Robinet à tournant sphérique

Description

Le robinet à tournant sphérique est un dispositif essentiel pour réguler le débit des fluides - vapeur, gaz ou huile - dans les pipelines.

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

Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont des robinets quart de tour utilisés pour arrêter le flux de fluide dans les canalisations. Ces vannes comportent en leur centre un disque rond ou sphérique qui tourne pour démarrer ou arrêter l'écoulement. Ce disque est appelé bille et son centre est creux. Les robinets à tournant sphérique sont extrêmement polyvalents et sont couramment utilisés dans les applications industrielles nécessitant une fermeture étanche.

Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon disposent d'un support supplémentaire pour la sphère. Ce support a la forme d'un arbre et est appelé tourillon. Le tourillon absorbe toute pression supplémentaire due au débit, réduisant ainsi les contraintes sur la bille et les sièges de la vanne. Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont utilisés dans les applications à haute pression et à grande échelle où un faible couple de fonctionnement est nécessaire.

Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique ?

Les robinets à tournant sphérique à tourillon sont des robinets quart de tour. Cela signifie qu'il faut tourner l'actionneur à un angle de 90 degrés pour ouvrir ou fermer le robinet. Une fois l'actionneur tourné, le boisseau tourne de manière à ce que l'alésage soit orienté vers la canalisation et que le fluide puisse s'écouler librement. Un autre tour de la poignée déplace la bille de manière à ce que l'alésage soit opposé à la canalisation, ce qui arrête le débit.

Dans une conception à tourillon, la bille est insérée dans un arbre central inférieur appelé tourillon. La bille est fixée entre la tige et le tourillon, ce qui fait que la bille n'est pas flottante mais fixe et centrée. La pression en ligne presse les sièges contre la bille, ce qui la rend étanche. Cela signifie que pendant le fonctionnement, la bille ne doit pas être tournée contre la pression en ligne (∆p) et les sièges de la vanne, mais qu'elle doit uniquement être tournée contre la pression des sièges.

Types de robinets à tournant sphérique

Basé sur la structure du corps

Le corps d'un robinet à tournant sphérique peut comporter une ou plusieurs pièces assemblées par des joints soudés. Il existe deux types de robinets à tournant sphérique en fonction du nombre de pièces.

Robinet à tournant sphérique en deux parties

Ce robinet comporte deux parties de boîtier qui sont reliées l'une à l'autre par des raccords filetés. Il est facile d'ouvrir l'une des pièces du boîtier pour accéder à la vanne afin de la nettoyer ou de la réparer. Cependant, la vanne doit être désengagée de la canalisation avant que le boîtier puisse être retiré.

Robinet à tournant sphérique en trois parties

Les robinets à tournant sphérique en trois parties ont une longueur d'avance sur leur version en deux parties. Ils comportent trois parties de l'enveloppe qui sont boulonnées ensemble. Vous devez retirer une section pour accéder à l'intérieur du robinet à des fins d'entretien et de réparation. Cependant, il n'est pas nécessaire de déconnecter le robinet de sa tuyauterie pour le démonter à des fins de maintenance.

En fonction de la configuration du corps

Les caractéristiques de la configuration du corps déterminent la façon dont un robinet à boisseau sphérique peut être utilisé et la facilité des réparations et de l'entretien. Sur la base de ces paramètres, trois types de robinets à tournant sphérique seront examinés :

Robinet à tournant sphérique à entrée par le haut

Ce type de robinet à tournant sphérique est doté d'un capot amovible sur le dessus du robinet. Les pièces internes du robinet sont facilement accessibles en retirant le chapeau. Ces robinets sont faciles à monter et à démonter. Vous pouvez réparer ou entretenir les différentes parties du robinet à tourillon sans les retirer de la canalisation.

