde percée d'un trou. La bille tourne sur une poignée. Un virage à 90 degrés permet d'aligner le trou avec le flux d'eau pour une ouverture complète, ou de le bloquer pour une fermeture.
Leurs avantages comprennent une utilisation simple, un débit important, une bonne adaptation aux points de haute pression, une longue durée de vie et une réparation aisée des sièges ou des joints, même en fonctionnement. Leurs inconvénients incluent un nettoyage difficile pouvant engendrer des risques de pollution. Ils ne conviennent pas non plus à une alimentation en débit constant.
Clapet anti-retour
clapets anti-retourCes clapets empêchent automatiquement le reflux. Aucune alimentation électrique extérieure n'est nécessaire. La pression directe ouvre le clapet, tandis que la pression inverse le ferme hermétiquement. Un clapet, un disque ou une bille remplit généralement cette fonction.
Ces vannes sans poignée sont conçues pour être actionnées. Leur fonctionnement repose uniquement sur le mouvement et la pression du fluide.
vanne papillon
vannes papillon Un disque pivote autour d'un axe central. Un quart de tour suffit à le déplacer. Il est positionné à plat, permettant un passage quasi total du flux. Il peut également être placé en position verticale pour fermer le disque.
Les modèles compacts permettent un gain de place. Ils réduisent le poids et facilitent l'installation. C'est particulièrement utile pour les grands formats. Un débit élevé et une bonne étanchéité à basse pression conviennent à de nombreuses applications.
Classification des vannes dans les systèmes de tuyauterie
La classification des vannes permet de choisir la vanne adaptée avec soin. Elle prend en compte de nombreux facteurs, au-delà des simples types de base.
Mode de fonctionnement
Les vannes manuelles utilisent des volants, des leviers ou des chaînes. Parfois, des engrenages permettent d'augmenter la force ou la vitesse.
Les vannes motorisées intègrent des moteurs électriques, des composants pneumatiques, hydrauliques ou des électrovannes. Elles permettent une commande à distance ou automatique et conviennent aux grands systèmes ou aux applications de précision.
Les vannes automatiques réagissent à des situations telles que le reflux (clapets anti-retour) ou une pression excessive. Aucune intervention humaine n'est nécessaire.
Connexions terminales
Les raccords communs garantissent que les vannes s'adaptent bien aux tuyaux :
Les extrémités à brides se boulonnent via des plaques de jante pour un montage/démontage facile.
Les extrémités filetées se vissent directement pour les petites tailles
Les extrémités soudées par emboîtement s'insèrent et se soudent sur les tubes pour plus de solidité.
Les extrémités soudées bout à bout sont biseautées pour des joints permanents.
Les plaquettes de silicium sont prises en sandwich entre des brides pour optimiser l'espace.
mouvement mécanique
Les vannes à mouvement linéaire comportent des pièces qui se déplacent en ligne droite (vanne, globe).
Les vannes à mouvement rotatif tournent (à bille, à papillon, à bouchon).
Les mécanismes à quart de tour (boule, papillon) sont rapides. Les mécanismes à plusieurs tours (portail, globe) nécessitent des tours supplémentaires.
Conclusion
Le choix d'une vanne nécessite une analyse approfondie de son fonctionnement, des caractéristiques du fluide, de sa fréquence d'utilisation, de son accessibilité pour la maintenance et des exigences de sécurité. De nombreux modèles garantissent des performances optimales pour différentes applications.
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