Les tuyauteries et vannes chimiques sont indispensables à la production chimique et constituent le lien entre les différents types d'équipements. Comment fonctionnent les 5 vannes les plus courantes dans les tuyauteries chimiques ? Quel est leur rôle principal ? Que sont les vannes des tuyaux et raccords chimiques ? (11 types de tuyaux + 4 types de raccords + 11 vannes) Tuyauterie chimique : une compréhension complète !
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11 valves principales
Le dispositif utilisé pour contrôler le débit du fluide dans une canalisation est appelé vanne. Ses principales fonctions sont :
Ouvrir et fermer le rôle – couper ou communiquer avec le flux de fluide dans la canalisation ;
Réglage – pour régler le débit du fluide dans la canalisation, le débit ;
Étranglement – écoulement du fluide à travers la vanne, entraînant une chute de pression importante.
Classification:
Selon le rôle de la vanne dans le pipeline, elle est différente et peut être divisée en vanne d'arrêt (également appelée vanne à soupape), vanne d'étranglement, clapet anti-retour, vannes de sécurité, etc.
Selon les différentes formes structurelles, les vannes peuvent être divisées en vannes à guillotine, vannes à boisseau sphérique (souvent appelées Cocker), vannes à boisseau sphérique, vannes papillon, vannes à membrane, vannes à revêtement, etc.
De plus, selon la production de différents matériaux pour la vanne, elle est divisée en vannes en acier inoxydable, vannes en acier moulé, vannes en fonte, vannes en plastique, vannes en céramique, etc.
Vous trouverez une sélection variée de vannes dans les manuels et échantillons correspondants, seuls les types de vannes les plus courants sont présentés ici.
1Vanne à soupape
Grâce à sa structure simple, sa fabrication et son entretien aisés, il est largement utilisé dans les canalisations basse et moyenne pression. Il est installé sur la tige de vanne, sous le disque rond (tête de vanne) et la bride du corps de vanne (siège de vanne), afin de couper le débit du fluide.
La tige de vanne peut être réglée par le filetage pour ajuster le degré d'ouverture de la vanne, ce qui joue un rôle dans la régulation. L'effet de coupure de la vanne dépendant du contact entre la tête de vanne et le plan de siège, elle n'est pas adaptée à une utilisation dans des canalisations contenant des particules solides.
Le robinet à soupape peut être utilisé en fonction des caractéristiques du fluide afin de choisir le matériau de tête, de siège et de coque approprié. En cas de mauvaise étanchéité ou de détérioration de la tête, du siège ou d'autres pièces, des réparations telles que le ponçage, le meulage, le surfaçage ou d'autres méthodes peuvent être utilisées pour prolonger sa durée de vie.
2. Vanne à guillotine
La vanne est perpendiculaire au sens d'écoulement du fluide grâce à une ou deux plaques planes, dont la surface d'étanchéité assure la fermeture. La plaque de la vanne est soulevée pour ouvrir la vanne.
Plaque plate avec tige de vanne rotative et levée, permettant de réguler le débit du fluide grâce à la taille de l'ouverture. Cette vanne offre une faible résistance, une bonne étanchéité et une commutation simplifiée, particulièrement adaptée aux canalisations de gros calibre. Cependant, la structure de la vanne à guillotine est plus complexe et présente un plus grand nombre de types.
Selon la structure de la tige, il existe une tige ouverte et une tige foncée ; selon la structure de la plaque de soupape, elle est divisée en type à coin, type parallèle, etc.
En général, la plaque à clapets à coin est une plaque unique, tandis que la plaque parallèle en utilise deux. Plus facile à fabriquer que la plaque à coin, elle est facile à réparer et résiste à la déformation. Cependant, elle ne convient pas au transport d'impuretés dans les conduites de fluides, mais plutôt au transport d'eau, de gaz propre, de pétrole et autres pipelines.
