Tout ce que vous devez savoir sur un robinet à tournant sphérique

Les vannes à boisseau sont des outils utilisés pour gérer le débit de liquides dans les canalisations, présentant des conceptions telles que des versions lubrifiées, excentriques et à manchon adaptées à des usages spécifiques. 

Leur fonctionnement simple mais efficace consiste à tourner un bouchon à l’intérieur du corps de la vanne pour contrôler le débit. 

Bien que les vannes à boisseau offrent des avantages tels que l'étanchéité et la durabilité, des facteurs tels que la capacité d'étranglement et la vulnérabilité à l'usure doivent être pris en compte lors du choix du type approprié pour un cas d'utilisation particulier.

Qu'est-ce qu'un robinet à tournant sphérique ?

Une vanne à boisseau est une variété de vannes utilisée pour réguler le débit dans un pipeline. 

Il se compose d’un bouchon conique traversé par des trous. 

Lorsque la vanne est ouverte, le fluide peut passer par ces trous du bouchon ; lorsqu'il est fermé, le débit est bloqué par le bouchon.

Types de vannes à boisseau 

Vannes à boisseau lubrifiées

Ces vannes sont équipées d'un système d'injection pour la lubrification qui assure le bon fonctionnement du clapet dans le corps de la vanne. 

Cette lubrification réduit la friction et l'usure, ce qui prolonge la durée de vie de la vanne et améliore ses performances.

Vannes à boisseau excentrique

Les vannes à boisseau excentrique ont une conception dans laquelle le clapet est positionné de manière décentrée dans le corps de la vanne, créant un mouvement semblable à une came lors de son utilisation. 

Cette configuration garantit l'étanchéité et moins d'usure des pièces de la vanne, ce qui rend les vannes à boisseau excentrique idéales pour gérer des pressions ou des fluides agressifs.

Vannes à boisseau non lubrifiées

Lorsqu'il s'agit de vannes à boisseau non lubrifiées, elles n'ont pas besoin de lubrification externe pour fonctionner correctement. 

Au lieu de cela, ces vannes utilisent des matériaux ou des revêtements autolubrifiants sur le clapet et le corps de la vanne pour réduire la friction et garantir le fonctionnement.

Vannes à boisseau à manchon

Vannes à boisseau à manchon sont livrés avec un manchon entourant le bouchon offrant étanchéité et protection contre la corrosion et l'usure. 

Le manchon agit comme un bouclier entre le bouchon et le fluide, améliorant ainsi la longévité de la vanne.

Vannes à boisseau à pression équilibrée

Les vannes à boisseau à pression équilibrée sont dotées d'un mécanisme d'équilibrage qui réduit le couple nécessaire au fonctionnement de la vanne. 

Cette conception est particulièrement avantageuse dans les scénarios à haute pression car elle améliore l'efficacité et prolonge la durée de vie de l'équipement en réduisant les besoins en couple.

Vannes à boisseau à double purge (DBB)

Vannes à boisseau à double purge (DBB) sont équipés de deux surfaces d'assise à des fins d'isolation ainsi que d'un port de purge situé entre ces sièges.

Cette configuration permet à la fois d'isoler et de libérer le fluide dans le pipeline tout en améliorant la sécurité lors des procédures de maintenance ou d'arrêt.

Vannes à boisseau multiports

Ces vannes comportent des orifices et des passages dans un corps de vanne permettant des arrangements de débit complexes tels que le détournement, le mélange ou la distribution. 

Ils offrent flexibilité et gain de place par rapport à l'utilisation de vannes à un orifice dans le même but.

Vannes à boisseau inversé

Dans ces vannes, le bouchon est positionné à l'envers par rapport aux conceptions. 

Cette configuration peut aider à empêcher les débris ou les solides de s'accumuler sur les surfaces du siège, réduisant ainsi les risques de blocage ou de fuite de la vanne dans les applications contenant des particules dans le fluide.

Vannes à boisseau soudées

Construites avec des joints soudés entre les composants des connexions filetées, ces vannes offrent une intégrité et une résistance aux fuites accrues. 

Ils conviennent aux situations de pression ou de haute température grâce à leur construction soudée.

Vannes à boisseau à passage réduit

Ces vannes ont un clapet d'un diamètre supérieur à celui du corps de vanne, ce qui permet d'obtenir une capacité de débit par rapport aux conceptions à port complet. 

