vanne à guillotineest le fruit de la révolution industrielle. Bien que certains modèles de vannes, comme les vannes à globe et les vannes à boisseau, existent depuis longtemps, les vannes à guillotine ont occupé une place dominante dans l'industrie pendant des décennies et n'ont cédé une part de marché importante que récemment aux vannes à boisseau sphérique et aux vannes papillon.

La différence entre une vanne à guillotine et une vanne à boisseau sphérique, une vanne à bouchon et une vanne papillon réside dans le mécanisme d'obturation : l'élément d'obturation, appelé clapet, obturateur ou obturateur, remonte depuis la base de la tige, sort du passage d'eau et pénètre dans la partie supérieure de la vanne, appelée chapeau, puis effectue plusieurs tours autour de la tige. Ces vannes à ouverture linéaire sont également appelées vannes multitours ou vannes linéaires, contrairement aux vannes quart de tour, dont la tige pivote de 90 degrés et ne remonte généralement pas.

Les vannes à guillotine sont disponibles dans une multitude de matériaux et de pressions nominales. Leurs dimensions varient de 1/2 pouce (NPS), une taille adaptée à la main, à 144 pouces (NPS), la taille requise pour les gros camions. Les vannes à guillotine sont fabriquées à partir de pièces moulées, forgées ou soudées, la conception moulée étant la plus courante.

L'un des principaux avantages des vannes à guillotine est leur ouverture totale, qui ne présente que peu d'obstruction ou de frottement au niveau des orifices de passage. La résistance à l'écoulement offerte par une vanne à guillotine ouverte est sensiblement équivalente à celle d'une section de tuyau de même diamètre. C'est pourquoi les vannes à guillotine restent un choix privilégié pour les applications d'arrêt ou de commande tout ou rien. Dans certaines nomenclatures, les vannes à guillotine sont appelées vannes à globe.

Les vannes à guillotine ne sont généralement pas adaptées à la régulation de débit ni à un fonctionnement autre qu'en position complètement ouverte ou fermée. L'utilisation d'une vanne à guillotine partiellement ouverte pour étrangler ou réguler le débit peut endommager le plateau ou le siège de soupape, car dans un environnement d'écoulement partiellement ouvert générant des turbulences, les surfaces du siège de soupape risquent d'entrer en collision.

style de vanne à guillotine

De l'extérieur, la plupart des vannes à guillotine se ressemblent. Cependant, il existe de nombreuses variantes. La plupart des vannes à guillotine se composent d'un corps et d'un chapeau, qui renferme un élément d'obturation appelé guillotine. Cet élément est relié à la tige qui traverse le chapeau et qui est finalement actionnée par une manivelle ou un autre dispositif. La pression autour de la tige de la vanne est contrôlée par la compression du joint d'étanchéité dans la chambre d'étanchéité.

Le mouvement du disque de la vanne à guillotine sur la tige détermine si cette dernière monte ou se visse dans le disque lors de l'ouverture. Ce mouvement définit également les deux principaux types de tige/disque pour les vannes à guillotine : à tige montante ou à tige non montante (NRS). La tige montante est le modèle le plus répandu sur le marché industriel, tandis que la tige non montante est privilégiée depuis longtemps par les secteurs de la distribution d'eau et des pipelines. Certaines applications navales utilisant encore des vannes à guillotine et disposant d'espaces réduits emploient également le modèle NRS.

La conception la plus courante de la tige et du chapeau des vannes industrielles est le modèle à filetage extérieur et étrier (OS&Y). Ce modèle est plus adapté aux environnements corrosifs car le filetage est situé hors de la zone d'étanchéité du fluide. Il se distingue des autres modèles par le fait que la manivelle est fixée à la bague supérieure de l'étrier, et non à la tige elle-même, ce qui empêche la manivelle de se soulever lorsque la vanne est ouverte.

segmentation du marché des vannes à guillotine

Bien que les vannes rotatives à angle droit aient occupé une part importante du marché des vannes à guillotine au cours des 50 dernières années, certains secteurs, comme l'industrie pétrolière et gazière, y sont encore fortement dépendants. Malgré le développement des vannes à boisseau sphérique dans les gazoducs, les oléoducs et autres oléoducs restent les principaux fournisseurs de vannes à guillotine à sièges parallèles.

Pour les grandes dimensions, les vannes à guillotine restent le choix privilégié dans la plupart des applications du raffinage. La robustesse de leur conception et leur faible coût total de possession (incluant les économies de maintenance) constituent les atouts majeurs de cette conception traditionnelle.

En termes d'application, de nombreux procédés de raffinage utilisent des températures supérieures à la température de fonctionnement admissible du téflon, matériau principal des sièges de vannes à bille flottantes. Les vannes papillon haute performance et les vannes à bille à joint métallique sont de plus en plus utilisées dans les raffineries, malgré un coût total de possession généralement supérieur à celui des vannes à guillotine.

L'industrie des stations de traitement d'eau est encore largement dominée par les vannes à guillotine en fonte. Même pour les applications enterrées, elles restent relativement bon marché et durables.

L'industrie énergétique utilisevannes à guillotine en alliagePour les applications impliquant des pressions et des températures très élevées, les vannes à guillotine restent privilégiées par les concepteurs et les exploitants de centrales électriques, malgré la présence de vannes à globe en Y et de vannes à boisseau sphérique à siège métallique plus récentes, conçues pour le blocage.