Qu'est-ce qu'un robinet à boisseau sphérique ? Un guide complet

Les robinets à boisseau sphérique sont un type courant de robinet utilisé pour contrôler le débit des liquides et des gaz dans les systèmes de tuyauterie de diverses industries. Mais qu'est-ce qu'un vanne à bille et comment fonctionne-t-il ? Dans ce guide complet, je vous expliquerai tout ce que vous devez savoir sur ces vannes polyvalentes.

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

Un robinet à bille est un robinet à mouvement rotatif quart de tour qui utilise un disque en forme de bille pour arrêter ou démarrer l'écoulement du fluide. La bille est percée d'un trou en son centre et lorsque le trou est aligné dans la même direction que la canalisation, il permet l'écoulement du fluide. Lorsqu'elle est tournée de 90 degrés, l'alésage devient perpendiculaire à l'écoulement, ce qui l'arrête.

Les robinets à tournant sphérique sont principalement utilisés pour démarrer et arrêter l'écoulement d'un fluide ou d'un gaz, mais certains types de robinets spécialisés permettent d'étrangler le débit. Ils sont rapides et faciles à ouvrir/fermer, offrent une étanchéité fiable, ont une faible perte de charge et conviennent à une large gamme de fluides.

Comme le montre le schéma du robinet à boisseau sphérique ci-dessus, les principaux composants sont les suivants :

• Boule - Tourne pour aligner ou désaligner le trou central afin de permettre ou d'arrêter l'écoulement.
• Tige - Se connecte à la boule pour permettre la rotation par des actionneurs manuels ou automatisés.
• Joints de siège - En position fermée, le joint est placé contre la bille afin d'éviter les fuites.
• Corps - Il abrite les composants internes et se raccorde à la canalisation.

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

Un robinet à boisseau sphérique à passage intégral (également appelé robinet à boisseau sphérique à passage intégral) est un robinet quart de tour conçu avec un élément sphérique de contrôle du débit dont l'alésage interne correspond au diamètre de la canalisation connectée. Cela crée une voie d'écoulement ininterrompue lorsqu'il est complètement ouvert, permettant aux fluides de passer à travers sans restrictions significatives.

Qu'est-ce qu'un robinet à boisseau sphérique en plomberie ?

En plomberie, un robinet à bille est une vanne quart de tour qui contrôle le débit d'eau, de gaz ou d'autres fluides en faisant tourner une bille creuse et perforée à l'intérieur du corps du robinet.

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

Un robinet à tournant sphérique à glissement est un type particulier de robinet à tournant sphérique conçu pour simplifier l'installation et l'adaptabilité dans les systèmes de contrôle des fluides. Son innovation principale réside dans une mécanisme de connexion par poussée (push-to-connect) qui élimine le besoin de filetage, de soudage ou de brasage, ce qui le rend idéal pour les réparations ou les modifications rapides dans les systèmes de tuyauterie rigides.

Qu'est-ce qu'un robinet à boisseau sphérique 2 pièces ?

A Robinet à boisseau sphérique en 2 parties est un type de robinet à tournant sphérique conçu avec deux sections principales qui se connectent pour former un robinet complet. Il allie simplicité, durabilité et prix abordable, ce qui en fait un choix courant pour les applications ne nécessitant pas de démontage fréquent.

Comment fonctionnent les vannes à boisseau sphérique ?

Les vannes à bille fonctionnent en faisant tourner la bille de 90 degrés pour aligner ou désaligner l'alésage avec les orifices d'entrée et de sortie à l'intérieur du corps de la vanne. Cela permet d'ouvrir ou de fermer la voie d'écoulement à travers la vanne.

Pour ouvrir la vanne, on fait tourner la bille de façon à ce que l'alésage s'aligne avec les orifices, permettant ainsi un écoulement libre vers l'avant. Pour fermer, il suffit de tourner de 90 degrés jusqu'à ce que l'alésage soit perpendiculaire aux orifices. En position fermée, le boisseau s'appuie sur les sièges des deux côtés pour éviter les fuites.

