Robinet à boisseau sphérique à souder 

Qu'est-ce qu'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement ? 

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure est un type de vanne à bille avec soudure à l'emboîture. La soudure par emboîtement est une zone en retrait du robinet à boisseau sphérique dans laquelle un tuyau est inséré. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement soudé sont fabriqués en acier pour les applications impliquant des pressions et des températures plus élevées et ne nécessitant pas de démontage. Les robinets à boisseau sphérique à souder par emboîtement ont l'avantage d'assurer des connexions étanches qui durent longtemps. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement ont une extrémité soudée en forme d'emboîtement. L'extrémité femelle du robinet est insérée dans le tuyau, puis soudée dans le robinet à boisseau sphérique à emboîtement. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement et à soudure sont utilisés pour les tuyaux de petit diamètre, d'environ 2 pouces ou moins. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement et à soudure sont importants dans les cas où la résistance structurelle élevée et l'intégrité des fuites sont des considérations de conception primordiales. 

Figure : Robinet à boisseau sphérique soudé par emboîtement.

Composants des robinets à tournant sphérique à emboîtement 

Corps de vanne 

Le corps de vanne est le composant principal d'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement qui abrite tous les composants internes de la vanne. Le corps de vanne sert de barrière à la pression de la vanne. En tant que tel, il est toujours nécessaire de fabriquer le corps de vanne avec des matériaux qui garantissent que la pression ne peut pas endommager la vanne. Le corps de la vanne contient les orifices dans lesquels la vanne à bille à souder est connectée à la conduite. 

Poignée

La poignée est le composant d'un robinet à boisseau sphérique à souder qui est utilisé par l'opérateur du robinet pour appliquer la force nécessaire à l'ouverture/la fermeture du robinet. La poignée est fabriquée dans un matériau solide afin de pouvoir supporter le couple utilisé pour ouvrir/fermer le robinet à boisseau sphérique à souder. 

Tige 

La tige d'un robinet est également connue sous le nom d'arbre. La tige d'une vanne à bille à souder est le composant qui relie la poignée et la bille de la vanne. La tige est également fabriquée dans un matériau solide afin de pouvoir transmettre le couple nécessaire à l'ouverture/la fermeture de la vanne et de résister à la pression et à la température élevées que la vanne à bille à souder par emboîtement peut subir en cours d'utilisation.

Boule  

La bille d'un robinet à bille à souder est le composant utilisé pour améliorer l'écoulement et le blocage du fluide. La bille possède un trou dans sa partie centrale qui s'aligne sur la canalisation pour permettre l'écoulement du fluide. 

Sièges 

Les sièges sont des composants d'une vanne à bille à emboîtement, placés entre la bille et le corps de la vanne et utilisés pour empêcher les fuites de fluide. Le siège sert également à soutenir la bille dans sa position. 

Emballage 

La garniture est un joint placé autour de la tige d'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement pour empêcher les fuites de fluide. 

Comment fonctionne un robinet à boisseau sphérique à emboîtement ? 

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement se compose d'un boisseau sphérique avec un alésage en son centre. La bille est reliée à la tige de la vanne et à la poignée. Dans un robinet à boisseau sphérique à emboîtement, le fluide s'écoule par l'alésage du boisseau. Pour démarrer le robinet à boisseau sphérique à emboîtement, la poignée est tournée d'un quart de tour, ce qui équivaut à 90^o. Comme la poignée d'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement est reliée au boisseau par l'intermédiaire de la tige, la rotation de la poignée à 90^o fait pivoter la tige et la bille de la même façon de 90^o. Ainsi, l'alésage rotatif de la bille devient colinéaire avec la canalisation, de sorte que le fluide peut s'écouler dans le système de canalisation à travers le robinet à bille à emboîtement. Dans ce cas, on dit que le robinet à bille à souder est ouvert. Pour fermer le robinet à boisseau sphérique à emboîtement, la poignée est tournée dans la direction opposée pendant encore 90^o. La tige et la bille du robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé effectuent ainsi un quart de tour de 90^o. Lorsque la bille fait cet angle d'un quart de tour, elle rend l'alésage de la bille perpendiculaire au tuyau contenant le fluide, ce qui bloque l'écoulement du fluide. On dit alors que le robinet à boisseau sphérique à emboîtement est fermé. 

Figure : Fonctionnement d'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement.

Types de robinets à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure ? 

