Comment choisir la vanne à guillotine adaptée à votre système industriel

Comprendre les vannes à guillotine

Fonction et principe de fonctionnement

Vannes Ce sont des vannes à mouvement linéaire conçues pour ouvrir ou fermer complètement le passage d'écoulement d'une canalisation. En position ouverte, l'opercule (un disque plat ou cunéiforme) est soulevé hors du passage d'écoulement, permettant au fluide de s'écouler avec une résistance minimale. En position fermée, l'opercule s'abaisse pour bloquer complètement l'écoulement. Le fonctionnement d'une vanne à opercule s'effectue généralement en tournant un volant ou en utilisant un actionneur (électrique, pneumatique ou hydraulique) pour déplacer la tige, ce qui lève ou abaisse l'opercule.

Types de robinets-vannes

Vannes à guillotine

Single-Wedge Gate Valves:Il s'agit du type de vanne à opercule le plus courant. La vanne est dotée d'un seul disque solide en forme de coin. Elles conviennent à une large gamme d'applications et offrent d'excellentes performances d'étanchéité. Par exemple, dans les canalisations d'approvisionnement en eau, les vannes à opercule simple permettent de contrôler efficacement le débit d'eau.

Double-Wedge Gate Valves:Consisting of two wedge-shaped discs that are forced apart against the valve seat as the valve is closed. This design helps to compensate for any irregularities in the valve seat and provides better sealing. Double - wedge gate valves are often used in high-pressure applications where a tight seal is crucial, such as in some oil and gas pipelines.

Vannes à guillotine parallèle

Dans les vannes à guillotine parallèles, la vanne se déplace parallèlement au sens d'écoulement. Elles sont réputées pour leur capacité à gérer des canalisations de grand diamètre et des débits élevés. Ces vannes sont souvent utilisées dans les applications où le fluide contient des particules solides ou des boues, car le mouvement parallèle de la vanne réduit le risque de blocage. Par exemple, dans les opérations minières où le fluide transporté peut contenir des particules de minerai, les vannes à guillotine parallèles peuvent constituer un choix judicieux.

Facteurs clés dans la sélection des vannes à guillotine

Caractéristiques du fluide

Type de fluide

LiquidePour les liquides propres comme l'eau, des robinets-vannes standard en fonte ou en acier au carbone peuvent être utilisés. Cependant, si le liquide est corrosif, comme les solutions acides ou alcalines, il convient d'envisager des robinets en acier inoxydable, en alliages à base de nickel ou des robinets à revêtement résistant à la corrosion (comme les robinets à revêtement en caoutchouc ou en plastique). Dans une usine chimique transportant de l'acide sulfurique, un robinet-vanne en acier inoxydable ou à revêtement en fluoropolymère serait plus approprié.

GazLorsqu'il s'agit de gaz, la principale préoccupation est la prévention des fuites. Des robinets-vannes à joints étanches et des matériaux résistants à la pression et à la température du gaz sont nécessaires. Par exemple, dans les gazoducs, des robinets-vannes haute pression à joints métal sur métal sont couramment utilisés pour garantir la sécurité du transport du gaz.

Boue ou fluides avec particulesDans les applications où le fluide contient des particules solides ou est une boue, des vannes à large passage et conçues pour éviter l'accumulation et le blocage des particules sont nécessaires. Les vannes à guillotine parallèles constituent souvent un bon choix dans ce cas, car leur mouvement parallèle facilite le passage des particules. Dans une usine de lavage du charbon, où le mélange eau-boue de charbon doit être contrôlé, une vanne à guillotine parallèle avec revêtement résistant à l'usure peut être utilisée.

Température du fluide

Applications cryogéniquesPour les fluides cryogéniques (inférieurs à -29 °C), des matériaux spéciaux sont nécessaires pour éviter la fragilisation. Des vannes en acier résistant à la cryogénie, comme les nuances ASTM A352 LF2 ou LF3, sont couramment utilisées. Dans les applications cryogéniques, comme le stockage et le transport du gaz naturel liquéfié (GNL), ces vannes à guillotine cryogéniques garantissent un fonctionnement sûr.

Applications à haute températureLorsque la température du fluide est élevée (supérieure à 120 °C), des matériaux capables de conserver leurs propriétés mécaniques à haute température sont nécessaires. On peut utiliser des aciers inoxydables à forte teneur en chrome et en nickel, des aciers alliés et même certaines vannes à revêtement céramique. Dans les conduites de vapeur des centrales électriques, où la température de la vapeur peut atteindre plusieurs centaines de degrés Celsius, on utilise des vannes à guillotine en acier allié résistant aux hautes températures.

Matériaux de soupape

Matériaux métalliques

Fonte La fonte est un matériau économique, couramment utilisé dans les applications basse pression et non corrosives. Ses bonnes propriétés de moulage permettent la production de vannes aux formes complexes. Cependant, elle est relativement fragile et peut ne pas convenir aux applications à haute pression ou à haute température. Les robinets-vannes en fonte sont souvent utilisés dans les réseaux d'alimentation en eau résidentiels et commerciaux de petite taille.

Acier au carboneL'acier au carbone est largement utilisé dans les applications industrielles en raison de ses bonnes propriétés mécaniques et de son coût relativement faible. Il résiste à des pressions et des températures modérées. Les robinets-vannes en acier au carbone conviennent à des applications telles que les pipelines industriels, les usines de traitement des eaux et certaines conduites de collecte de pétrole et de gaz. Par exemple, dans la conduite d'alimentation en eau brute d'une usine de traitement des eaux, les robinets-vannes en acier au carbone peuvent être utilisés pour contrôler le débit d'eau.

Acier InoxydableL'acier inoxydable offre une excellente résistance à la corrosion, ce qui le rend idéal pour les applications où le fluide est corrosif ou où l'hygiène est un problème. Il existe différentes nuances d'acier inoxydable, telles que le 304, le 316 et le 316L. Le 304 est adapté aux applications générales résistantes à la corrosion, tandis que les 316 et 316L sont plus résistants à la corrosion induite par les chlorures et sont souvent utilisés dans les applications marines et de traitement chimique. Dans une usine pharmaceutique, où les fluides doivent être protégés de toute contamination et peuvent présenter des propriétés corrosives, des robinets-vannes en acier inoxydable sont utilisés.

Acier alliéLes aciers alliés sont utilisés dans des applications exigeant une résistance mécanique élevée, une résistance aux températures élevées ou une résistance accrue à la corrosion. Ils sont souvent utilisés dans des environnements à haute pression et à haute température, comme dans les centrales électriques et les raffineries de pétrole. Par exemple, dans les conduites de vapeur ultracritiques d'une centrale électrique, des robinets-vannes en acier allié, avec des compositions d'alliages spécifiques, sont utilisés pour résister aux conditions de fonctionnement extrêmes.