Les composants essentiels d'une vanne à boisseau sphérique sont un corps de vanne, un siège de vanne, une sphère, une tige et une poignée. La sphère (ou un autre dispositif d'entraînement) constitue l'élément d'obturation. Elle tourne autour de l'axe de la vanne et est actionnée par la tige. Ce type de vanne est principalement utilisé dans les canalisations pour couper, distribuer et modifier le sens d'écoulement d'un fluide. Compte tenu de la grande variété de vannes à boisseau sphérique disponibles, notamment en fonction de leurs principes de fonctionnement, des fluides utilisés et des applications, il est important de choisir le modèle adapté à ses besoins. Les vannes à boisseau sphérique sont classées en différentes catégories selon les conditions de fonctionnement spécifiques à chaque site.
Selon sa structure, elle peut être divisée en :
Le flotteur de la vanne à bille. Sous l'effet de la pression du fluide, la bille se déplace et exerce une pression ferme contre la surface d'étanchéité de l'extrémité de sortie afin de garantir l'étanchéité de cette dernière.
Bien que la vanne à bille flottante présente une conception simple et une étanchéité efficace, il est important de vérifier que le matériau de la bague d'étanchéité peut supporter la charge du fluide agissant sur la bille, car cette charge est entièrement transmise à la bague d'étanchéité de sortie. Ce type de vanne est couramment utilisé pour les vannes à bille fonctionnant à moyenne et basse pression.
Une fois sous pression, la bille du robinet à bille est immobilisée. Les robinets à bille fixe sont équipés de sièges de soupape flottants. Sous pression moyenne, le siège de soupape se déplace, plaquant fermement la bague d'étanchéité contre la bille pour assurer l'étanchéité. Généralement, des roulements à billes sont montés sur les axes supérieur et inférieur. Leur faible couple de manœuvre les rend idéaux pour les robinets de grand diamètre fonctionnant à haute pression.
Ces dernières années, une vanne à bille à joint d'huile, plus adaptée aux vannes à bille de grand diamètre et haute pression, a fait son apparition afin de réduire le couple de manœuvre et d'améliorer l'étanchéité. Elle injecte une huile lubrifiante spéciale entre les surfaces d'étanchéité pour former un film d'huile, ce qui améliore l'étanchéité et réduit le couple de manœuvre.
La bille élastique de la vanne à bille est essentielle. Le siège de la vanne, composé de la bille et de la bague d'étanchéité, est métallique ; une pression spécifique d'étanchéité élevée est donc requise. La pression du fluide étant insuffisante, une force extérieure doit être appliquée pour assurer l'étanchéité. Cette vanne est compatible avec des fluides à haute température et haute pression.
En élargissant une rainure élastique à l'extrémité inférieure de la paroi interne de la sphère, celle-ci acquiert ses propriétés élastiques. La tête en forme de coin de la tige de soupape sert à dilater la bille tout en fermant le canal et en pressant le siège de soupape pour assurer l'étanchéité. Relâchez d'abord la tête en forme de coin, puis faites tourner la bille tout en ramenant celle-ci à sa position initiale afin de créer un faible jeu et une surface d'étanchéité permettant de réduire le frottement et le couple de manœuvre entre la bille et le siège de soupape.
Date de publication : 10 février 2023
