Les vannes sont un élément essentiel du réseau de canalisations, et les vannes métalliques sont les plus utilisées dans les usines chimiques. Leur fonction principale est d'ouvrir et de fermer, d'étrangler et d'assurer la sécurité de fonctionnement des canalisations et des équipements. Par conséquent, un choix judicieux et judicieux de vannes métalliques joue un rôle crucial dans la sécurité des installations et des systèmes de contrôle des fluides.
1. Types et utilisations des vannes
Il existe de nombreux types de vannes en ingénierie. En raison des différences de pression, de température et de propriétés physiques et chimiques des fluides, les exigences de contrôle des systèmes fluides sont également différentes, notamment pour les vannes à guillotine, les vannes d'arrêt (vannes d'étranglement, vannes à pointeau), les clapets anti-retour et les obturateurs. Les vannes, les robinets à boisseau sphérique, les vannes papillon et les vannes à membrane sont les plus couramment utilisés dans les usines chimiques.
est généralement utilisé pour contrôler l'ouverture et la fermeture des fluides, avec une faible résistance aux fluides, de bonnes performances d'étanchéité, une direction d'écoulement sans restriction du milieu, une faible force externe requise pour l'ouverture et la fermeture et une longueur de structure courte.
La tige de la vanne est divisée en deux parties : une tige apparente et une tige dissimulée. La vanne à guillotine à tige apparente est adaptée aux fluides corrosifs, tandis que la vanne à guillotine à tige apparente est principalement utilisée en génie chimique. Les vannes à guillotine dissimulée sont principalement utilisées dans les voies navigables, notamment pour les fluides basse pression et non corrosifs, comme certaines vannes en fonte et en cuivre. La structure de la vanne comprend une vanne à coin et une vanne parallèle.
Les vannes à coin se divisent en vannes simples et doubles. Les vannes parallèles sont principalement utilisées dans les systèmes de transport de pétrole et de gaz, mais sont peu utilisées dans les usines chimiques.
Principalement utilisée pour la coupure. La vanne d'arrêt présente une résistance élevée au fluide, un couple d'ouverture et de fermeture important et des exigences de sens d'écoulement. Comparées aux vannes à guillotine, les vannes à soupape présentent les avantages suivants :
(1) La force de frottement de la surface d'étanchéité est inférieure à celle du robinet-vanne pendant le processus d'ouverture et de fermeture, et elle est résistante à l'usure.
(2) La hauteur d'ouverture est inférieure à celle du robinet-vanne.
(3) Le robinet à soupape n'a généralement qu'une seule surface d'étanchéité et le processus de fabrication est bon, ce qui est pratique pour l'entretien.
Le robinet à soupape, comme le robinet-vanne, possède une tige claire et une tige foncée ; je ne les répéterai donc pas ici. Selon la structure du corps de la vanne, le robinet d'arrêt peut être de type droit, d'angle ou en Y. Le type droit est le plus répandu, tandis que le type d'angle est utilisé lorsque le sens d'écoulement du fluide change de 90°.
De plus, le papillon des gaz et le pointeau sont également une sorte de soupape d'arrêt, qui a une fonction de régulation plus forte que la soupape d'arrêt ordinaire.
Le clapet anti-retour, également appelé clapet unidirectionnel, est utilisé pour empêcher le retour du fluide. Par conséquent, lors de l'installation, veillez à ce que le sens d'écoulement du fluide soit conforme à la flèche indiquée sur le clapet. Il existe de nombreux types de clapets anti-retour, et les produits proposés varient selon les fabricants. Ils sont principalement divisés en clapets à battant et à relevage. Les clapets à battant sont principalement de type simple et double.