Les robinets à tournant sphérique ne nécessitent qu'un quart de tour pour passer de l'ouverture à la fermeture. Ils sont donc plus performants dans les applications nécessitant une fermeture rapide que d'autres solutions telles que les robinets-vannes. Leur taille compacte, leur simplicité d'utilisation et leur étanchéité fiable font également des robinets à boisseau sphérique un choix populaire dans diverses industries et systèmes de tuyauterie.

Types de vannes à bille

Il existe différents types de robinets à boisseau sphérique adaptés aux différentes applications industrielles, aux fluides, aux pressions et aux températures. Les types de robinets à boisseau sphérique les plus courants sont les suivants

Vannes en deux parties

Les robinets à tournant sphérique en deux parties sont dotés d'une enveloppe fendue permettant une maintenance en ligne sans démontage de la tuyauterie. L'assemblage se boulonne d'un bout à l'autre, enfermant le boisseau et les sièges à l'intérieur. Les robinets en deux parties peuvent être à passage intégral ou réduit.

Avantages : Facilité d'entretien, option d'alésage complet disponible.

Applications: Eau, huiles, gaz.

Vannes en trois parties

Les robinets à tournant sphérique en trois parties ont une section centrale amovible entre deux raccords d'extrémité. Cela permet de les démonter pour les nettoyer et les entretenir sans les retirer de la tuyauterie.

Avantages : Amélioration de la maintenabilité, convient aux applications sanitaires.

Applications: Transformation des aliments, produits pharmaceutiques.

Monté sur tourillon

Les vannes à tourillon sont dotées d'une bille supportée des deux côtés pour les applications plus lourdes. Les sièges sont à ressort, ce qui permet d'obtenir des pressions plus élevées et de réduire les exigences en matière de couple.

Avantages : Pression nominale plus élevée, couple de fonctionnement plus faible.

Applications: Gaz naturel, vapeur, produits chimiques agressifs.

Port en V et contrôle caractérisé

Les robinets à boisseau sphérique à orifice en V et les robinets à boisseau sphérique caractérisés ont une bille ou des sièges modifiés qui permettent de réguler le débit pour les applications d'étranglement. Ils permettent un contrôle du débit plus précis que les robinets à tournant sphérique conventionnels.

Avantages: Capacité de régulation précise du débit.

Applications: Traitement chimique, transfert de propriété.

Il existe également des vannes monoblocs, à entrée par le haut, cryogéniques et d'autres variantes de vannes à usage spécial pour répondre à des besoins d'installation particuliers.

Composants du robinet à boisseau sphérique

Les principaux composants d'un assemblage de robinet à boisseau sphérique sont les suivants :

Corps de vanne

Le corps abrite tous les composants internes et relie la vanne à la canalisation ou à l'équipement. Des matériaux tels que le laiton, l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le bronze et le plastique sont utilisés en fonction de l'application.

Boule

La bille, dont le centre est percé, tourne pour réguler le débit. Les billes sont généralement métalliques et peuvent être pleines ou creuses. Les billes creuses sont plus légères, mais les billes pleines supportent des pressions plus élevées. Le chromage est ajouté pour résister à la corrosion et à l'usure.

Tige

La tige se connecte à la partie supérieure du ballon, ce qui permet la rotation par l'intermédiaire d'actionneurs manuels ou automatisés. La garniture de la tige empêche les fuites de pression.

Sièges

Les sièges assurent l'étanchéité contre la bille pendant la fermeture. Les matériaux couramment utilisés pour les sièges sont le PTFE, le caoutchouc, le nylon et le métal, afin de pouvoir supporter différentes pressions et températures.

Bonnet

Un chapeau se visse sur le corps, protégeant la garniture de la tige et le palier de l'exposition au fluide du procédé.

Actionneurs

Les poignées manuelles ou les actionneurs automatisés s'interfacent avec la tige pour permettre l'ouverture/la fermeture à distance de la vanne. Cela comprend les actionneurs électriques, pneumatiques et hydrauliques.

