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

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

Le robinet à tournant sphérique est un dispositif essentiel pour réguler le débit de fluides – vapeur, gaz ou pétrole dans les pipelines. Il s'agit de modèles quart de tour avec une bille capable de tourner à 90 degrés sur son axe pour bloquer ou permettre l'écoulement du fluide. Ces vannes ont une conception de disque sphérique au centre, qui tourne pour réguler le cycle de débit marche-arrêt. Le disque, souvent appelé boule, est doté d'un petit arbre saillant en haut et en bas qui est soutenu mécaniquement. Dans ce cas, le débit est contrôlé par la position d’un trou au centre de la balle. En raison de leur polyvalence, les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont utiles dans les industries où une telle opération d'arrêt est requise.

Les vannes à bille tourillon ont un support adéquat pour la bille. Le support a la forme d’un arbre et s’appelle un tourillon. Le tourillon absorbe toute pression supplémentaire provenant du débit, réduisant ainsi la pression sur le siège de vanne et la bille. Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon trouvent leur utilisation dans des mises en œuvre à grande échelle nécessitant un faible couple de fonctionnement.

Construction d'un robinet à tournant sphérique

Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon ont une structure similaire à celle des robinets à tournant sphérique traditionnels. La seule différence est que les robinets à tournant sphérique ont un ancrage mécanique supplémentaire qui soutient la bille ou le disque. Dans cette conception, la balle est soutenue aux deux extrémités sur l’axe X, de sorte qu’elle reste en place et soit facile à contrôler. Voici un aperçu des différentes parties d'un robinet à tournant sphérique monté sur tourillon.

• Corps
  • Le corps de la vanne est le boîtier qui maintient et protège les parties internes d'une vanne à bille montée sur tourillon. Il peut être fabriqué en acier au carbone, en acier inoxydable, en acier au carbone à basse température, en duplex, en super duplex, en Inconel et plus encore, selon l'application. Alors que le robinet à tournant sphérique à siège métallique et le robinet à tournant sphérique en acier au carbone conviennent très bien aux applications à haute température.
• Tige
  • La tige d'un robinet à tournant sphérique monté sur tourillon relie la bille à l'actionneur. Il est relié au ballon par des joints soudés et contrôle le mouvement du ballon. Les vannes à bille à tourillon ont des tiges anti-éruption renforcées, c'est pourquoi elles peuvent supporter des températures cryogéniques et élevées sans subir de dommages.
• Sièges
  • Les sièges d'un robinet à bille monté sur tourillon entourent la bille. Lorsque l'actionneur est tourné, les sièges maintiennent la bille bien en place, bloquant ainsi tout accès. Les vannes à bille à tourillon ont des sièges à ressort qui se déplacent vers la bille lorsqu'elle est fermement maintenue en place.
• Tourillon
  • Dans un robinet à tournant sphérique monté sur tourillon, il y a un arbre supplémentaire qui maintient la bille en place par le bas. Ce petit arbre est connu sous le nom de tourillon et maintient la balle fermement en place. Dans certains robinets à bille, le tourillon est une extension de la bille tandis que dans d'autres, il est relié à la bille par des joints soudés.
• Disque
  • Le disque d'un robinet à tournant sphérique monté sur tourillon a la forme d'une bille pleine et perforée. La boule est reliée à la tige à une extrémité et au tourillon à l'autre. Dans un robinet à tournant sphérique, la bille ou le disque est maintenu en place pendant sa rotation. Les sièges sont toujours en contact avec la bille, réduisant ainsi le couple.
• Actionneur
  • L'actionneur d'un robinet à tournant sphérique est utilisé pour ouvrir ou fermer la vanne. Il existe différents types d'actionneurs utilisés dans les vannes à bille en fonction de l'application et du fluide, tels que les vannes à bille pneumatiques. La tige nue, l'engrenage, le levier manuel, l'actionneur pneumatique et l'actionneur hydraulique sont des actionneurs courants trouvés sur la vanne. Vous pouvez également utiliser un actionneur à gaz, un actionneur à gaz sur huile, un actionneur à moteur, un actionneur hydraulique/électrique, un actionneur à commande hydraulique, etc.

Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique ?

Le tourillon constitue la base sur laquelle la boule est montée. A l'extrémité supérieure, la boule est liée à la tige et la tige est reliée à un levier d'actionnement extérieur. Dans un robinet à tournant sphérique à bride, il y a des sièges à ressort et un insert annulaire en polymère entre le tourillon et la bille. Les ressorts exercent une pression sur la balle pour la maintenir en place. Associés à l'anneau en polymère, ils réduisent également la friction lorsque la bille tourne.

Pour faciliter la circulation des médias, la boule est creuse au milieu. Il peut s'agir d'un passage complet ou d'un passage partiel. Un passage intégral est une bille dont la partie creuse a la même taille que la canalisation dans laquelle elle est installée. Alors que dans un passage partiel, le diamètre de la partie creuse de la bille est inférieur au diamètre de la canalisation.

Lorsque l'actionneur est tourné, la tige qui y est reliée tourne également. Ces actions font tourner la bille sur le tourillon vers une position ouverte ou fermée. Pendant et après l'écoulement du fluide, des joints dans les sièges et la tige empêchent le fluide de s'échapper du pipeline. Une boîte à garniture de presse-étoupe réglable permet également à la vanne de prendre en charge différentes capacités de pression. Un robinet à tournant sphérique typique aurait également 2 purgeurs à des fins de dépressurisation.