La vanne papillon peut être utilisée pour l'ouverture, la fermeture et la régulation des liquides contenant des matières en suspension. Elle présente une faible résistance aux fluides, un faible poids, une structure compacte et une ouverture et une fermeture rapides. Elle est adaptée aux canalisations de grand diamètre. La vanne papillon offre une fonction de réglage et peut transporter des boues. En raison de l'ancienne technologie de traitement, les vannes papillon étaient utilisées dans les réseaux d'eau, mais rarement dans les systèmes de traitement. Avec l'amélioration des matériaux, de la conception et de la fabrication, leur utilisation s'est accrue dans les systèmes de traitement.
Il existe deux types de vannes papillon : à joint souple et à joint rigide. Le choix dépend principalement de la température du fluide. L'étanchéité d'un joint souple est généralement meilleure que celle d'un joint rigide.
Il existe deux types de joints souples : les sièges de vanne en caoutchouc et les sièges en PTFE (polytétrafluoroéthylène). Les vannes papillon à siège en caoutchouc (corps de vanne revêtus de caoutchouc) sont principalement utilisées dans les réseaux d'eau et présentent une structure centrale. Ce type de vanne papillon peut être installé sans joint, car la bride du revêtement en caoutchouc peut servir de joint. Les vannes papillon à siège en PTFE sont principalement utilisées dans les systèmes de process, généralement à simple ou double excentration.
Il existe de nombreuses variétés de joints rigides, tels que les bagues d'étanchéité fixes rigides, les joints multicouches (joints laminés), etc. La conception souvent différente d'un fabricant à l'autre entraîne des taux de fuite différents. La vanne papillon à joint rigide est de préférence à triple excentration, ce qui résout les problèmes de compensation de dilatation thermique et d'usure. La vanne papillon à joint rigide à double ou triple excentration offre également une fonction d'étanchéité bidirectionnelle, et sa pression d'étanchéité inverse (côté basse pression vers côté haute pression) ne doit pas être inférieure à 80 % de la pression positive (côté haute pression vers côté basse pression). La conception et le choix doivent être négociés avec le fabricant.
1.5 Robinet à boisseau sphérique
La vanne à boisseau présente une faible résistance aux fluides, une bonne étanchéité, une longue durée de vie et une étanchéité bidirectionnelle. Elle est donc souvent utilisée pour les matières hautement ou extrêmement dangereuses. Cependant, le couple d'ouverture et de fermeture est relativement important et son prix est relativement élevé. La cavité de la vanne à boisseau n'accumule pas de liquide, et les matériaux présents dans les dispositifs intermittents ne polluent pas. Son utilisation est donc nécessaire dans certaines situations.
Le passage d'écoulement de la vanne à boisseau peut être divisé en droit, à trois voies et à quatre voies, ce qui convient à la distribution multidirectionnelle de gaz et de fluide liquide.
Les robinets à boisseau sphérique se divisent en deux types : non lubrifiés et lubrifiés. Le robinet à boisseau sphérique à lubrification forcée forme un film d'huile entre le boisseau et sa surface d'étanchéité grâce à la lubrification forcée. Ainsi, l'étanchéité est meilleure, l'ouverture et la fermeture sont simplifiées et la surface d'étanchéité est protégée. Cependant, il faut tenir compte du risque de pollution du matériau par la lubrification. Le type non lubrifié est donc préférable pour un entretien régulier.
Le joint du manchon de la vanne à boisseau sphérique est continu et entoure entièrement le boisseau, évitant ainsi tout contact du fluide avec l'arbre. De plus, la vanne à boisseau sphérique est dotée d'une membrane composite métallique comme deuxième joint, ce qui permet de contrôler rigoureusement les fuites externes. Les vannes à boisseau sphérique sont généralement dépourvues de garniture. En cas d'exigences particulières (fuites externes interdites, etc.), une garniture est requise comme troisième joint.
La conception du robinet à boisseau permet d'ajuster le siège de soupape d'étanchéité en ligne. Un fonctionnement prolongé peut entraîner l'usure de la surface d'étanchéité. Grâce à sa forme conique, le bouchon peut être pressé vers le bas par le boulon du couvercle de soupape pour assurer son ajustement parfait au siège de soupape et assurer ainsi l'étanchéité.
