1 Points clés de la sélection des vannes

1.1 Clarifier la fonction de la vanne dans l'équipement ou l'appareil

Déterminer les conditions de travail de la vanne : la nature du fluide applicable, la pression de service, la température de travail et la méthode de contrôle du fonctionnement, etc. ;

1.2 Sélectionner correctement le type de vanne

La sélection correcte du type de vanne repose sur la pleine maîtrise par le concepteur de l'ensemble du processus de production et des conditions de fonctionnement. Lors de la sélection du type de vanne, le concepteur doit d'abord maîtriser les caractéristiques structurelles et les performances de chaque vanne ;

1.3 Déterminer le raccordement final de la vanne

Parmi les connexions filetées, les connexions à bride et les connexions à souder, les deux premiers sont les plus couramment utilisés. Les vannes filetées sont principalement des vannes d'un diamètre nominal inférieur à 50 mm. Si le diamètre est trop grand, l'installation et l'étanchéité de la connexion sont très difficiles. Les vannes à bride sont plus pratiques à installer et à démonter, mais elles sont plus lourdes et plus chères que les vannes filetées, elles conviennent donc aux raccords de tuyaux de différents diamètres et pressions. Les connexions soudées conviennent aux conditions de charge lourde et sont plus fiables que les connexions à brides. Cependant, il est difficile de démonter et de réinstaller les vannes reliées par soudage, de sorte que son utilisation est limitée aux occasions où elle peut généralement fonctionner de manière fiable pendant une longue période, ou où les conditions d'utilisation sont difficiles et la température est élevée ;

1.4 Sélection des matériaux des vannes

En plus de prendre en compte les propriétés physiques (température, pression) et chimiques (corrosivité) du fluide de travail, la propreté du fluide (contient ou non des particules solides) doit être maîtrisée lors de la sélection des matériaux de la coque de la vanne, des pièces internes et surface d'étanchéité. Il convient en outre de tenir compte des réglementations pertinentes de l'État et du service utilisateur. Une sélection correcte et raisonnable des matériaux de la vanne peut obtenir la durée de vie la plus économique et les meilleures performances de la vanne. L'ordre de sélection des matériaux du corps de vanne est le suivant : fonte-acier au carbone-acier inoxydable, et l'ordre de sélection des matériaux des bagues d'étanchéité est : acier allié caoutchouc-cuivre-F4 ;

1.5 Autres

De plus, le débit et le niveau de pression du fluide circulant à travers la vanne doivent être déterminés, et la vanne appropriée doit être sélectionnée à l'aide des informations existantes (telles que les catalogues de produits de vannes, les échantillons de produits de vannes, etc.).

2 Introduction aux vannes courantes

Il existe de nombreux types de valves et les variétés sont complexes. Les principaux types sontrobinets-vannes, vannes d'arrêt, vannes d'étranglement,vannes papillon, vannes à boisseau sphérique, vannes à bille, vannes électriques, vannes à membrane, clapets anti-retour, soupapes de sécurité, réducteurs de pression,purgeurs de vapeur et vannes d'arrêt d'urgence,parmi lesquels les plus couramment utilisés sont les vannes à vanne, les vannes d'arrêt, les papillons des gaz, les vannes à boisseau, les vannes papillon, les vannes à bille, les clapets anti-retour et les vannes à membrane.

2.1 Vanne à vanne

Un robinet-vanne est une vanne dont le corps d'ouverture et de fermeture (plaque de vanne) est entraîné par la tige de vanne et se déplace de haut en bas le long de la surface d'étanchéité du siège de vanne, qui peut connecter ou couper le passage du fluide. Par rapport au robinet d'arrêt, le robinet-vanne a de meilleures performances d'étanchéité, moins de résistance aux fluides, moins d'effort d'ouverture et de fermeture et a certaines performances de réglage. C'est l'une des vannes d'arrêt les plus couramment utilisées. Les inconvénients sont une grande taille, une structure plus complexe que la vanne d'arrêt, une usure facile de la surface d'étanchéité et un entretien difficile. Il n’est généralement pas adapté à la limitation. Selon la position du filetage sur la tige du robinet-vanne, il peut être divisé en deux types : le type à tige montante et le type à tige dissimulée. Selon les caractéristiques structurelles de la plaque de portail, elle peut être divisée en deux types : le type en coin et le type parallèle.