Bien qu'elles offrent une résistance au débit et réduisent la chute de pression, ces vannes peuvent ne pas être idéales pour les applications nécessitant des débits élevés ou une obstruction minimale du fluide.

Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique ?

Le fonctionnement d'une vanne à boisseau implique la rotation du boisseau à l'intérieur du corps de la vanne pour gérer le débit. 

Lorsque la vanne est ouverte, le bouchon s'aligne avec le chemin d'écoulement permettant au fluide de se déplacer à travers les ports. 

Mais lorsque la vanne est fermée, le bouchon tourne pour bloquer le chemin d’écoulement, arrêtant ainsi le débit.

Principe de fonctionnement du robinet à tournant sphérique

Le principe de base des vannes à boisseau est basé sur la rotation du boisseau pour réguler le mouvement dans un pipeline. 

En ajustant la position du bouchon, les opérateurs peuvent contrôler à la fois le débit et la direction du fluide traversant la vanne.

A quoi servent les robinets à tournant sphérique ?

Isolement: Couramment utilisé pour isoler les sections de pipeline afin de faciliter les travaux de maintenance, les réparations ou les arrêts.

Étranglement: Utilisé pour réguler les débits dans une canalisation en ouvrant ou en fermant la vanne.

Dérivation: Les vannes à boisseau permettent la redirection du flux entre les canalisations, offrant ainsi une flexibilité dans les processus.

Avantages des vannes à boisseau 

Conception: Les vannes à boisseau bénéficient d'une conception qui rend l'installation et la maintenance sans tracas.

Étanchéité efficace: Les vannes à boisseau offrent une fermeture réduisant les risques de fuite.

Polyvalence: Les vannes à boisseau peuvent s'adapter à une gamme de fluides, de pressions et de températures.

Inconvénients des vannes à boisseau

Précision de contrôle limitée: Lorsqu'il s'agit de contrôler le débit, les vannes à boisseau sphérique ne sont pas aussi efficaces que certains types de vannes.

Enclin à porter: Sous pression ou dans des environnements, les robinets à tournant sphérique sont sensibles à l'usure et à l'érosion.

Risque de fuite: Au fil du temps, les surfaces d'étanchéité des robinets à tournant sphérique peuvent se détériorer, entraînant potentiellement des fuites.

Composants de robinet à tournant sphérique

Prise: Le composant (coniquement conique) qui régule le débit de fluide à travers la vanne.

Corps: La structure primaire abritant le bouchon et servant de points de connexion aux canalisations.

Ports: Ouvertures dans le bouchon qui permettent le passage lorsque la vanne est ouverte.

Actionneur: Le mécanisme permettant de faire tourner le bouchon pour ouvrir ou fermer la vanne.

Surfaces d'étanchéité: Ce sont les zones où le bouchon se connecte au corps de la vanne pour former un joint.

Applications des robinets à tournant sphérique

Pétrole et Gaz: Ils sont utilisés dans diverses opérations au sein de l'industrie pétrolière et gazière pour des tâches telles que l'isolation, la déviation et la régulation du débit de fluide.

Traitement chimique: Dans les usines chimiques, les robinets à boisseau sont essentiels pour gérer le flux de produits chimiques dangereux.

Traitement de l'eau: Les installations de traitement de l'eau s'appuient sur des vannes à boisseau pour contrôler le débit d'eau et d'autres liquides.

La production d'énergie: Les centrales électriques utilisent des vannes à boisseau pour réguler la vapeur, l'eau et d'autres fluides dans les chaudières, les turbines et les systèmes de refroidissement.

Direction d'écoulement du robinet à tournant sphérique

La direction du débit à travers un robinet à tournant sphérique est déterminée par la manière dont les orifices s'alignent avec le robinet. Dans une conception traversante, le fluide s'écoule linéairement à travers les ports du bouchon. 

D’un autre côté, une configuration à 90 degrés nécessite que le fluide effectue un virage à angle droit lors de son passage.

Clé à retenir

Les vannes à boisseau servent d'outils pour gérer le débit dans les pipelines.

Le fonctionnement d'une vanne à boisseau consiste à tourner un bouchon à l'intérieur du corps de la vanne pour contrôler le débit de fluide. 

Il est important de comprendre les pièces, les utilisations et l'orientation du débit des vannes à boisseau pour leur application dans les opérations.