Conception et matériaux des robinets à soupape : ce que vous devez savoir

Vannes à soupape sont des éléments clés dans de nombreuses industries, reconnus pour leur fiabilité dans le contrôle de différents matériaux circulant dans les conduites. 

Avec sa conception ronde simple mais unique et fabriquée à partir de matériaux fiables comme l'acier inoxydable, il leur permet de contrôler efficacement le gaz ou le fluide traversant la vanne. 

Lisez la suite pour en savoir plus sur les différentes conceptions et matériaux de robinets à soupape, ainsi que sur la manière de choisir celui qui convient le mieux à vos besoins spécifiques.

La structure et les principales parties d'un robinet à soupape

Les robinets à soupape se distinguent par leur corps circulaire, qui contient tous les autres composants. L'actionneur, souvent appelé volant, est l'un des premiers composants que vous reconnaîtrez. Il contrôle la façon dont la tige et le disque se déplacent lorsque vous les faites tourner ; cela peut être fait manuellement ou automatiquement. 

Le disque ou bouchon se déplace avec la tige qui bloque le chemin ou laisse passer le matériau dans la vanne. Alors que le tige est celui qui est directement connecté à l'actionneur qui ajuste le disque de haut en bas. Enfin, le siège c'est là que le disque se connecte pour créer un joint solide lorsque la vanne est fermée.

Par conséquent, selon les recherches de MO Okelola et al., «L'application courante du robinet à soupape est l'isolation et la régulation des services. Il a une bonne capacité de fermeture. 

C'est parce que la conception et les composants complets du robinet à soupape garantissent une étanchéité efficace lorsque le disque est fermé.

Comment fonctionne le robinet à soupape ?

Les robinets à soupape utilisent un disque ou un bouchon pour ouvrir ou fermer le passage du flux. Lorsque la vanne est fermée, le disque est poussé fermement contre le siège pour bloquer complètement le passage. Mais lorsque la vanne est ouverte, la tige éloigne le disque du siège.

Il permet de gérer leur débit à l'aide de l'actionneur pour ouvrir légèrement la vanne. Plus l'ouverture est grande, plus la quantité de matière qui passera à travers la vanne sera importante.

Si vous souhaitez en savoir plus sur leur fonctionnement, cette animation simple et détaillée pourrait vous aider.

Types de conception de robinets à soupape

Conception de robinet à soupape	Caractéristiques uniques	Avantages	Désavantages
Type Z	Un robinet à soupape doté d'un disque et d'une tige alignés verticalement par rapport au siège horizontal. Le matériau entre soit par le trou inférieur, soit sort par l'orifice opposé.  Cela crée le chemin qui ressemble à « z ».	Il possède une bonne capacité d'accélération grâce à l'alignement du disque et de la tige ainsi qu'au chemin unique en forme de « Z ». Sa conception simple le rend facile à installer et le plus couramment utilisé.	Il s'agissait d'un chemin en forme de Z qui modifiait constamment la direction du flux de matière. Cela conduit donc à des pertes de charge plus importantes.
Type Y	Le siège, la tige et l’actionneur sont positionnés autour d’un angle de 45 degrés entre les trous d’entrée et de sortie. Cela lui donne donc un corps unique en forme de « Y ».	Il avait un trajet d'écoulement plus droit, ce qui réduit les chutes de pression plus élevées tout en maintenant une bonne capacité d'étranglement.	Il est considéré comme ayant une conception plus complexe.  Par conséquent, il est également plus difficile d’installer et de fabriquer cette conception.
Motif d'angle	Les ports d'entrée et de sortie sont à 90 degrés l'un par rapport à l'autre.  Il dispose également d'un disque et d'une tige alignés verticalement par rapport au siège horizontal.	Minimise la perte de pression tout en permettant de changer la direction du flux. Il est également idéal pour les petits espaces.	Ils ont également une limitation limitée en raison du coefficient de débit inférieur.

Différents modèles de disques de robinets à soupape

Il existe différents styles de disques de robinets à soupape parmi lesquels choisir, et ils sont généralement fabriqués en acier inoxydable. Voici les 3 modèles de disques pour robinets à soupape :

• Disque à billes-Sa forme ronde le rend adapté aux opérations marche/arrêt mais pas à un étranglement efficace. 
• Disque de prise- Sa conception longue et courbée le rend résistant à l'érosion et permet un meilleur étranglement.
• Disque de composition- Ses surfaces planes sont souvent construites en métal, tandis que la bande non métallique contribue à assurer une bonne étanchéité. 