③Vannes à boisseau sphérique
Le bouchon est communément appelé Cocker, il s'agit de l'utilisation du corps de la vanne pour insérer un trou central avec un bouchon conique pour ouvrir et fermer la canalisation.
Selon les différentes formes d'étanchéité, le bouchon peut être divisé en bouchon à garniture, bouchon à joint d'huile et bouchon sans garniture. Sa structure est simple, ses dimensions extérieures sont compactes, son ouverture et sa fermeture sont rapides, sa manipulation est aisée, sa résistance aux fluides est faible et il est facile de réaliser des vannes de distribution ou de commutation à trois ou quatre voies.
La surface d'étanchéité du bouchon est large, facile à user, la commutation est laborieuse, le débit difficile à régler et la coupure est rapide. Le bouchon peut être utilisé pour les conduites à basse pression et température ou pour les fluides contenant des particules solides, mais il ne doit pas être utilisé pour les conduites à haute pression et température ou pour les conduites de vapeur.
④Vanne d'accélérateur
Il s'agit d'un type de vanne à soupape. Sa tête, de forme conique ou profilée, permet de mieux contrôler le débit des fluides régulés, ainsi que l'étranglement et la régulation de la pression. Cette vanne exige une grande précision de fabrication et une excellente étanchéité.
Principalement utilisé pour le contrôle de l'instrumentation ou l'échantillonnage et d'autres pipelines, mais ne doit pas être utilisé pour la viscosité et les particules solides dans le pipeline.
5. Robinet à boisseau sphérique
La vanne à boisseau sphérique, également appelée vanne à bille centrale, est un type de vanne qui s'est rapidement développé ces dernières années. Elle utilise une bille percée d'un trou central comme centre de vanne, et sa rotation contrôle l'ouverture ou la fermeture de la vanne.
Il est similaire à la prise, mais plus petit que la surface d'étanchéité de la prise, structure compacte, économie de main-d'œuvre de commutation, beaucoup plus largement utilisé que la prise.
Grâce à l'amélioration de la précision de fabrication des vannes à boisseau sphérique, celles-ci sont désormais utilisées non seulement pour les canalisations basse pression, mais aussi pour les canalisations haute pression. Cependant, en raison des limites du matériau d'étanchéité, elles ne conviennent pas aux canalisations haute température.
6 Vannes à membrane
Les vannes à membrane en caoutchouc sont couramment disponibles. Leur ouverture et leur fermeture sont assurées par une membrane en caoutchouc spéciale. Celle-ci est serrée entre le corps de la vanne et le couvercle, et le disque sous la tige de la vanne appuie fermement la membrane sur le corps de la vanne pour assurer l'étanchéité.
Cette vanne présente une structure simple, une étanchéité fiable, un entretien aisé et une faible résistance aux fluides. Elle est adaptée au transport de fluides acides et de liquides contenant des solides en suspension. Cependant, elle ne doit généralement pas être utilisée pour des pressions ou des températures supérieures à 60 °C, ni pour le transport de solvants organiques et de fluides fortement oxydants.
7. Clapet anti-retour
Également appelés clapets anti-retour, ils sont installés sur la canalisation de manière à ce que le fluide ne puisse circuler que dans un seul sens, l'écoulement inverse étant interdit.
Il s'agit d'une vanne à fermeture automatique, dotée d'un clapet ou d'une plaque basculante. Lorsque le fluide s'écoule régulièrement, le clapet s'ouvre automatiquement ; lorsque le fluide s'écoule en sens inverse, le clapet se ferme automatiquement. Selon leur structure, les clapets anti-retour sont divisés en deux catégories : à levée et à bascule.
Le clapet anti-retour de levage est perpendiculaire au mouvement de levage du canal de la vanne, généralement utilisé dans les canalisations horizontales ou verticales ; le clapet anti-retour rotatif est souvent appelé plaque à bascule, le côté de la plaque à bascule est connecté à l'arbre, la plaque à bascule peut être tournée autour de l'arbre, le clapet anti-retour rotatif est généralement installé dans la canalisation horizontale, pour un petit diamètre peut également être installé dans la canalisation verticale, mais faites attention au débit qui ne doit pas être trop important.