1.6 robinet à boisseau sphérique
La fonction du robinet à boisseau sphérique est similaire à celle du robinet à boisseau sphérique (dérivé du robinet à boisseau sphérique). Grâce à son excellente étanchéité, le robinet à boisseau sphérique est largement utilisé. Son ouverture et sa fermeture sont rapides, son couple d'ouverture et de fermeture est inférieur à celui du robinet à boisseau sphérique, sa résistance est très faible et son entretien est aisé. Il convient aux conduites de liquides visqueux, de liquides chargés et de fluides liquides exigeant une étanchéité élevée. De plus, grâce à son faible coût, le robinet à boisseau sphérique est plus répandu que le robinet à boisseau sphérique. Les robinets à boisseau sphérique sont généralement classés selon la structure de la sphère, la structure du corps, le canal d'écoulement et le matériau du siège.
Selon la structure sphérique, on distingue les vannes à boisseau sphérique flottant et les vannes à boisseau sphérique fixe. Les premières sont principalement utilisées pour les petits diamètres, les secondes pour les grands diamètres, généralement DN200 (CLASSE 150) et DN150 (CLASSES 300 et 600).
Selon la structure du corps de la vanne, il existe trois types : monobloc, deux pièces et trois pièces. Il existe deux types de vanne monobloc : à montage supérieur et à montage latéral.
Selon la forme du canal, il existe des vannes à boisseau sphérique à diamètre complet et à diamètre réduit. Les vannes à boisseau sphérique à diamètre réduit utilisent moins de matériaux et sont moins chères que les vannes à boisseau sphérique à diamètre complet. Si les conditions de traitement le permettent, elles peuvent être privilégiées. Les canaux d'écoulement des vannes à boisseau sphérique peuvent être divisés en voies droites, trois voies et quatre voies, adaptées à la distribution multidirectionnelle de gaz et de liquides. Selon le matériau du siège, il existe des vannes à joint souple et des vannes à joint rigide. En cas d'utilisation dans des milieux combustibles ou dans un environnement extérieur susceptible de brûler, les vannes à boisseau sphérique à joint souple doivent être antistatiques et ignifuges, et les produits du fabricant doivent réussir les tests antistatiques et ignifuges, tels que ceux conformes à la norme API607. Il en va de même pour les vannes papillon à joint souple et les vannes à boisseau (les vannes à boisseau ne peuvent satisfaire qu'aux exigences de protection contre l'incendie externe lors de l'essai au feu).
1.7 soupape à membrane
La vanne à membrane peut être étanche dans les deux sens et convient aux fluides basse pression, corrosifs ou visqueux en suspension. Le mécanisme de commande étant séparé du canal de fluide, le fluide est isolé par la membrane élastique, ce qui est particulièrement adapté aux fluides des secteurs agroalimentaire, médical et de la santé. La température de fonctionnement de la vanne à membrane dépend de la résistance thermique du matériau de la membrane. Sa structure permet de la diviser en deux catégories : à passage direct et à déversoir.
2. Sélection de la forme de connexion d'extrémité
Les formes de connexion couramment utilisées pour les extrémités de vannes comprennent la connexion à bride, la connexion filetée, la connexion par soudage bout à bout et la connexion par soudage par emboîtement.
2.1 raccordement à bride
Le raccordement à bride facilite le montage et le démontage des vannes. Les surfaces d'étanchéité des brides d'extrémité de vanne comprennent principalement la surface pleine (FF), la surface surélevée (RF), la surface concave (FM), la surface à rainure et languette (TG) et la surface de raccordement annulaire (RJ). Les normes de bride adoptées par les vannes API sont des séries telles que l'ASMEB16.5. On trouve parfois des vannes à brides de classe 125 et 250. Il s'agit de la classe de pression des brides en fonte. Elle est identique à la taille de raccordement des classes 150 et 300, à la différence que les surfaces d'étanchéité des deux premières sont planes (FF).
