Tableau de compatibilité des matériaux des sièges de soupape

Qu’est-ce que le siège de valve ?

Le siège de vanne ou l'anneau de siège est utilisé pour soutenir le clapet ou le disque de vanne dans une position complètement fermée et pour former une pièce d'étanchéité. Habituellement, le diamètre du siège de vanne est le diamètre de débit maximum de la vanne. Le matériau du siège est très large, toutes sortes de matériaux en caoutchouc, en plastique et en métal peuvent être utilisés comme matériau de siège, tels que l'EPDM, le NBR, le NR, le PTF.E, le PEEK, PFA, SS315, STELLITE et ainsi de suite

Pour les vannes papillon, le matériau du siège est généralement constitué de caoutchoucs, tels que l'EPDM, le NBR, le NR (caoutchouc dur naturel).

Pour les robinets à bille et les robinets à tournant sphérique, le matériau du siège est généralement en plastique, tel que le PTFE, le PEEK, etc.

Pour les vannes à soupape et les vannes à vanne, le matériau du siège est généralement métal sur métal.

Pour les vannes utilisant un matériau de siège souple, leurs performances d'arrêt sont excellentes et peuvent même atteindre une étanchéité de siège à bulle nulle. tandis que l'inconvénient est qu'ils ne peuvent pas résister à une application à haute température et à haute pression.

D'un autre côté, le matériau du siège de ces vannes est métal sur métal, ils peuvent donc supporter une pression nominale élevée jusqu'à 2 500 LB.

Des facteurs importants affectant les performances d'arrêt d'une vanne peuvent être la nature du fluide manipulé.

La durée de vie des vannes est affectée par tous les facteurs suivants

Pression et fluctuations de pression
Type et vitesse des médias
Température et fluctuations de température
Fréquence de cyclage des vannes et vitesse de fonctionnement
Les matériaux des joints et sièges de vannes industrielles sont généralement fabriqués à partir des matériaux suivants :

BUNA-N (HYCAR ou Nitrile)

Le Buna-N est un polymère à usage général qui présente une bonne résistance à l'huile, à l'eau, aux solvants et aux ﬂuides hydrauliques. Il présente également une bonne résistance à la compression, à l’abrasion et à la traction. Ce matériau fonctionne extrêmement bien dans les zones de traitement où sont présents des matériaux à base de paraffine, des acides gras, des huiles, des alcools ou de la glycérine, car il n'est absolument pas affecté.

Buna-N ne doit pas être utilisé à proximité de solvants hautement polaires (acétones, cétones), d'hydrocarbures chlorés, d'ozone ou d'hydrocarbures nitrés. La plage de température est de 107°C maximum. Hycar est de couleur noire et ne doit pas être utilisé là où la décoloration ne peut être tolérée. Il est considéré comme un néoprène de remplacement comparable. Les principales différences sont les suivantes : le Buna-N a une limite de température plus élevée ; le néoprène est plus résistant aux huiles.

TFE REMPLI DE CARBONE

Le TFE chargé en carbone est un excellent matériau de siège pour les applications de vapeur ainsi que pour les fluides thermiques à haute efficacité à base d'huile. Les charges comprenant du graphite permettent à ce matériau de siège d'avoir une meilleure durée de vie que les autres sièges en TFE remplis ou renforcés. La plage de température est de -29°C à 260°C. La résistance chimique est égale à celle des autres sièges TFE.

DELRIN®

Delrin est la marque déposée de DuPont pour le polyoxy-méthylène. Il peut également être connu sous les noms de Hostaform, Celecon, Kepital, Duracon, Lupital ou Ultraform. Le Delrin est un matériau très rigide et ne subit pas d'écoulement à froid. Il présente une excellente combinaison de résistance, de dureté, de rigidité, de stabilité, de résistance à l’abrasion et de faible frottement. Le Delrin a une résistance élevée à la chaleur et une faible absorption d'eau, mais est sensible aux acides. Lorsqu'il est utilisé comme matériau d'étanchéité, le Delrin est acceptable pour des pressions allant jusqu'à 5 000 PSI. Son enveloppe de température de fonctionnement est de -70 ºF à 180 ºF.

EPDM

L'EPDM est un élastomère terpolymère fabriqué à partir de monomère éthylène-propylène diène. L'EPDM a une bonne résistance à l'abrasion et à la déchirure et offre une excellente résistance chimique à une variété d'acides et d'alcalis. Il est sensible aux attaques des huiles et n’est pas recommandé pour les applications impliquant des huiles de pétrole, des acides forts ou des alcalins forts.

Ce matériau ne doit pas être utilisé sur les conduites d'air comprimé. Il présente une résistance exceptionnelle au vieillissement climatique et à l’ozone. La température nominale est de -29°C à 107°C (service intermittent à 121°C). C'est assez bon pour les cétones et les alcools.

HYPALON®

L'Hypalon présente une très bonne résistance à l'oxydation, à l'ozone et une bonne tenue aux flammes. Il est similaire au néoprène, sauf avec une résistance améliorée aux acides où il résistera aux acides oxydants tels que l'acide nitrique, fluorhydrique et sulfurique. La résistance à l’abrasion de l’Hypalon est excellente, à peu près équivalente à celle des nitriles. La résistance à l’huile et aux solvants se situe quelque peu entre celle du néoprène et des nitriles. Les sels ont peu ou pas d’effet sur Hypalon.

