Robinet-vanneest le fruit de la révolution industrielle. Bien que certains modèles de vannes, comme les robinets à soupape et les robinets à boisseau sphérique, existent depuis longtemps, les robinets-vannes ont occupé une position dominante dans l'industrie pendant des décennies et n'ont cédé que récemment une part de marché importante aux robinets à boisseau sphérique et aux robinets papillon.

La différence entre un robinet-vanne, un robinet à boisseau sphérique, un robinet à boisseau conique et un robinet papillon réside dans le fait que l'élément de fermeture, appelé disque, vanne ou obturateur, monte au bas de la tige ou de l'axe, quitte le passage d'eau et pénètre dans le chapeau, puis effectue plusieurs tours autour de l'axe ou de l'axe. Ces vannes à mouvement linéaire sont également appelées vannes multitours ou linéaires, contrairement aux vannes quart de tour, dont la tige pivote à 90 degrés et ne remonte généralement pas.

Les robinets-vannes sont disponibles dans des dizaines de matériaux et de pressions nominales différents. Leurs dimensions varient de 1/2 pouce (NPS) pour une main à 144 pouces (NPS) pour les gros camions. Les robinets-vannes sont fabriqués à partir de pièces moulées, forgées ou soudées, bien que la conception par moulage soit prédominante.

L'un des principaux avantages des robinets-vannes est leur ouverture complète avec peu d'obstruction ou de frottement dans les orifices d'écoulement. La résistance à l'écoulement d'un robinet-vanne ouvert est sensiblement la même que celle d'une section de conduite de même diamètre. Par conséquent, les robinets-vannes sont toujours fortement recommandés pour les applications de blocage ou de tout ou rien. Dans certaines nomenclatures, les robinets-vannes sont appelés robinets à soupape.

Les robinets-vannes ne sont généralement pas adaptés à la régulation du débit ni à un fonctionnement autre que l'ouverture ou la fermeture complète. L'utilisation d'un robinet-vanne partiellement ouvert pour étrangler ou réguler le débit peut endommager la plaque de soupape ou le siège de soupape, car dans un environnement d'écoulement partiellement ouvert provoquant des turbulences, les surfaces du siège de soupape entrent en collision.

Style de vanne à guillotine

De l'extérieur, la plupart des robinets-vannes se ressemblent. Cependant, il existe de nombreuses possibilités de conception. La plupart des robinets-vannes se composent d'un corps et d'un chapeau, qui contient un élément de fermeture appelé disque ou vanne. Cet élément de fermeture est relié à la tige, qui traverse le chapeau, puis au volant ou à un autre mécanisme d'entraînement pour actionner la tige. La pression autour de la tige est contrôlée par la compression de la garniture dans la zone ou la chambre de garniture.

Le mouvement de la plaque du robinet-vanne sur la tige détermine si la tige monte ou se visse dans la plaque lors de l'ouverture. Cette réaction définit également les deux principaux types de robinets-vannes à tige montante et à tige non montante (NRS). La tige montante est le type de robinet-vanne le plus répandu sur le marché industriel, tandis que la tige non montante est depuis longtemps privilégiée par l'industrie des canalisations et des réseaux d'eau. Certaines applications navales utilisant encore des robinets-vannes et disposant d'espaces réduits utilisent également le type NRS.

La conception tige/chapeau la plus courante sur les vannes industrielles est le modèle à filetage externe et arcade (OS&Y). Ce modèle est plus adapté aux environnements corrosifs, car les filetages sont situés hors de la zone d'étanchéité. Il diffère des autres modèles par le fait que le volant est fixé à la douille située en haut de l'arcade, et non à la tige elle-même, de sorte qu'il ne remonte pas 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 opercule au cours des 50 dernières années, certaines industries, notamment l'industrie pétrolière et gazière, en dépendent encore fortement. Si les vannes à boisseau sphérique ont progressé dans les gazoducs, les oléoducs et les pipelines de pétrole brut ou de liquides continuent d'utiliser des vannes à opercule à sièges parallèles.

Pour les grandes dimensions, les vannes à guillotine restent le choix privilégié pour la plupart des applications du raffinage. La robustesse de leur conception et leur faible coût total de possession (y compris les économies de maintenance) sont 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 sécuritaire du Téflon, principal matériau de siège des vannes à boisseau sphérique flottantes. Les vannes papillon hautes performances et les vannes à boisseau sphérique à étanchéité métallique commencent à être de plus en plus utilisées dans les applications de raffinage, bien que leur coût total de possession soit généralement supérieur à celui des vannes à guillotine.

L'industrie des usines de traitement des eaux est encore dominée par les vannes à guillotine en fer. Même pour les applications enterrées, elles sont relativement économiques et durables.

L'industrie de l'énergie utilisevannes à guillotine en alliagePour les applications impliquant des pressions et des températures très élevées. Bien que des vannes à soupape de type Y et des vannes à boisseau sphérique à siège métallique plus récentes, conçues pour le blocage, aient été découvertes dans les centrales électriques, les vannes à guillotine restent privilégiées par les concepteurs et les exploitants de centrales.