Les vannes Wafer et Lug sont également à brides.
2.2 Connexion par soudage bout à bout
En raison de la haute résistance du joint soudé bout à bout et de la bonne étanchéité, les vannes connectées par soudure bout à bout dans le système chimique sont principalement utilisées dans certaines occasions à haute température, haute pression, milieux hautement toxiques, inflammables et explosifs.
2.3 Soudage par emboîtement et connexion filetée
est généralement utilisé dans les systèmes de tuyauterie dont la taille nominale ne dépasse pas DN40, mais ne peut pas être utilisé pour les fluides présentant une corrosion caverneuse.
Les raccords filetés ne doivent pas être utilisés sur les canalisations transportant des fluides hautement toxiques et combustibles, et leur utilisation doit être évitée dans des conditions de charges cycliques. Actuellement, ils sont utilisés lorsque la pression du projet est faible. Le filetage de la canalisation est principalement conique. Il existe deux spécifications de filetage conique : les angles au sommet du cône sont respectivement de 55° et 60°. Ces deux spécifications sont incompatibles. Sur les canalisations transportant des fluides inflammables ou hautement dangereux, si l'installation nécessite un raccord fileté, le diamètre nominal ne doit pas dépasser DN20 et un soudage d'étanchéité doit être réalisé après le raccordement fileté.
3. Matériel
Les matériaux des vannes comprennent le corps de vanne, les pièces internes, les joints, les garnitures et les fixations. Compte tenu de la diversité des matériaux utilisés et du manque d'espace, cet article ne présente que brièvement les matériaux typiques des corps de vanne. Les matériaux de coque en métaux ferreux comprennent la fonte, l'acier au carbone, l'acier inoxydable et l'acier allié.
3.1 fonte
La fonte grise (A1262B) est généralement utilisée pour les vannes basse pression et n'est pas recommandée pour les conduites de process. Les performances (résistance et ténacité) de la fonte ductile (A395) sont supérieures à celles de la fonte grise.
3.2 Acier au carbone
Les aciers au carbone les plus courants dans la fabrication de vannes sont l'A2162WCB (moulage) et l'A105 (forgeage). Une attention particulière doit être portée à un acier au carbone soumis à des températures supérieures à 400 °C pendant une longue période, ce qui affecte la durée de vie de la vanne. Pour les vannes basse température, les aciers couramment utilisés sont l'A3522LCB (moulage) et l'A3502LF2 (forgeage).
3.3 Acier inoxydable austénitique
Les aciers inoxydables austénitiques sont généralement utilisés en conditions corrosives ou à très basse température. Les pièces moulées les plus couramment utilisées sont l'A351-CF8, l'A351-CF8M, l'A351-CF3 et l'A351-CF3M ; les pièces forgées les plus courantes sont l'A182-F304, l'A182-F316, l'A182-F304L et l'A182-F316L.
Matériau en acier allié 3.4
Pour les vannes à basse température, l'A352-LC3 (pièces moulées) et l'A350-LF3 (pièces forgées) sont couramment utilisés.
Pour les vannes haute température, les aciers couramment utilisés sont l'A217-WC6 (moulage), l'A182-F11 (forgé) et l'A217-WC9 (moulage), l'A182-F22 (forgé). Les aciers WC9 et F22 appartenant à la série 2-1/4Cr-1Mo, ils contiennent davantage de Cr et de Mo que les aciers WC6 et F11 de la série 1-1/4Cr-1/2Mo, ce qui leur confère une meilleure résistance au fluage à haute température.
