Le problème de fuite d'étanchéité des robinets à tournant sphérique à tige auriculaire à basse température affecte directement sa sécurité et sa fiabilité. En particulier dans des conditions de travail à très -températures telles que le gaz naturel liquéfié (GNL) et l'azote liquide, les fuites peuvent entraîner une évaporation du fluide, des dommages à l'équipement ou même des accidents de sécurité. Voici une analyse détaillée du processus de diagnostic, des causes courantes et des solutions :
I. Processus de diagnostic des fuites de joints
Examen préliminaire
Contrôle visuel : Vérifier l'aspect de la vanne pour détecter toute formation de glace ou de givre (une baisse de la température ambiante peut provoquer une condensation de vapeur d'eau en cas de fuite de fluide cryogénique).
Bon jugement : restez près de la vanne et écoutez tout flux d'air ou de liquide pour identifier dans un premier temps le point de fuite.
Test de pression : La différence de pression entre l'avant et l'arrière d'une vanne est mesurée par un manomètre ou un détecteur de fuite. Si la pression chute considérablement, une fuite peut se produire.
Enquête segmentée
Joint du corps : Vérifiez la connexion entre le corps et le chapeau ainsi que la surface de contact entre le siège et la sphère pour déceler les fuites.
Joint d'étanchéité de la tige auriculaire : Vérifiez si la boîte à garniture ou la bague d'étanchéité entre la tige auriculaire (tige de valve) et le corps de la valve fuit.
Bride de raccordement : Vérifiez que la surface de la bride du tuyau de raccordement de la vanne n'est pas hermétiquement fermée.
Tests professionnels
Détection des fuites par spectrométrie de masse à l'hélium : l'hélium gazeux est utilisé comme gaz traceur pour détecter les petites fuites par spectromètre de masse.
Imagerie thermique infrarouge : la répartition de la température sur la surface de la vanne est détectée par une caméra infrarouge et les points de fuite à basse température afficheront des températures anormalement basses.
II. Causes courantes et solutions
1. Sceller les dommages à la surface
Raisons :
Les fluides à basse-température peuvent provoquer la contraction ou le durcissement des matériaux d'étanchéité (tels que le PTFE, le PET), perdant ainsi leur élasticité et n'adhérant pas à la sphère.
Des rayures ou de la corrosion sur la surface de la sphère ou du siège de vanne peuvent entraîner une défaillance du joint.
Solutions :
Remplacez le matériau d'étanchéité : Choisissez des matériaux ayant une bonne résistance aux basses températures (comme le PTFE modifié, le graphite flexible).
Réparez la surface d'étanchéité : meulez et polissez les rayures mineures ; des dommages graves nécessitent le remplacement de la sphère ou du siège de vanne.
Traitement de pré-refroidissement : avant de fonctionner à basse température, la vanne doit être lentement pré-refroidie pour éviter que le matériau ne se fissure en raison d'un changement soudain de température.
2. Déviation d'installation
Raisons :
Lorsque la vanne a été installée, elle n'est pas cohérente avec la ligne centrale du tuyau, provoquant une excentricité entre le siège de la vanne et la sphère et une répartition inégale de la pression d'étanchéité.
L'écart entre la tige auriculaire et le corps de la valve est trop grand, ce qui entraîne l'inclinaison de la sphère pendant le fonctionnement, endommageant ainsi le joint.
Solutions
Réinstaller : ajustez la position de la vanne pour garantir une erreur de coaxialité ne dépassant pas 1 mm avec la tuyauterie.
Vérifiez l'écartement de la tige auriculaire : Contrôlez l'écart entre 0,1 et 0,3 mm en ajustant le couvercle d'emballage ou en remplaçant la bague de la tige auriculaire.
3. Retrait du matériau, dilatation et contraction thermiques
Raisons
À basse température, le corps métallique de la vanne rétrécit, provoquant une augmentation de l'écart entre les surfaces d'étanchéité.
Différents matériaux ont des coefficients de retrait différents et peuvent entraîner des fuites.
Solutions
Optimisez la conception structurelle : adoptez des sièges de soupape élastiques ou des anneaux de compensation pour absorber le retrait du matériau.
Sélectionnez le matériau de support : choisissez un corps de vanne avec des coefficients de retrait et une combinaison de produits d'étanchéité similaires.
4. Mauvais fonctionnement :
Raisons
Des ouvertures et fermetures fréquentes ou une pression trop forte peuvent entraîner une usure du joint.
Si elle n'est pas utilisée pendant une longue période, la surface d'étanchéité restera collée et lorsqu'elle sera ouverte ou refermée, le matériau d'étanchéité se déchirera.
Solutions
Fonctionnement standard : éviter l'ouverture et la fermeture. Utilisez des actionneurs électriques ou pneumatiques pour contrôler la vitesse de marche et de fermeture.
Entretien périodique : pour les vannes qui ne sont pas utilisées pendant de longues périodes, des tests d'ouverture et de fermeture réguliers doivent être effectués pour éviter que la surface d'étanchéité ne colle.