Robinet à tournant sphérique à entrée latérale

Ce type de conception est également appelé robinet à tournant sphérique à corps divisé. Il assemble son boisseau par le côté. Ils sont souvent fabriqués en métal forgé. Dans cette conception, le corps est souvent divisé en trois ou deux pièces qui sont assemblées comme des extensions. Une partie du corps est le plus souvent plus grande que le reste du modèle. Cette pièce plus grande contient la bourre qui s'enroule autour de la balle et la balle elle-même. Cette conception permet de réparer facilement les robinets et de les inspecter, car la plus petite pièce peut être retirée pour accéder au robinet.

Basé sur les alésages

L'alésage d'un robinet à boisseau sphérique est le trou présent au centre du boisseau. Il existe deux types de robinets à tournant sphérique en fonction de la taille de l'alésage.

Robinet à tournant sphérique à passage intégral

Dans les vannes à passage intégral, la taille du diamètre du passage correspond à celle de la canalisation raccordée. Lorsque le robinet est ouvert, le fluide peut s'écouler librement et sans restriction à travers l'alésage. Ce type de robinet à tournant sphérique est utilisé dans les industries chimiques, pétrochimiques et de raffinage. Ils sont également utilisés dans les applications où raclage est nécessaire.

Robinet à tournant sphérique à alésage réduit

Une vanne à passage réduit est un modèle dont la taille du passage est inférieure au diamètre de la canalisation raccordée. La voie d'écoulement du canal est limitée et entraîne une plus grande perte d'énergie. Ces vannes sont utilisées dans l'industrie du gaz et du pétrole.

Applications des robinets à tournant sphérique

Industries pétrolières et gazières

Les robinets à tournant sphérique sont parfaits pour une large gamme d'applications dans plusieurs industries pétrolières et gazières. Parmi les industries pétrolières et gazières qui utilisent les robinets à tournant sphérique, on peut citer les lignes d'alimentation en gaz, les usines de gaz de champ, les usines de traitement du gaz industriel, les lignes d'alimentation des raffineries de pétrole et les usines de pétrole brut.

Industries des pipelines

La capacité des robinets à tournant sphérique à traiter plusieurs applications différentes, telles que les gaz, les boues et les liquides, leur confère une grande valeur dans l'industrie des pipelines.

Industries des hydrocarbures

Les robinets à tournant sphérique étant utiles pour faciliter le traitement des hydrocarbures, ils sont extrêmement populaires dans l'industrie des hydrocarbures.

Industries de l'énergie

Les robinets à tournant sphérique conviennent à de nombreuses applications telles que les turbines, les patins, les générateurs et les compresseurs qui font partie intégrante du fonctionnement des industries de l'énergie.

Industries chimiques

Offrant une sécurité, une durabilité et des capacités d'étanchéité incroyables, les robinets à tournant sphérique conviennent à une grande variété d'industries chimiques où ces compétences sont impératives.

Caractéristiques des robinets à tournant sphérique :