2.2 Vanne d'arrêt

La vanne d'arrêt est une vanne à fermeture vers le bas, dans laquelle les pièces d'ouverture et de fermeture (disque de vanne) sont entraînées par la tige de vanne pour se déplacer de haut en bas le long de l'axe du siège de vanne (surface d'étanchéité). Comparé au robinet-vanne, il présente de bonnes performances de réglage, de mauvaises performances d'étanchéité, une structure simple, une fabrication et un entretien pratiques, une grande résistance aux fluides et un prix bas. Il s'agit d'une vanne d'arrêt couramment utilisée, généralement utilisée pour les canalisations de moyen et petit diamètre.

2.3 Robinet à tournant sphérique

Les parties d'ouverture et de fermeture du robinet à tournant sphérique sont des sphères avec des trous traversants circulaires, et la sphère tourne avec la tige de la vanne pour réaliser l'ouverture et la fermeture de la vanne. Le robinet à tournant sphérique a une structure simple, une commutation rapide, un fonctionnement pratique, une petite taille, un poids léger, peu de pièces, une faible résistance aux fluides, une bonne étanchéité et un entretien facile.

2.4 Papillon des gaz

À l'exception du disque de soupape, le papillon des gaz a fondamentalement la même structure que le robinet d'arrêt. Son disque de valve est un composant d'étranglement et différentes formes ont des caractéristiques différentes. Le diamètre du siège de vanne ne doit pas être trop grand, car sa hauteur d'ouverture est faible et le débit du fluide augmente, accélérant ainsi l'érosion du disque de vanne. Le papillon des gaz a de petites dimensions, un poids léger et de bonnes performances de réglage, mais la précision de réglage n'est pas élevée.

2.5 Vanne à boisseau

Le robinet à boisseau utilise un corps de boisseau avec un trou traversant comme partie d'ouverture et de fermeture, et le corps du boisseau tourne avec la tige de la vanne pour réaliser l'ouverture et la fermeture. Le robinet à tournant sphérique a une structure simple, une ouverture et une fermeture rapides, une utilisation facile, une faible résistance aux fluides, peu de pièces et un poids léger. Les vannes à boisseau sont disponibles en types directs, à trois voies et à quatre voies. Des robinets à tournant sphérique directs sont utilisés pour couper le fluide, et des robinets à tournant sphériques à trois et quatre voies sont utilisés pour changer la direction du fluide ou le détourner.

2.6 Vanne papillon

La vanne papillon est une plaque papillon qui tourne à 90° autour d'un axe fixe dans le corps de la vanne pour compléter la fonction d'ouverture et de fermeture. La vanne papillon est de petite taille, légère, de structure simple et ne comprend que quelques pièces.

Et il peut être rapidement ouvert et fermé en tournant à 90°, et il est facile à utiliser. Lorsque la vanne papillon est en position complètement ouverte, l'épaisseur de la plaque papillon constitue la seule résistance lorsque le fluide traverse le corps de la vanne. Par conséquent, la chute de pression générée par la vanne est très faible, elle présente donc de bonnes caractéristiques de contrôle du débit. Les vannes papillon sont divisées en deux types d’étanchéité : le joint souple élastique et le joint dur métallique. Pour les vannes à joint élastique, la bague d'étanchéité peut être encastrée dans le corps de vanne ou fixée à la périphérie de la plaque papillon. Il a de bonnes performances d'étanchéité et peut être utilisé pour l'étranglement, ainsi que pour les canalisations sous vide moyen et les milieux corrosifs. Les vannes à joints métalliques ont généralement une durée de vie plus longue que les vannes à joints élastiques, mais il est difficile d'obtenir une étanchéité complète. Ils sont généralement utilisés dans les cas où le débit et la chute de pression varient considérablement et où de bonnes performances d'étranglement sont requises. Les joints métalliques peuvent s'adapter à des températures de fonctionnement plus élevées, tandis que les joints élastiques ont le défaut d'être limités par la température.