Différents matériaux pour le corps du robinet à soupape

Il existe différents matériaux pour le corps du robinet à soupape ; en voici quelques-uns, avec leurs avantages :

Robinet à soupape en fonte

C'est également l'un des matériaux les plus économiques. Ils sont idéaux pour les utilisations les plus simples, car ils ne sont suffisamment résistants que pour des températures et des pressions plus basses. 

Le Code of Federal Regulations (CFR) stipule que la fonte ne doit pas être utilisée à une température supérieure à 450 °F. Il souligne également qu'elle doit respecter les classes 125 et 250 pour garantir un fonctionnement sûr.  

Robinet à soupape en acier au carbone

L'un des matériaux les plus appréciés pour leur résistance dans différents produits industriels. Comme le montre le manuel Carbon Steel Handbook de l'Electric Power Research Institute, ces matériaux peuvent supporter jusqu'à 800ºF. 

C'est également l'un des matériaux les moins chers. Même s'ils risquent de rouiller parce qu'ils ne contiennent pas assez de chrome, les utilisateurs apprécient toujours leur durabilité. 

Robinet à soupape en acier inoxydable

L'acier inoxydable est également l'un des meilleurs matériaux pour les robinets à soupape, car il est très résistant à la corrosion. Selon Alberto Ubaldini et al. étude, l'acier inoxydable a une bonne résistance à la corrosion car du chrome est mélangé à son matériau.

Cela les rend idéaux pour les industries qui manipulent des matières dangereuses. Bien que l'acier inoxydable soit cher, ses qualités remarquables en font un matériau intéressant à utiliser pour les robinets à soupape.

Matériau de la tige et du siège du robinet à soupape

La tige de la valve peut être fabriquée en acier au carbone et en alliages spéciaux. Cependant, acier inoxydable est le matériau le plus couramment utilisé pour les tiges et autres composants compte tenu de sa grande résistance à la rouille et à l'usure.  

Ceci est crucial car la tige devra supporter les utilisations répétées et les mouvements contre la garniture pour éviter les fuites. 

Parallèlement, outre l'acier inoxydable, le siège de soupape peut être fabriqué à partir des matériaux suivants, chacun ayant son propre ensemble d'avantages :

• RTFE- Il présente une meilleure résistance à l'usure et à la solidité que le TFE ordinaire en raison des matériaux mélangés, comme la fibre de verre.
• PTFE ou Téflon- résistant à de nombreux types de produits chimiques différents et peut supporter 93 °C ainsi que des pressions inférieures à 1 500 psi.

Vanne Xintai: Fabricant de robinets à soupape

Xintai a été fondée en 1998 et est l'un des fabricants de robinets à soupape de confiance à Wenzhou. Ils disposent de différentes certifications de nombreuses agences gouvernementales qui témoignent de leur fiabilité, telles que :

• Institut américain du pétrole
• Certificat d'approbation du système qualité
• Certificat d'approbation du système de gestion de la qualité 
• Et ainsi de suite

De plus, ils proposent une vaste sélection de produits de robinets à soupape garantis de haute qualité pour une efficacité maximale et un fonctionnement fluide. Si vous avez des questions supplémentaires, n'hésitez pas à les contacter et envisagez peut-être de vous associer à eux dès maintenant.

Questions fréquemment posées

Quelles sont les limites d’un robinet à soupape ?

L’une des limites de Globe est qu’il est plus vulnérable aux chutes de pression importantes en raison de son écoulement de trajectoire plus complexe. 

Cela conduit à un autre problème avec les vannes à globe : elles sont plus susceptibles de provoquer de la cavitation et des bruits forts. 

À quoi sert le robinet à soupape le plus adapté ?

La conception du robinet à soupape le rend idéal pour contrôler le débit et former un joint étanche dans les tuyaux afin d'éviter les fuites lors d'utilisations à haute pression.

Cela les rend idéaux pour une application dans plusieurs types d’industries, notamment la chimie, le pétrole, le gaz, la production d’électricité et bien plus encore.