4. Mode de conduite
La vanne est généralement actionnée manuellement. Si la pression nominale ou le diamètre nominal de la vanne est plus élevé, il est difficile de la manœuvrer manuellement. Il est alors possible d'utiliser une transmission par engrenage ou d'autres méthodes de commande. Le choix du mode d'entraînement de la vanne doit être déterminé en fonction du type, de la pression nominale et du diamètre nominal de la vanne. Le tableau 1 présente les conditions d'utilisation des transmissions par engrenage pour différentes vannes. Ces conditions peuvent varier légèrement selon les fabricants, ce qui peut être déterminé par négociation.
5. Principes de sélection des vannes
5.1 Principaux paramètres à prendre en compte dans la sélection des vannes
(1) La nature du fluide délivré affectera le choix du type de vanne et du matériau de la structure de la vanne.
(2) Exigences fonctionnelles (régulation ou coupure), qui affectent principalement le choix du type de vanne.
(3) Conditions de fonctionnement (fréquentes ou non), qui affecteront le choix du type de vanne et du matériau de la vanne.
(4) Caractéristiques d'écoulement et perte par frottement.
(5) La taille nominale de la vanne (les vannes avec une grande taille nominale ne peuvent être trouvées que dans une gamme limitée de types de vannes).
(6) Autres exigences particulières, telles que la fermeture automatique, l'équilibre de pression, etc.
5.2 Sélection des matériaux
(1) Les pièces forgées sont généralement utilisées pour les petits diamètres (DN ≤ 40) et les pièces moulées pour les grands diamètres (DN > 40). Pour la bride d'extrémité du corps de vanne forgé, il est préférable d'utiliser un corps de vanne forgé intégral. Si la bride est soudée au corps de vanne, un contrôle radiographique complet de la soudure doit être effectué.
(2) La teneur en carbone des corps de vannes en acier au carbone soudés bout à bout et soudés par emboîtement ne doit pas dépasser 0,25 % et l'équivalent carbone ne doit pas dépasser 0,45 %
Remarque : Lorsque la température de travail de l'acier inoxydable austénitique dépasse 425 °C, la teneur en carbone ne doit pas être inférieure à 0,04 % et l'état de traitement thermique est supérieur à 1 040 °C de refroidissement rapide (CF8) et 1 100 °C de refroidissement rapide (CF8M).
(4) Lorsque le fluide est corrosif et que l'acier inoxydable austénitique ordinaire ne peut pas être utilisé, certains matériaux spéciaux doivent être envisagés, tels que le 904L, l'acier duplex (tel que le S31803, etc.), le Monel et l'Hastelloy.
5.3 Le choix du robinet-vanne
(1) Une porte simple rigide est généralement utilisée lorsque DN≤50 ; une porte simple élastique est généralement utilisée lorsque DN>50.
(2) Pour la vanne à guillotine simple flexible du système cryogénique, un trou d'aération doit être ouvert sur la vanne du côté haute pression.
(3) Les robinets-vannes à faible fuite doivent être utilisés dans des conditions de travail exigeant une faible fuite. Ils existent sous diverses formes, notamment les robinets-vannes à soufflet, généralement utilisés dans les usines chimiques.
(4) Bien que le robinet-vanne soit le type le plus utilisé dans les équipements de production pétrochimique, il ne doit pas être utilisé dans les situations suivantes :
1 Étant donné que la hauteur d'ouverture est élevée et que l'espace requis pour le fonctionnement est grand, il ne convient pas aux occasions avec un petit espace de fonctionnement.
2. Le temps d'ouverture et de fermeture est long, il n'est donc pas adapté aux occasions d'ouverture et de fermeture rapides.
③ Ne convient pas aux fluides contenant des solides. En raison de l'usure de la surface d'étanchéité, la vanne ne se fermera pas.
④ Ne convient pas au réglage du débit. En effet, lorsque la vanne est partiellement ouverte, le fluide produit des courants de Foucault à l'arrière de la vanne, ce qui peut facilement provoquer son érosion et ses vibrations, et endommager la surface d'étanchéité du siège de la vanne.