2.7 Clapet anti-retour

Un clapet anti-retour est une vanne qui peut automatiquement empêcher le reflux de fluide. Le disque du clapet anti-retour s'ouvre sous l'action de la pression du fluide et le fluide s'écoule du côté entrée vers le côté sortie. Lorsque la pression du côté entrée est inférieure à celle du côté sortie, le disque de la vanne se ferme automatiquement sous l'action de facteurs tels que la différence de pression du fluide et sa propre gravité pour empêcher le reflux du fluide. Selon la forme structurelle, il est divisé en clapet anti-retour à levage et clapet anti-retour à battant. Le clapet anti-retour à levage a une meilleure étanchéité que le clapet anti-retour à battant et une plus grande résistance aux fluides. Pour l'orifice d'aspiration du tuyau d'aspiration de la pompe, un clapet de pied doit être sélectionné. Sa fonction est : de remplir d'eau le tuyau d'entrée de la pompe avant de démarrer la pompe ; pour garder le tuyau d'entrée et le corps de la pompe pleins d'eau après l'arrêt de la pompe en vue du redémarrage. Le clapet de pied est généralement installé uniquement sur le tuyau vertical à l'entrée de la pompe, et le fluide s'écoule de bas en haut.

2.8 Vanne à membrane

La partie d'ouverture et de fermeture de la vanne à membrane est un diaphragme en caoutchouc, pris en sandwich entre le corps de la vanne et le couvercle de la vanne.

La partie saillante du diaphragme est fixée sur la tige de la vanne et le corps de la vanne est recouvert de caoutchouc. Étant donné que le fluide ne pénètre pas dans la cavité interne du couvercle de soupape, la tige de soupape n'a pas besoin de presse-étoupe. La vanne à membrane a une structure simple, de bonnes performances d'étanchéité, un entretien facile et une faible résistance aux fluides. Les vannes à membrane sont divisées en type à déversoir, type droit, type à angle droit et type à courant continu.

3 Instructions communes de sélection des vannes

3.1 Instructions de sélection des robinets-vannes

Généralement, les robinets-vannes doivent être sélectionnés en premier. En plus de la vapeur, de l'huile et d'autres fluides, les vannes à vanne conviennent également aux fluides contenant des solides granulaires et à haute viscosité, et conviennent aux vannes des systèmes de ventilation et à faible vide. Pour les fluides contenant des particules solides, le corps du robinet-vanne doit avoir un ou deux trous de purge. Pour les fluides à basse température, un robinet-vanne spécial basse température doit être sélectionné.

3.2 Instructions de sélection de la vanne d'arrêt

La vanne d'arrêt convient aux canalisations ayant de faibles exigences en matière de résistance aux fluides, c'est-à-dire que la perte de pression n'est pas beaucoup prise en compte, ainsi qu'aux canalisations ou aux appareils avec des fluides à haute température et haute pression. Il convient aux canalisations de vapeur et autres fluides avec un DN < 200 mm ; les petites vannes peuvent utiliser des vannes d'arrêt, telles que des vannes à pointeau, des vannes d'instrument, des vannes d'échantillonnage, des vannes manométriques, etc. ; les vannes d'arrêt ont une régulation de débit ou de pression, mais la précision de la régulation n'est pas élevée et le diamètre du pipeline est relativement petit, des vannes d'arrêt ou des papillons doivent donc être sélectionnés ; pour les fluides hautement toxiques, il convient de choisir des vannes d'arrêt à soufflet ; mais les vannes d'arrêt ne doivent pas être utilisées pour les fluides à haute viscosité et les fluides contenant des particules faciles à précipiter, ni comme vannes de ventilation et vannes pour les systèmes à faible vide.

3.3 Instructions de sélection du robinet à tournant sphérique

Les robinets à tournant sphérique conviennent aux fluides à basse température, haute pression et haute viscosité. La plupart des robinets à tournant sphérique peuvent être utilisés dans des milieux contenant des particules solides en suspension, et peuvent également être utilisés pour des milieux en poudre et granulaires selon les exigences matérielles du joint ; les robinets à tournant sphérique à canal complet ne conviennent pas à la régulation du débit, mais conviennent aux occasions nécessitant une ouverture et une fermeture rapides, ce qui est pratique pour une coupure d'urgence en cas d'accident ; les robinets à tournant sphérique sont généralement recommandés pour les canalisations présentant des performances d'étanchéité strictes, une usure, des canaux de retrait, une ouverture et une fermeture rapides, une coupure haute pression (grande différence de pression), un faible bruit, un phénomène de gazéification, un faible couple de fonctionnement et une faible résistance aux fluides ; les robinets à tournant sphérique conviennent aux structures légères, aux coupures basse pression et aux fluides corrosifs ; les vannes à bille sont également les vannes les plus idéales pour les fluides à basse température et à froid profond. Pour les systèmes de canalisations et les appareils destinés aux fluides à basse température, il convient de choisir des vannes à bille basse température avec couvercles de vanne ; lors de l'utilisation de vannes à bille flottante, le matériau du siège de vanne doit supporter la charge de la bille et du fluide de travail. Les robinets à tournant sphérique de grand diamètre nécessitent une plus grande force pendant le fonctionnement, et les robinets à tournant sphérique DN≥ 200 mm doivent utiliser une transmission à vis sans fin ; les robinets à tournant sphérique fixes conviennent aux occasions avec des diamètres plus grands et des pressions plus élevées ; en outre, les robinets à tournant sphérique utilisés pour les canalisations contenant des matériaux de traitement hautement toxiques et des fluides inflammables doivent avoir des structures ignifuges et antistatiques.