V-port socket weld ball valve 

Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique à emboîtement avec un alésage en forme de V dans le tournant sphérique. Le "V" indique la conception du siège et de la bille utilisée. Ce type de robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure permet une ouverture et une fermeture efficaces de l'écoulement du fluide. Le débit dans un Robinet à boisseau sphérique à orifice en V est presque linéaire. Lorsque le robinet à boisseau sphérique à emboîtement et soudure en V est fermé et qu'une ouverture est amorcée, la petite extrémité du trou en V s'ouvre en premier, ce qui permet un contrôle stable du débit. Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et soudure en V nécessite une construction solide en raison des vitesses élevées du fluide qui peuvent endommager un robinet à boisseau sphérique standard. Lorsqu'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure en V est correctement usiné, il offre une performance sans fuite. 

Figure : V-port socket weld ball valve.

Robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure en trois parties 

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure en trois parties se compose de trois pièces, à savoir le corps et les deux embouts. Les trois pièces d'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement sont maintenues ensemble à l'aide de boulons et d'écrous. Les embouts du robinet à boisseau sphérique à emboîtement sont soudés à la canalisation. Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et soudure en trois parties permet de retirer facilement les parties centrales du robinet, à savoir la tige du boisseau sphérique et les sièges, de la canalisation. L'opérateur de la vanne peut ainsi nettoyer les solides déposés, remplacer les garnitures de presse-étoupe et les sièges, et polir les rayures de la bille sans avoir à retirer le corps de la vanne de la canalisation. Ainsi, un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et soudure en trois parties peut être entretenu et nettoyé facilement sans qu'il soit nécessaire de le retirer de la canalisation. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement et soudure en trois parties peuvent être utilisés dans les industries où l'hygiène est très importante, telles que les applications pharmaceutiques et agroalimentaires. Cependant, les robinets à tournant sphérique à trois pièces sont très chers par rapport aux autres robinets à tournant sphérique à emboîtement et à soudure. 

Figure : Robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure en trois parties.

Robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure à alésage réduit 

Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique à emboîtement soudé dans lequel le diamètre de l'alésage du tournant sphérique est inférieur au diamètre du tuyau. Ce type de robinet à tournant sphérique à emboîtement a un alésage réduit avec un passage en forme de venturi. En raison de l'alésage réduit de la bille, le robinet à boisseau sphérique à emboîtement subit des pertes par frottement. Robinets à tournant sphérique à passage réduit sont utilisés lorsque la chute de pression, la turbulence de l'écoulement et les caractéristiques des matériaux ne sont pas des préoccupations majeures. Les robinets à tournant sphérique à emboîtement et à soudure à alésage réduit sont moins coûteux et plus petits. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure à passage réduit conviennent lorsque le débit n'est pas soumis à des exigences strictes afin de réduire les coûts et le poids, car ces robinets ont un poids relativement faible. 

Robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure à passage intégral 

Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique à emboîtement et à soudure dont le diamètre de l'alésage du tournant sphérique est le même que celui du tuyau. Ce type de robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure permet de réduire la résistance du fluide, car l'écoulement du fluide de la canalisation à travers le robinet est presque linéaire, ce qui réduit les turbulences du fluide. Cependant, le coût d'un robinet à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure plein orifice est plus élevé que celui des autres robinets à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement et soudure à passage intégral conviennent lorsqu'une faible résistance à l'écoulement du fluide est importante, par exemple dans les conduites d'aspiration des pompes où la perte de pression peut affecter les performances de la pompe. 

Robinet à boisseau sphérique à emboîtement forgé

Il s'agit d'un robinet à boisseau sphérique à souder par emboîtement fabriqué par le processus de forgeage. Ce type de robinet est fabriqué en chauffant le matériau métallique à haute température jusqu'à ce qu'il fonde, puis en utilisant la force mécanique d'une presse pour donner au robinet la forme voulue. Le robinet à boisseau sphérique forgé Le corps de vanne, après avoir été fabriqué, est testé à l'aide d'essais non destructifs (NDTS) pour s'assurer qu'il ne présente pas de défauts ou de pores par lesquels le fluide peut s'échapper. Une fois le corps de vanne fabriqué, il est assemblé avec d'autres composants tels que les billes, les sièges, les bagues d'étanchéité et la poignée.