Le clapet anti-retour est généralement utilisé sur les conduites de fluides propres. Il est déconseillé d'utiliser des conduites contenant des particules solides ou visqueuses. Les performances en position fermée du clapet anti-retour à levée sont supérieures à celles du clapet à battant, mais sa résistance au fluide est inférieure à celle du clapet à levée. Le clapet anti-retour à battant est généralement adapté aux conduites de gros calibre.
⑧Vanne papillon
La vanne papillon est un disque rotatif (ou ovale) permettant de contrôler l'ouverture et la fermeture d'une canalisation. Sa structure est simple et ses dimensions extérieures sont réduites.
En raison de la structure d'étanchéité et des problèmes de matériaux, les performances de fermeture de la vanne sont médiocres, uniquement pour la régulation des canalisations à basse pression et à grand diamètre, couramment utilisées dans la transmission d'eau, d'air, de gaz et d'autres supports dans la canalisation.
⑨ Soupape de réduction de pression
Il s'agit de réduire la pression moyenne à une certaine valeur de la vanne automatique, la pression générale après la vanne devant être inférieure à 50 % de la pression avant la vanne, qui s'appuie principalement sur le diaphragme, le ressort, le piston et d'autres parties du milieu pour contrôler la différence de pression entre le clapet de la vanne et l'espace du siège de la vanne pour atteindre l'objectif de réduction de pression.
Il existe de nombreux types de réducteurs de pression, à piston commun et à membrane.
⑩ soupape de revêtement
Afin d'éviter la corrosion du milieu, certaines vannes doivent être revêtues de matériaux résistants à la corrosion (tels que le plomb, le caoutchouc, l'émail, etc.) dans le corps de la vanne et la tête de la vanne, les matériaux de revêtement doivent être sélectionnés en fonction de la nature du milieu.
Pour faciliter le revêtement, les vannes revêtues sont généralement de type à angle droit ou de type à flux direct.
⑪Soupapes de sécurité
Afin d'assurer la sécurité de la production chimique, dans le système de canalisation sous pression, il existe un dispositif de sécurité permanent, c'est-à-dire la sélection d'une certaine épaisseur de tôle, comme l'insertion d'une plaque aveugle installée à l'extrémité de la canalisation ou de l'interface en T.
Lorsque la pression dans la canalisation augmente, la plaque se rompt pour assurer la décompression. Les plaques de rupture sont généralement utilisées dans les canalisations basse pression de grand diamètre, mais dans la plupart des canalisations chimiques équipées de soupapes de sécurité, celles-ci sont de nombreux types, réparties en deux grandes catégories : à ressort et à levier.
Les soupapes de sécurité à ressort fonctionnent principalement grâce à la force du ressort pour assurer l'étanchéité. Lorsque la pression dans la conduite dépasse la force du ressort, la soupape est ouverte par le fluide et le fluide contenu dans la conduite est évacué, réduisant ainsi la pression.
Lorsque la pression dans la conduite descend en dessous de la force du ressort, la vanne se referme. Les soupapes de sécurité à levier fonctionnent principalement grâce à la force exercée sur le levier pour assurer l'étanchéité, principe de fonctionnement des soupapes à ressort. Le choix de la soupape de sécurité se fait en fonction de la pression et de la température de service afin de déterminer la pression nominale. Son calibre peut être calculé conformément aux réglementations en vigueur.
Le type de structure et le matériau de la soupape de sécurité doivent être choisis en fonction de la nature du fluide et des conditions de fonctionnement. La pression de démarrage, les essais et la réception de la soupape de sécurité font l'objet de dispositions particulières. Un étalonnage régulier est effectué par le service de sécurité et l'impression des scellés est effectuée. Pour garantir la sécurité, aucun réglage arbitraire ne doit être effectué en cours d'utilisation.
Date de publication : 01/12/2023