La structure d'un robinet à tournant sphérique le rend idéal pour les applications de gestion de fluides à haute pression et haute température.

Types de robinets à tournant sphérique

En fonction de la configuration du corps

• Robinet à tournant sphérique à entrée latérale
  • Ce type de conception est également appelé robinet à tournant sphérique à corps divisé monté sur tourillon. Il assemble son ballon par le côté.
• Robinet à tournant sphérique à entrée par le haut
  • Ce robinet à tournant sphérique est une conception unique qui assemble la boule par le haut.
• Vanne à boisseau sphérique à tourillon à corps soudé
  • Cette conception est principalement utilisée pour le transport de gaz dans des conduites enterrées.

Basé sur l'alésage

• Robinet à tournant sphérique à passage intégral
  • Dans le cas d'une conception de robinets à tournant sphérique à passage intégral, le diamètre de l'alésage s'aligne avec la canalisation connectée.
• Robinet à tournant sphérique à alésage réduit
  • Une vanne à alésage réduit est une conception dont l'alésage est inférieur au diamètre du pipeline connecté.

Basé sur le matériau d'étanchéité

• Robinet à bille à tourillon à siège souple
  • Les sièges souples sont généralement fabriqués à partir de substances thermoplastiques telles que le PTFE, le DEVLON et le PEEK.
• Robinet à tournant sphérique à tourillon à siège en métal
  • La principale différence entre les vannes à siège métallique et les vannes à tourillon à siège souple réside dans leur capacité à survivre à des températures élevées et à des conditions de service difficiles.

Applications des robinets à tournant sphérique

Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont extrêmement polyvalents. Ils sont utilisés dans de nombreux types d’industries en raison de leurs fonctionnalités personnalisables. Par exemple, le robinet à tournant sphérique monté sur tourillon est doté de joints toriques et d'un emballage de tige ignifuge qui empêche les fuites. Il est également livré avec des raccords d'injection de mastic en acier inoxydable pour l'étanchéité d'urgence de la tige ou du siège. Les robinets à tournant sphérique montés sur tourillon sont largement utilisés dans les industries chimiques, pétrochimiques, pétrolières et gazières, du GNL et des hydrocarbures.

Ils sont également utilisés pour de nombreux types d'applications, notamment les skids tels que les turbines, les compresseurs, les générateurs et les séparateurs, les usines de traitement de gaz de champ, de polymères, de GNL, de pétrole brut et de gaz industriel, les parcs de stockage, les applications de processus automatisés, le traitement des hydrocarbures et le pétrole. lignes de matières premières de raffinerie. Les vannes à bille montées sur tourillon conviennent aussi bien aux applications haute pression à grande échelle qu'aux situations compactes à basse température.

Caractéristiques du robinet à tournant sphérique monté sur tourillon

Bien qu'il existe de nombreux types de robinets à tournant sphérique montés sur tourillon, produits par Fabricants de robinets à tournant sphérique, ils présentent tous les caractéristiques suivantes :

1. Son fonctionnement permet d'économiser du travail : la bille est soutenue par des roulements supérieur et inférieur, ce qui réduit les frottements. Il élimine le couple excessif provoqué par l'énorme charge d'étanchéité formée par la sphère et le siège du joint entraînés par la pression d'entrée.
2. Performances d'étanchéité fiables : les joints en matériau unisexuel PTFE sont intégrés dans des sièges en acier inoxydable avec des ressorts à l'extrémité des sièges métalliques pour assurer une précharge suffisante des joints. Lorsque la surface d'étanchéité de robinet à tournant sphérique à tourillon est usée pendant l'utilisation, la valve continuera à assurer de bonnes performances d'étanchéité sous l'action du ressort.
3. Structure ignifuge : Afin d'empêcher la bague d'étanchéité en PTFE de brûler en raison d'une chaleur soudaine ou d'un incendie, et d'augmenter le potentiel d'incendie, une bague d'étanchéité ignifuge est placée entre la sphère et le siège de vanne. Lorsque la bague d'étanchéité est brûlée, sous l'action de la force du ressort, la bague d'étanchéité du siège est rapidement poussée sur la sphère pour former un joint métallique et métallique. Il a un certain degré d’effet d’étanchéité. Le test réfractaire répond aux exigences des normes APL6FA et APL607.
4. Fonction de décompression automatique : lorsque la pression moyenne dans la chambre stagnante du robinet à tournant sphérique monté sur tourillon augmente anormalement au-delà de la pré-force du ressort, le siège s'éloigne de la bille pour obtenir l'effet de décompression automatique, et le siège est automatiquement restauré après décompression.
5. Canalisation de drainage : Les parties supérieure et inférieure du corps de vanne sont équipées d'un refoulement L, qui permet de vérifier si le siège de vanne fuit ou non. Au travail, lorsque la vanne est complètement ouverte ou fermée, la pression dans la chambre centrale peut être évacuée et le remplissage peut être remplacé directement. Le résidu dans la chambre intermédiaire peut être déchargé pour réduire la pollution moyenne au robinets à tournant sphérique montés sur tourillon.

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