Avantages des robinets à tournant sphérique

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles les robinets à tournant sphérique sont utilisés à la place d'autres types de robinets tels que les robinets-vannes, les robinets à soupape ou les robinets à papillon :

• Fonctionnement rapide, par quart de tour - Rotation de 90° seulement entre l'ouverture et la fermeture.
• Conception compacte et peu encombrante - Plus petits que les robinets-vannes ou les robinets à soupape comparables.
• Fermeture fiable - La bille se ferme hermétiquement contre les sièges pour une fermeture sans fuite.
• Faible restriction de débit - Des options d'alésage complet sont disponibles, ce qui permet d'obtenir une surface d'écoulement complète.
• Durable, longue durée de vie - Les cycles répétés d'ouverture et de fermeture ne posent aucun problème. Ils peuvent fonctionner de manière fiable pendant des décennies.
• Faible entretien - Seul un remplacement occasionnel du joint de siège est nécessaire.
• Adapté à l'étranglement - L'orifice en V et les vannes caractérisées permettent de réguler le débit.
• Flux bidirectionnel - La poignée s'écoule aussi bien dans le sens de la marche que dans le sens inverse.
• Variété de tailles et de matériaux - Disponibles dans des tailles allant de 0,5 cm à 60 cm, dans des matériaux métalliques, plastiques et en alliage, pour répondre à diverses applications et budgets.

Ces fonctionnalités avantageuses rendent les robinets à tournant sphérique polyvalents pour le contrôle du débit dans les applications résidentielles, commerciales et industrielles lourdes.

Applications des robinets à boisseau sphérique

Grâce à leur taille compacte, leur facilité d'utilisation et leur étanchéité fiable, les robinets à tournant sphérique conviennent au contrôle du débit dans une large gamme de systèmes de tuyauterie :

Plomberie - Sous les éviers, les toilettes, les baignoires, les jardins et les buanderies pour la régulation de l'approvisionnement en eau.

Services du gaz - Systèmes de gaz naturel et de GPL pour l'isolation et l'arrêt d'urgence.

Systèmes d'extinction automatique d'incendie - Entrée d'eau de la vanne déluge, orifices de contrôle et d'essai.

CVC - Refroidisseurs, chaudières, radiateurs, évents pour liquides et gaz.

Industriel - Traitement de la vapeur, des acides, des hydrocarbures avec des besoins de pression/température élevés.

Marin - Systèmes de cale, de ballast, de fuel, d'eau douce et d'eau de mer.

Ravitaillement en carburant pour l'aviation - Ravitaillement des véhicules, des stations de transfert des pipelines et de la manutention des carburéacteurs.

Puissance hydraulique - Groupes hydrauliques, cylindres et presses mécaniques.

Pneumatiques - Compresseurs d'air, actionneurs et vannes de contrôle des processus.

Qu'il s'agisse d'un simple séparateur de tuyau d'arrosage ou d'une énorme station de transfert de gaz naturel, vous trouverez probablement un robinet à boisseau sphérique à l'intérieur pour réguler le débit. Leur flexibilité en termes de tailles, de pressions, de fluides et d'industries en fait un véritable outil à tout faire dans le monde de la manipulation des fluides.

En conclusion

Un robinet à boisseau sphérique est une vanne compacte et polyvalente utilisée pour démarrer et arrêter l'écoulement d'un fluide ou d'un gaz par l'intermédiaire d'une bille de 1/4 de tour percée d'un trou en son centre. Aligné verticalement, le débit passe sans obstacle. Lorsqu'il est tourné de 90 degrés par la poignée ou l'actionneur, le débit s'arrête instantanément. Ces robinets sont donc idéaux pour les applications nécessitant une fermeture rapide et fiable.

Il existe diverses configurations de robinets à tournant sphérique pour répondre aux différents besoins en matière de pression, de température et de compatibilité des matériaux. Leur facilité d'utilisation, leur durabilité et leur capacité à réguler le débit de la plupart des liquides et des gaz font des robinets à tournant sphérique l'un des modèles de robinets modernes les plus omniprésents et les plus polyvalents dans les applications résidentielles, commerciales et industrielles du monde entier.

J'espère que ce guide a permis de clarifier ce qu'est exactement un robinet à boisseau sphérique, son fonctionnement, ses composants, ses avantages et ses applications courantes dans les systèmes de tuyauterie, qu'ils soient petits ou grands. Merci de m'avoir lu !