⑤ Un fonctionnement fréquent de la vanne entraînera une usure excessive de la surface du siège de la vanne, elle ne convient donc généralement qu'aux opérations peu fréquentes
5.4 Le choix du robinet à soupape
(1) Comparé à un robinet-vanne de même spécification, le robinet d'arrêt présente une longueur de structure plus importante. Il est généralement utilisé sur des canalisations de DN ≤ 250, car la fabrication d'un robinet d'arrêt de grand diamètre est plus complexe et ses performances d'étanchéité sont inférieures à celles d'un robinet d'arrêt de petit diamètre.
(2) En raison de la grande résistance du fluide de la vanne d'arrêt, elle ne convient pas aux solides en suspension et aux fluides à haute viscosité.
(3) La vanne à pointeau est une vanne d'arrêt dotée d'un clapet conique fin, qui peut être utilisée pour le réglage fin des petits débits ou comme vanne d'échantillonnage. Elle est généralement utilisée pour les petits diamètres. Si le calibre est important, la fonction de réglage est également requise et un papillon des gaz peut être utilisé. Le clapet de la vanne a alors une forme parabolique.
(4) Pour les conditions de travail exigeant un faible niveau de fuite, il convient d'utiliser une vanne d'arrêt à faible niveau de fuite. Les vannes d'arrêt à faible niveau de fuite sont de nombreuses structures, parmi lesquelles les vannes à soufflet sont généralement utilisées dans les usines chimiques.
Les robinets à soupape à soufflet sont plus répandus que les robinets-vannes à soufflet, car ils ont un soufflet plus court et une durée de vie plus longue. Cependant, leur coût est élevé, et la qualité du soufflet (matériaux, temps de cycle, etc.) et des soudures a une incidence directe sur leur durée de vie et leurs performances. Il est donc important d'être particulièrement attentif lors de leur choix.
5.5 Le choix du clapet anti-retour
(1) Les clapets anti-retour à levage horizontal sont généralement utilisés pour les canalisations de diamètre ≤ 50 et ne peuvent être installés que sur des canalisations horizontales. Les clapets anti-retour à levage vertical sont généralement utilisés pour les canalisations de diamètre ≤ 100 et ne peuvent être installés que sur des canalisations verticales.
(2) Le clapet anti-retour à levage peut être sélectionné avec une forme de ressort, et les performances d'étanchéité à ce moment sont meilleures que celles sans ressort.
(3) Le diamètre minimal d'un clapet anti-retour à battant est généralement DN>50. Il peut être utilisé sur des conduites horizontales ou verticales (le fluide doit circuler de bas en haut), mais il est sujet aux coups de bélier. Le clapet anti-retour à double disque (Double Disc) est souvent de type wafer, ce qui en fait le clapet anti-retour le plus compact, pratique pour l'implantation de canalisations et particulièrement utilisé sur les grands diamètres. Comme le disque d'un clapet anti-retour à battant ordinaire (type monodisque) ne peut pas s'ouvrir complètement à 90°, il présente une certaine résistance à l'écoulement. Par conséquent, lorsque le procédé l'exige, des exigences particulières (nécessitant une ouverture complète du disque) ou un clapet anti-retour à relevage en Y sont nécessaires.
(4) En cas de coup de bélier, un clapet anti-retour à fermeture lente et mécanisme d'amortissement peut être envisagé. Ce type de clapet utilise le fluide présent dans la canalisation comme tampon et, dès sa fermeture, il peut éliminer ou réduire le coup de bélier, protéger la canalisation et empêcher le reflux de la pompe.
5.6 Le choix du robinet à boisseau sphérique
(1) En raison de problèmes de fabrication, les vannes à boisseau non lubrifiées DN>250 ne doivent pas être utilisées.
(2) Lorsqu'il est nécessaire que la cavité de la vanne n'accumule pas de liquide, la vanne à boisseau sphérique doit être sélectionnée.
