soupapes à globeLes vannes à guillotine, les vannes papillon, les clapets anti-retour, les vannes à boisseau sphérique, etc., sont des composants de régulation indispensables dans divers réseaux de canalisations. Chaque vanne diffère par son apparence, sa structure et même son fonctionnement. Cependant, la vanne à globe et la vanne à guillotine présentent certaines similitudes et ont toutes deux pour fonction d'interrompre le flux dans la canalisation. De ce fait, de nombreuses personnes peu familières avec les vannes les confondent. En réalité, une observation attentive révèle une différence importante entre la vanne à globe et la vanne à guillotine.

1. Structurelle

Lorsque l'espace d'installation est limité, le choix du dispositif doit être judicieux. La vanne à guillotine peut être fermée hermétiquement grâce à la pression du fluide, garantissant ainsi l'absence de fuites. Lors de l'ouverture et de la fermeture,la surface d'étanchéité du noyau de la soupape et du siège de soupapeLes pièces sont constamment en contact et frottent l'une contre l'autre, ce qui provoque une usure rapide de la surface d'étanchéité. Lorsque la vanne à guillotine est presque fermée, la différence de pression entre l'avant et l'arrière de la canalisation est très importante, ce qui accentue l'usure de la surface d'étanchéité. La structure d'une vanne à guillotine est plus complexe que celle d'une vanne à globe. Visuellement, à diamètre égal, la vanne à guillotine est plus haute que la vanne à globe, et cette dernière est plus longue. De plus, la vanne à guillotine se décline en versions à tige apparente et à tige encastrée, contrairement à la vanne à globe.

2 Principe de fonctionnement

Lorsqu'on ouvre ou ferme une vanne d'arrêt, il s'agit d'une vanne à tige montante : lorsqu'on tourne le volant, celui-ci tourne et la tige monte ou descend. La vanne à guillotine, quant à elle, fonctionne de la même manière, mais le volant lui-même reste fixe. Le débit diffère. La vanne à guillotine nécessite une ouverture ou une fermeture complète, contrairement à la vanne d'arrêt. La vanne d'arrêt a un sens d'entrée et de sortie précis ; la vanne à guillotine n'a pas cette contrainte. De plus, la vanne à guillotine ne possède que deux états : ouverture ou fermeture complètes. La course d'ouverture et de fermeture de la guillotine est importante et le temps d'ouverture et de fermeture est long. La course du clapet de la vanne d'arrêt est beaucoup plus courte, et le clapet peut s'arrêter à un certain point pendant son mouvement pour réguler le débit. La vanne à guillotine sert uniquement à couper l'eau et n'a aucune autre fonction.

3. Différence de performance

La vanne d'arrêt peut être utilisée à la fois pour la coupeLa vanne d'arrêt offre une régulation de débit et d'arrêt. Sa résistance à l'écoulement est relativement importante, ce qui rend son ouverture et sa fermeture plus laborieuses. Cependant, la faible distance entre le clapet et la surface d'étanchéité réduit la course d'ouverture et de fermeture. La vanne à guillotine, quant à elle, ne peut être qu'entièrement ouverte ou fermée. En position ouverte, la résistance à l'écoulement du fluide dans le canal du corps de vanne est quasi nulle, ce qui facilite grandement son ouverture et sa fermeture. En revanche, la distance importante entre le clapet et la surface d'étanchéité allonge le temps d'ouverture et de fermeture.

4. Installation et sens d'écoulement

La vanne à guillotine a le même effet dans les deux sens et son installation ne nécessite aucune indication de sens d'entrée ou de sortie ; le fluide peut circuler dans les deux sens. En revanche, la vanne d'arrêt doit impérativement être installée dans le sens de la flèche indiquée sur son corps. Il existe également une réglementation précise concernant le sens d'entrée et de sortie de la vanne d'arrêt. Dans mon pays, la vanne « trois-en-un » exige que le sens d'écoulement de la vanne d'arrêt soit toujours de haut en bas.

La vanne d'arrêt possède une entrée basse et une sortie haute, et il est évident, de l'extérieur, que la canalisation n'est pas parfaitement horizontale. Le canal d'écoulement de la vanne à guillotine, quant à lui, est parfaitement horizontal. La course de la vanne à guillotine est supérieure à celle de la vanne d'arrêt.

Du point de vue de la résistance à l'écoulement, la vanne à guillotine présente une faible résistance à l'écoulement lorsqu'elle est complètement ouverte, tandis que le clapet anti-retour présente une résistance importante. Le coefficient de résistance à l'écoulement d'une vanne à guillotine classique est d'environ 0,08 à 0,12, l'effort d'ouverture et de fermeture est faible et le fluide peut circuler dans les deux sens. La résistance à l'écoulement des vannes d'arrêt classiques est 3 à 5 fois supérieure à celle des vannes à guillotine. Lors de l'ouverture et de la fermeture, une fermeture forcée est nécessaire pour assurer l'étanchéité. Le noyau de la vanne d'arrêt n'est en contact avec le joint que lorsqu'elle est complètement fermée, ce qui réduit considérablement l'usure du joint. Du fait de l'importance de l'effort principal, pour les vannes d'arrêt nécessitant un actionneur, il convient de porter une attention particulière au réglage du mécanisme de contrôle du couple.

Il existe deux méthodes d'installation pour une vanne d'arrêt. La première consiste à faire entrer le fluide par le bas du noyau. L'avantage est que la garniture n'est pas sous pression lorsque la vanne est fermée, ce qui prolonge sa durée de vie. De plus, la garniture peut être remplacée lorsque la canalisation en amont de la vanne est sous pression. L'inconvénient est que le couple moteur de la vanne est élevé, environ une fois supérieur à celui d'une entrée par le haut, et que la force axiale exercée sur la tige est importante, ce qui la rend plus susceptible de se tordre. Par conséquent, cette méthode convient généralement uniquement aux vannes d'arrêt de petit diamètre (inférieur à DN50). Pour les vannes d'arrêt de diamètre supérieur à DN200, on utilise l'entrée par le haut. (Les vannes d'arrêt électriques utilisent généralement l'entrée par le haut.) L'inconvénient de l'entrée par le haut est exactement l'inverse de celui de l'entrée par le bas.