• INJECTION D'URGENCE DU JOINT DE TIGE : Cette caractéristique standard permet d'adapter le logement de la tige de la vanne avec un raccord de graisse pour injecter un joint d'étanchéité en cas d'urgence, offrant ainsi une protection contre les pics imprévus des conditions de fonctionnement.
• INJECTION D'URGENCE DU JOINT DE SIÈGE : Cette fonction optionnelle permet d'adapter les raccords d'extrémité de la vanne à un raccord de graissage pour injecter un produit d'étanchéité. Cela permet de créer une étanchéité positive en cas de fuite du siège due à des impuretés de service ou à des pics imprévus dans les conditions de fonctionnement.
• ORIFICES DE VIDANGE ET D'AÉRATION : Les orifices de vidange situés au bas de la soupape permettent d'évacuer tout fluide piégé dans la cavité du corps d'une soupape fermée. Les orifices de mise à l'air libre situés en haut de la cavité du corps éliminent tout gaz piégé dans la cavité du corps d'une vanne entièrement fermée. Ces deux types d'orifices jouent un rôle de sécurité essentiel dans les configurations de vannes à double blocage et purge et/ou à double isolation et purge.
• DOUBLE BLOCK ET BLEED : Ce dispositif de sécurité élimine l'accumulation de pression due aux fluides à haute pression piégés dans la cavité du corps de la vanne, même lorsque la vanne est en position complètement fermée.
• CONCEPTION SÉCURITÉ INCENDIE : La conception du siège métallique secondaire assure une fermeture sécurisée contre l'incendie conformément à l'API 607. De plus, les joints de corps secondaires en graphite et les garnitures flexibles en graphite empêchent les fuites par les joints de corps et le presse-étoupe, respectivement.
• Conception à tourillon interne : les plaques de roulement supérieure et inférieure maintiennent la bille en place, empêchant la bille de flotter axialement et évitant une charge excessive sur les sièges. Un tourillon externe est disponible dans certaines tailles.
• TIGE D'ÉTANCHÉITÉ ÉNERGISÉE PAR LA PRESSION : Notre bague d'énergisation exclusive, située au-dessus du joint torique primaire de la tige, fournit une assurance dans le cas rare où le joint torique est endommagé en utilisant la pression du fluide pour créer une force de compression vers le haut sur la garniture. Cette force ascendante sur la garniture combinée à la force de compression descendante créée par le serrage du presse-étoupe se traduit par une force de compression nette plus importante sur la garniture et une meilleure étanchéité qu'une conception de garniture typique.
• DOUBLES JOINTS D'ÉTANCHÉITÉ SUR LES RACCORDS DU CORPS : Les joints élastomères primaires garantissent l'absence de fuite dans des conditions de fonctionnement standard. Des joints secondaires en graphite assurent l'étanchéité du joint de corps conformément à l'API 607 dans des scénarios de températures extrêmes.
• DISPOSITIFS ANTISTATIQUES : Les dispositifs antistatiques standard assurent la continuité électrique entre le boisseau, la tige et le corps, éliminant ainsi la possibilité d'étincelles à l'intérieur du robinet créées par des charges électriques statiques.
• INDICATION DE LA POSITION DE LA VANNE : Un marquage clair sur le diamètre extérieur de la bride de montage identifie la position ouverte ou fermée de la vanne en fonction de l'orientation de la clavette de la tige.
• Conception de la tige à l'épreuve de l'éclatement : les vannes sont conçues avec une connexion tige/corps pour empêcher l'éclatement de la tige sous la pression de la ligne.

Aperçu des produits des robinets à tournant sphérique

GAMME DE TAILLES	De 2" à 48"
PLAGE DE PRESSION	ANSI 150# - ANSI 2500#
CATÉGORIES DE MATÉRIAUX	WCB, A105N, A182-F316 SS, A350-LF2, A350-LF6, et F51 Duplex
TAILLE DES PORTS	Alésage complet et alésage réduit
MATÉRIAUX D'HABILLAGE	3MIL ENP, 316SS, et F51 Duplex
MATÉRIAU DE L'INSERT DE SIÈGE	Devlon (PEEK et autres disponibles sur demande)
MATÉRIAUX DE SCELLEMENT	HNBR 90 DURO, James Walker 101/985, FKM GLT et AFLAS
CONFIGURATIONS FINALES	Face surélevée (RF), joint de type anneau (RTJ), soudure bout à bout (BW) et soudure bout à bout en X à brides
CARACTÉRISTIQUES STANDARD	Dispositif antistatique ; tige antiéclatement ; soupape de surpression pour éviter la surpression de la cavité, le cas échéant ; système d'injection d'urgence intégré de la tige et du siège ; sécurité incendie conformément à l'API 607 ; MR-0175 conforme à la NACE ; conforme aux émissions fugitives.
CARACTÉRISTIQUES DE LA CONCEPTION DU SIÈGE	Effet double piston, autolestage, combinaison d'options disponible
FONCTIONNALITÉ DE LA VANNE	Double blocage et purge (DB&B), double isolation et purge (DIB-1 ou DIB-2)
NORMES DE CONCEPTION	B16.34, B16.10, B16.5, B16.25, B16.47, Sécurité incendie, Conformité aux faibles émissions, CSA Z245.15.2017