Robinet à boisseau sphérique à emboîtement à corps soudé 

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé est un robinet à boisseau sphérique fabriqué par soudage. Ce type de robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé garantit que le corps du robinet est exempt de fuites, contrairement aux robinets boulonnés tels que les robinets à boisseau sphérique à emboîtement soudé en trois parties. Cependant, ce type de robinet est difficile à entretenir ou à nettoyer sur site. Pour nettoyer ou entretenir un robinet à boisseau sphérique à emboîtement soudé, il faut le retirer complètement de la canalisation. Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement soudé conviennent aux systèmes souterrains ou enterrés qui ne nécessitent pas de maintenance fréquente. Le test NDTS est également effectué sur les robinets à boisseau sphérique à emboîtement soudé pour s'assurer qu'ils ne présentent pas de fuites. 

Applications des robinets à tournant sphérique à emboîtement 

• Utilisé dans les industries pétrolières. 
• Industries pétrolières et gazières. 
• Approvisionnement en eau et systèmes d'irrigation. 
• Adjuvants et traitements chimiques. 
• Production d'électricité par les centrales électriques. 
• Ces vannes sont utilisées dans les systèmes CVC. 

Avantages des robinets à tournant sphérique à emboîtement 

• Plus facile à utiliser. 
• Polyvalents, ils peuvent être utilisés dans différentes applications industrielles. 
• Petite taille et légèreté. 
• Moins cher que les autres types de robinets à tournant sphérique. 
• Étanchéité. 
• Résistant pour la plupart des applications à haute pression et à haute température. 
• ont une faible perte de charge et un débit élevé. 
• Durable lorsqu'il est utilisé pour les bons supports.

Inconvénients des robinets à tournant sphérique à emboîtement 

• La plupart des robinets à tournant sphérique à emboîtement ne peuvent être inspectés, nettoyés ou réparés. 
• Ces vannes ne conviennent pas pour l'étranglement des fluides. 
• Ne convient pas à l'utilisation dans les gros tuyaux de plus de 2 pouces. 

Dépannage des robinets à tournant sphérique à emboîtement 

Fuite à travers le corps de la valve

• Corps de vanne cassé. Remplacer le corps du robinet ou l'ensemble du robinet à boisseau sphérique à souder selon les besoins. 

Fuite à travers la tige 

• Tige cassée. Remplacer la tige. 
• Garniture de tige cassée ou usée. Remplacer la garniture de la tige. 
• Tige mal alignée. Aligner correctement la tige. 

Fuite à travers la balle

• Boule de la vanne endommagée. Remplacer la bille. 
• Balle chargée de débris. Nettoyer ou enlever les débris.
• S'assurer de la compatibilité du siège avec le support.  

Fuite par les sièges

• Sièges usés. Remplacer les sièges. 
• Sièges endommagés. Remplacer les sièges. 
• Débris sur les sièges. Enlever les débris. 
• Incompatibilité chimique avec le produit. Le support endommage les sièges ; il faut donc s'assurer que les deux sont compatibles. 

La poignée est difficile à ouvrir/fermer 

• Poignée endommagée. Remplacer la poignée. 
• Obstructions internes. Vérifier qu'il n'y a pas d'obstructions internes et les éliminer. 
• Tige cassée. Remplacer la tige. 

Résumé 

Un robinet à boisseau sphérique à emboîtement est un type de robinet à boisseau sphérique raccordé à la canalisation par soudure. Comme son nom l'indique, un robinet à boisseau sphérique à emboîtement est fabriqué à l'aide d'une soudure à emboîtement. Ils sont fabriqués en acier résistant, ce qui permet de les utiliser dans des applications à haute pression et à haute température. L'un des principaux avantages des robinets à tournant sphérique à emboîtement est qu'ils sont étanches et durables.

Les robinets à boisseau sphérique à emboîtement et à soudure sont conçus pour être utilisés dans des tuyaux de petite taille, d'un diamètre allant jusqu'à 2 pouces. Il existe différents types de robinets à boisseau sphérique à emboîtement et soudure forgés, de robinets à boisseau sphérique à emboîtement et soudure à corps soudé, de robinets à boisseau sphérique à emboîtement et soudure à trois pièces, de robinets à boisseau sphérique à emboîtement et soudure à passage réduit et de robinets à boisseau sphérique à emboîtement et soudure à passage intégral. Ils sont utilisés dans diverses applications, notamment dans les secteurs du pétrole et du gaz, de l'approvisionnement en eau et des systèmes d'irrigation, de la production d'électricité, des adjuvants chimiques et du traitement, des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.

Les avantages de ces vannes sont qu'elles s'ouvrent et se ferment rapidement, qu'elles sont durables, qu'elles ne fuient pas, qu'elles sont de petite taille et légères, qu'elles sont polyvalentes et qu'elles sont très résistantes.