(3) Lorsque l'étanchéité du robinet à boisseau sphérique à joint souple ne peut pas répondre aux exigences, si une fuite interne se produit, un robinet à boisseau sphérique peut être utilisé à la place.
(4) Dans certaines conditions de fonctionnement, les variations de température rendent impossible l'utilisation d'une vanne à boisseau sphérique classique. Les variations de température entraînant des dilatations et des contractions variables des composants et des éléments d'étanchéité, le rétrécissement à long terme de la garniture peut entraîner des fuites le long de la tige de la vanne lors des cycles thermiques. Il est donc nécessaire d'envisager l'utilisation de vannes à boisseau sphérique spéciales, telles que la série XOMOX pour service intensif, qui ne peuvent être produites en Chine.
5.7 Le choix du robinet à boisseau sphérique
(1) La vanne à boisseau sphérique montée sur le dessus peut être réparée en ligne. Les vannes à boisseau sphérique trois pièces sont généralement utilisées pour les raccordements filetés et à emboîtement soudé.
(2) Lorsque le pipeline est équipé d'un système à bille traversante, seules des vannes à boisseau sphérique à passage intégral peuvent être utilisées.
(3) L'effet d'étanchéité du joint souple est meilleur que celui du joint dur, mais il ne peut pas être utilisé à haute température (la résistance à la température de divers matériaux d'étanchéité non métalliques n'est pas la même).
(4) ne doit pas être utilisé dans les cas où l'accumulation de liquide dans la cavité de la valve n'est pas autorisée.
5.8 Le choix de la vanne papillon
(1) Lorsque les deux extrémités de la vanne papillon doivent être démontées, une vanne papillon à patte filetée ou à bride doit être sélectionnée.
(2) Le diamètre minimum de la vanne papillon centrale est généralement DN50 ; le diamètre minimum de la vanne papillon excentrique est généralement DN80.
(3) Lors de l'utilisation d'une vanne papillon à siège triple excentrique en PTFE, un siège en forme de U est recommandé.
5.9 Sélection de la vanne à membrane
(1) Le type à passage direct présente une faible résistance aux fluides, une longue course d'ouverture et de fermeture du diaphragme, et la durée de vie du diaphragme n'est pas aussi bonne que celle du type à déversoir.
(2) Le type de déversoir présente une grande résistance aux fluides, une course d'ouverture et de fermeture courte du diaphragme et la durée de vie du diaphragme est meilleure que celle du type direct.
5.10 l'influence d'autres facteurs sur le choix de la vanne
(1) Lorsque la chute de pression admissible du système est faible, un type de vanne avec moins de résistance au fluide doit être sélectionné, comme une vanne à guillotine, une vanne à boisseau sphérique à passage direct, etc.
(2) Lorsqu'une fermeture rapide est requise, il convient d'utiliser des vannes à boisseau sphérique, des vannes à boisseau sphérique et des vannes papillon. Pour les petits diamètres, les vannes à boisseau sphérique sont à privilégier.
(3) La plupart des vannes actionnées sur site sont équipées de volants. À une certaine distance du point de fonctionnement, un pignon ou une tige d'extension peuvent être utilisés.
(4) Pour les fluides visqueux, les boues et les milieux contenant des particules solides, il convient d'utiliser des vannes à boisseau sphérique, des vannes à boisseau sphérique ou des vannes papillon.
(5) Pour les systèmes propres, les vannes à boisseau sphérique, les vannes à membrane et les vannes papillon sont généralement sélectionnées (des exigences supplémentaires sont requises, telles que les exigences de polissage, les exigences d'étanchéité, etc.).