Hypalon n'est pas recommandé pour l'exposition aux acides oxydants concentrés, aux esters, aux cétones, aux hydrocarbures chlorés, aromatiques et nitro. Ne pas utiliser en service vapeur. La température nominale est de -18°C à 104°C. Les sièges sont blancs de qualité alimentaire et peuvent être utilisés sur des aliments

NÉOPRÈNE

Le néoprène est un polymère polyvalent doté de nombreuses caractéristiques souhaitables. Le néoprène présente une grande résilience avec une faible résistance aux flammes et une résistance aux huiles animales et végétales. Il est principalement recommandé pour une utilisation dans les applications de pâtes et papiers.

Généralement, le néoprène est déconseillé et est attaqué par les acides oxydants forts, la plupart des solvants chlorés, les esters, les cétones, les hydrocarbures aromatiques et les ﬂuides hydrauliques. Le néoprène n'est généralement pas affecté par les produits chimiques modérés, les graisses et de nombreuses huiles et solvants. La température nominale est de -29°C à 82°C. Les sièges sont de couleur noire et ne doivent pas être utilisés sur des lignes de papier blanchi.

PEEK (Polyétheréthercétone)

Le PEEK est un thermoplastique semi-rigide non poreux de haute performance offrant une excellente résistance aux produits chimiques agressifs. Virgin PEEK est naturellement résistant à l’abrasion. Il possède une excellente résistance mécanique, une stabilité dimensionnelle et convient à une utilisation dans des environnements à haute température et à forte corrosion. Le PEEK est considéré comme un matériau de siège de vanne de qualité supérieure car il n'est pas affecté par une exposition continue à l'eau chaude et à la vapeur. Son enveloppe de température de fonctionnement est de -70 ºF à 600 ºF.

PTFE (TFE de Teﬂon®)

Le PTFE est le plastique le plus résistant chimiquement. Il possède également d’excellentes propriétés d’isolation thermique et électrique. Les propriétés mécaniques du PTFE sont faibles par rapport à d'autres plastiques techniques, mais ses propriétés restent à des niveaux utiles sur une large plage de températures de -40°C à 204°C, selon la marque et l'application.

RTFE (TFE renforcé)

Le RTFE est composé d'un pourcentage sélectionné de charge en fibre de verre pour améliorer la solidité et la résistance à l'usure abrasive, à l'écoulement à froid et à la perméation dans les sièges moulés. Le renforcement permet une application à une pression et une température plus élevées que le TFE non chargé. La plage de température typique est de -40°C à 232°C. Le RTFE ne doit pas être utilisé dans des applications qui attaquent le verre, telles que l'acide fluorhydrique et les produits caustiques puissants et chauds.

TFM1600

Le TFM1600 apparaît sur notre liste de joints et sièges de vanne car il s'agit d'une version modifiée du PTFE qui conserve les propriétés exceptionnelles de résistance chimique et thermique du PTFE, mais a une viscosité à l'état fondu nettement inférieure. Le résultat est une réduction du flux de froid, de la porosité, de la perméabilité et du contenu de vides. Les surfaces sont plus lisses et réduisent les couples. La plage de service théorique du TFM1600 est de -200°C à 260°C.

TFM1600+20%GF

TFM1600+20%GF est une version renforcée en fibre de verre du TFM1600. Semblable au RTFE, mais avec l'avantage du TFM1600, la version remplie de verre offre une plus grande résistance à l'abrasion et améliore la stabilité à des pressions plus élevées.

TFM4215

TFM4215 est un matériau TFM rempli de carbone graphité par électeur. Le carbone ajouté améliore la stabilité pour des combinaisons de pression et de température plus élevées.

UHMWPE (polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé)

L'UHMWPE est un matériau durable, résistant à l'abrasion et à la corrosion. Il est également connu sous le nom de polyéthylène haut module (HMPE) ou polyéthylène haute performance (HPPE). En outre, il répond aux acceptations de la FDA et de l'USDA pour les équipements alimentaires et pharmaceutiques et est performant dans les applications jusqu'à 180 °F lorsqu'il est nettoyé périodiquement avec de la vapeur vive ou de l'eau bouillante pour stériliser.

L'UHMWPE est idéal pour les services à faible rayonnement et répond aux exigences de l'industrie du tabac où le TFE est interdit. Il est très résistant aux produits chimiques corrosifs, à l’exception des acides oxydants et des solvants organiques. Son enveloppe de température de fonctionnement est de -70 ºF à 180 ºF.

VITON® (Fluorocarbone, FKM ou FPM)

Les élastomères fluorocarbonés sont intrinsèquement compatibles avec un large spectre de produits chimiques. En raison de cette compatibilité chimique étendue qui couvre des plages de concentration et de température considérables, les élastomères fluorocarbonés sont largement acceptés comme matériau de construction pour les sièges de vannes à guillotine.

Le fluorocarbone peut être utilisé dans la plupart des applications impliquant des acides minéraux, des solutions salines, des hydrocarbures chlorés et des huiles de pétrole. Il est particulièrement performant en service d'hydrocarbures. La température nominale est de -29°C à 149°C. La couleur est grise, noire ou rouge et peut être utilisée sur des lignes de papier blanchi.

VITON ne convient pas au service de vapeur ou d'eau chaude, cependant, sous forme de joint torique, il peut être acceptable pour les conduites d'hydrocarbures mélangées à de l'eau chaude selon le type/la marque. Pour les matériaux de siège, le FKM peut offrir une plus grande résistance à l'eau chaude.

Soupape ZECO