3.4 Instructions de sélection du papillon des gaz

Les papillons des gaz conviennent aux occasions avec une température moyenne basse et une pression élevée, et conviennent aux pièces qui doivent ajuster le débit et la pression. Ils ne conviennent pas aux fluides à haute viscosité et contenant des particules solides, ni aux vannes d'isolement.

3.5 Instructions de sélection du robinet à tournant sphérique

Les vannes à boisseau conviennent aux occasions nécessitant une ouverture et une fermeture rapides. Ils ne conviennent généralement pas à la vapeur et aux fluides à haute température. Ils sont utilisés pour les fluides à basse température et à haute viscosité, et conviennent également aux fluides contenant des particules en suspension.

3.6 Instructions de sélection pour la vanne papillon

Les vannes papillon conviennent aux occasions présentant de grands diamètres (tels que DN﹥600 mm) et des exigences de longueur structurelle courte, ainsi qu'aux occasions nécessitant une régulation du débit et une ouverture et une fermeture rapides. Ils sont généralement utilisés pour des fluides tels que l'eau, l'huile et l'air comprimé avec des températures ≤80℃ et des pressions ≤1,0MPa ; Étant donné que les vannes papillon ont une perte de pression relativement importante par rapport aux vannes à vanne et aux vannes à bille, les vannes papillon conviennent aux systèmes de canalisations ayant des exigences de perte de pression laxistes.

3.7 Instructions de sélection du clapet anti-retour

Les clapets anti-retour conviennent généralement aux fluides propres et ne conviennent pas aux fluides contenant des particules solides et à haute viscosité. Lorsque DN≤40 mm, il est conseillé d'utiliser un clapet anti-retour à levage (autorisé uniquement à être installé sur des tuyaux horizontaux) ; pour DN＝50～400 mm, il est conseillé d'utiliser un clapet anti-retour à levage battant (peut être installé sur des tuyaux horizontaux et verticaux. S'il est installé sur un tuyau vertical, la direction du débit du fluide doit être de bas en haut) ; lorsque DN≥450 mm, il est conseillé d'utiliser un clapet anti-retour tampon ; lorsque DN＝100～400 mm, un clapet anti-retour à plaquette peut également être utilisé ; le clapet anti-retour à battant peut être transformé en une pression de service très élevée, le PN peut atteindre 42 MPa et peut être appliqué à n'importe quel fluide de travail et n'importe quelle plage de température de travail en fonction des différents matériaux de la coque et des joints. Le milieu est l'eau, la vapeur, le gaz, le milieu corrosif, l'huile, les médicaments, etc. La plage de température de fonctionnement moyenne est comprise entre -196 et 800 ℃.

3.8 Instructions de sélection des vannes à membrane

Les vannes à membrane conviennent à l'huile, à l'eau, aux fluides acides et aux fluides contenant des matières en suspension avec une température de fonctionnement inférieure à 200 ℃ et une pression inférieure à 1,0 MPa, mais pas aux solvants organiques et aux oxydants forts. Les vannes à membrane de type déversoir conviennent aux fluides granulaires abrasifs. Le tableau des caractéristiques de débit doit être utilisé pour la sélection des vannes à membrane de type déversoir. Les vannes à membrane directe conviennent aux fluides visqueux, aux coulis de ciment et aux milieux sédimentaires. Sauf exigences spécifiques, les vannes à membrane ne doivent pas être utilisées sur les conduites de vide et les équipements sous vide.