(6) En conditions normales, les vannes dont la pression nominale est supérieure à la classe 900 (incluse) et dont le DN est supérieur ou égal à 50 utilisent des chapeaux à joint d'étanchéité (bonnet à joint d'étanchéité) ; les vannes dont la pression nominale est inférieure à la classe 600 (incluse) utilisent des couvercles boulonnés (bonnet boulonné). Pour certaines conditions de fonctionnement exigeant une prévention stricte des fuites, un chapeau soudé peut être envisagé. Dans certains projets publics à basse pression et à température normale, des chapeaux union (bonnet union) peuvent être utilisés, mais cette structure est généralement peu utilisée.
(7) Si la vanne doit être maintenue au chaud ou au froid, les poignées de la vanne à boisseau sphérique et de la vanne à boisseau sphérique doivent être allongées au niveau de la connexion avec la tige de la vanne pour éviter la couche d'isolation de la vanne, généralement pas plus de 150 mm.
(8) Lorsque le calibre est petit, si le siège de soupape est déformé pendant le soudage et le traitement thermique, une soupape avec un corps de soupape long ou un tuyau court à l'extrémité doit être utilisée.
(9) Les vannes (à l'exception des clapets anti-retour) destinées aux systèmes cryogéniques (températures inférieures à -46 °C) doivent être dotées d'un col de chapeau allongé. La tige de vanne doit être traitée avec un traitement de surface approprié afin d'en augmenter la dureté et d'éviter que la tige de vanne, la garniture et le presse-étoupe ne se rayent et n'altèrent l'étanchéité.
Outre les facteurs susmentionnés, le choix du modèle doit également tenir compte des exigences du procédé, de la sécurité et des facteurs économiques. Il est également nécessaire de rédiger une fiche technique de vanne, dont le contenu général doit être le suivant :
(1) Le nom, la pression nominale et la taille nominale de la vanne.
(2) Normes de conception et d’inspection.
(3) Code de la vanne.
(4) Structure de la vanne, structure du capot et connexion d'extrémité de la vanne.
(5) Matériaux du boîtier de soupape, matériaux de surface d'étanchéité du siège de soupape et de la plaque de soupape, tiges de soupape et autres matériaux de pièces internes, garniture, joints de couvercle de soupape et matériaux de fixation, etc.
(6) Mode de conduite.
(7) Exigences en matière d’emballage et de transport.
(8) Exigences anticorrosion internes et externes.
(9) Exigences de qualité et exigences en matière de pièces de rechange.
(10) Exigences du propriétaire et autres exigences particulières (telles que le marquage, etc.).
6. Remarques finales
Les vannes occupent une place importante dans le système chimique. Le choix des vannes de pipeline doit tenir compte de nombreux facteurs, tels que l'état de phase (liquide, vapeur), la teneur en solides, la pression, la température et les propriétés de corrosion du fluide transporté. De plus, un fonctionnement fiable et sans problème, un coût raisonnable et le cycle de fabrication sont également des critères importants.
Par le passé, lors de la conception technique, seul le matériau de la coque était généralement pris en compte lors du choix des matériaux des vannes, négligeant ainsi le choix des matériaux tels que les pièces internes. Un choix inapproprié de matériaux internes entraîne souvent une défaillance de l'étanchéité interne de la vanne, de la garniture de tige de vanne et du joint de couvercle de vanne, ce qui affecte sa durée de vie, ne permet pas d'obtenir l'effet escompté et est souvent source d'accidents.
À l'heure actuelle, les vannes API ne disposent pas d'un code d'identification unifié. Bien que la vanne standard nationale dispose d'un ensemble de méthodes d'identification, elle ne permet pas d'afficher clairement les pièces internes et autres matériaux, ni les exigences particulières. Par conséquent, lors du projet d'ingénierie, la vanne requise doit être décrite en détail au moyen d'une fiche technique. Cela facilite la sélection, l'approvisionnement, l'installation, la mise en service et l'achat de pièces de rechange, améliore l'efficacité du travail et réduit le risque d'erreurs.
Date de publication : 13 novembre 2021