Une vanne à boisseau est une vanne rotative qui utilise un bouchon avec un trou traversant comme élément de fermeture. Le bouchon est généralement conique ou cylindrique et tourne d'environ 90 degrés avec la tige de la vanne, alignant ou désalignant le trou avec le passage du corps de la vanne pour obtenir un contrôle marche/arrêt ou une déviation du débit.
Fonctions principales
Service marche/arrêt: Opération d'ouverture/fermeture complète rapide, adaptée aux canalisations nécessitant une fermeture rapide.
Faible résistance à l'écoulement: Chemin d'écoulement droit lorsqu'il est complètement ouvert, ce qui entraîne une chute de pression minimale.
Dérivation du flux: Les vannes à boisseau à trois et quatre voies permettent la commutation du débit, simplifiant ainsi la conception de la tuyauterie.
Convient aux milieux particulaires: L'action d'essuyage pendant le fonctionnement aide à garder les surfaces d'étanchéité propres, et la surface d'étanchéité est protégée de l'érosion du fluide lorsqu'elle est complètement ouverte.
Avantages clés
Fonctionnement rapide, permettant généralement une ouverture/fermeture complète avec une rotation de 90 degrés.
Structure simple avec peu de composants et un encombrement compact.
Faible résistance à l'écoulement et chute de pression minimale en position complètement ouverte.
La plupart des conceptions sont insensibles à la direction du flux.
Disponible en configurations à deux, trois et quatre voies.
Plusieurs options d'étanchéité, y compris les types à étanchéité souple, à siège métallique et lubrifiés.
Principales limites
Capacité de limitation limitée ; principalement utilisé pour le service marche/arrêt plutôt que pour le contrôle précis du débit.
Couple de fonctionnement plus élevé grâce à une zone de contact d'étanchéité plus grande, généralement supérieure à celle des vannes à bille ou à papillon.
Les surfaces d'étanchéité sont sujettes à l'usure, en particulier lors de cycles fréquents ou avec des produits abrasifs.
Capacité limitée en service haute pression/haute température ; les vannes à boisseau standard sont plus couramment utilisées dans les applications à basse et moyenne pression, tandis que les conditions de haute pression ou de haute température nécessitent des conceptions lubrifiées, à levage ou à siège métallique.
Matériaux de revêtement courants
Les corps des robinets à tournant sphérique sont généralement en acier au carbone, en acier inoxydable ou en fonte, tandis que les matériaux de revêtement et d'étanchéité en contact avec le fluide sont sélectionnés en fonction des conditions de service. Les doublures courantes comprennent :
PTFE: Excellente stabilité chimique, résistant aux acides forts, aux alcalis forts et à de nombreux solvants organiques, avec un faible coefficient de frottement et une large plage de températures ; convient aux applications corrosives générales et aux applications antiadhésives.
PFA: Résistance à la corrosion et à la température comparable au PTFE, mais transformable par fusion pour des revêtements plus denses et plus uniformes avec une meilleure résistance au fluage ; préféré pour les applications d’étanchéité à haute température, hautement corrosives, de haute pureté ou exigeantes.
Caoutchouc naturel (NR): Bonne élasticité, résilience et conformité d’étanchéité à moindre coût, mais résistance limitée à la température et aux produits chimiques ; convient à l'eau, à l'air et aux fluides légèrement corrosifs.
Considérations clés en matière de sélection
Type de média: acides, alcalis, solvants organiques, fluides de haute pureté ou flux chargés de particules.
Température et pression: Le PFA et le PTFE offrent une résistance aux températures élevées, mais les vannes revêtues doivent toujours être sélectionnées dans les limites de pression nominale du fabricant.
Type d'étanchéité: les conceptions à joint souple ou lubrifiées sont préférées lorsqu'une fuite nulle ou très faible est requise.
Configuration des ports: les vannes à boisseau 3 ou 4 voies conviennent à la dérivation ou à la distribution de flux.
Actionnement: des opérateurs manuels, électriques, pneumatiques ou à vis sans fin peuvent être fournis selon les besoins.
En résumé, les vannes à boisseau conviennent parfaitement aux services de marche/arrêt et de dérivation de débit rapides, en particulier lorsqu'une faible chute de pression et des configurations multiports sont nécessaires. Pour les applications corrosives ou de haute pureté, les vannes à boisseau à siège souple revêtues de PTFE ou de PFA sont couramment utilisées, tandis que les conceptions lubrifiées ou à siège métallique sont plus appropriées aux conditions de service à haute pression, haute température ou abrasives.
