Robinet à tournant sphérique à double enveloppe 

Qu'est-ce qu'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe ? 

Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe sont robinets à boisseau sphérique qui possèdent des enveloppes permettant de chauffer ou de refroidir le fluide afin d'éviter le grippage ou la cristallisation. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe pour les applications de chauffage ont de bonnes enveloppes de chauffage qui fournissent de l'huile ou de la vapeur à haute température sur le corps du robinet et les pièces du tournant sphérique afin de maintenir le fluide dans l'état requis. Ces vannes sont principalement utilisées pour des fluides tels que le soufre liquide et le bitume. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe sont dotés d'enveloppes qui recouvrent le corps d'une extrémité à l'autre de la bride. Le corps de la vanne est modifié par l'ajout de brides surdimensionnées. Par exemple, un robinet à tournant sphérique à double enveloppe vanne à bille d'un diamètre nominal de 2 pouces aurait une bride d'un diamètre de 3 pouces. Le surdimensionnement de la bride permet de laisser un espace suffisant pour les boulons. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe sont utilisés pour manipuler des fluides très visqueux qui peuvent facilement se solidifier à la température ambiante. 

Parmi les fluides qui peuvent être utilisés comme moyen de chauffage dans les robinets à tournant sphérique à double enveloppe, on peut citer l'huile thermique, la vapeur et l'eau chaude. Tous les robinets à tournant sphérique à double enveloppe sont testés après la construction ou le soudage des enveloppes sur le corps du robinet. Le robinet à boisseau sphérique à double enveloppe standard est fabriqué à partir de matériaux moulés en acier au carbone et en acier inoxydable. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe peuvent également être fabriqués dans d'autres matériaux spéciaux à la demande du client. Les raccordements qui peuvent être utilisés entre la vanne et la canalisation comprennent des raccords à extrémité filetée et des raccords à bride. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe peuvent être actionnés manuellement ou à l'aide d'actionneurs de robinets (actionneurs électriques et pneumatiques). 

Figure : Robinet à boisseau sphérique gainé.

Composants d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe 

Corps de vanne 

Il s'agit du composant d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe qui abrite toutes les pièces internes. Le corps du robinet est fabriqué dans des matériaux solides tels que l'acier au carbone et l'acier inoxydable afin d'améliorer la résistance du robinet et d'éviter la corrosion. Le corps de la vanne contient les orifices d'entrée et de sortie de la vanne à double enveloppe. Il contient également les drains d'entrée et de sortie du fluide de chauffage ou de refroidissement. 

Actionneur/poignée

L'actionneur est un composant utilisé pour la vanne à boisseau sphérique à enveloppe automatique. L'actionneur est chargé de fournir le couple nécessaire lorsque la vanne doit s'ouvrir ou se fermer. Les robinets à tournant sphérique à enveloppe manuelle utilisent une poignée sous la forme d'un volant ou d'un levier. Un robinet à tournant sphérique à enveloppe manuelle nécessite un opérateur. L'opérateur est chargé de fournir le couple nécessaire à l'ouverture ou à la fermeture de la vanne. 

Boule 

Il s'agit du composant d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe qui est utilisé pour permettre ou bloquer l'écoulement du fluide. La bille possède un alésage dans sa partie centrale où le fluide s'écoule lorsqu'elle est en mode ouvert. 

Tige 

La tige est le composant d'une vanne à boisseau gainé qui est utilisé pour relier le boisseau à l'actionneur ou à la poignée. La tige est chargée de transmettre le couple de l'actionneur/la poignée au boisseau afin que celui-ci puisse tourner pour permettre ou bloquer l'écoulement du fluide. 

Vestes 

Les enveloppes sont soudées ou construites dans le corps de la vanne afin que le fluide nécessaire pour chauffer ou refroidir le liquide puisse circuler dans la vanne en dégageant ou en absorbant de la chaleur en conséquence. 

Sièges 

Les sièges sont des composants utilisés dans les robinets à tournant sphérique à double enveloppe pour maintenir la bille en place. Les sièges sont placés entre la bille et le corps et ils empêchent également les fuites de fluide dans le corps. 

Emballage 

La garniture fait référence aux joints utilisés dans la tige de la vanne pour empêcher les fuites de fluide. 

Garniture 

La garniture fait référence aux composants internes du robinet à tournant sphérique à double enveloppe, tels que les sièges, la surface d'assise, les joints, les joints toriques et la sphère. 

Figure : Composants d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe.

Comment fonctionne un robinet à tournant sphérique à double enveloppe ? 

Un robinet à tournant sphérique à double enveloppe fonctionne à l'aide d'un tournant sphérique dont la partie centrale est percée. Pour ouvrir un robinet à tournant sphérique à chemise, la poignée est tournée d'un quart de tour dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Le mouvement de rotation appliqué à la poignée des vannes manuelles est transmis à la bille de la vanne par l'intermédiaire de la tige de la vanne. Cela fait tourner la bille du même quart de tour (90^o degrés). Lorsque la balle tourne de 90^o degrés, elle rend l'alésage colinéaire à la canalisation. Ainsi, le fluide s'écoule à travers la vanne jusqu'à la section suivante de la canalisation. Le même principe de fonctionnement s'applique à une vanne à double enveloppe actionnée. La seule différence entre la vanne actionnée et la vanne manuelle est que la première utilise un actionneur pour fournir la force de rotation nécessaire à l'ouverture ou à la fermeture de la vanne. Pour fermer le robinet à boisseau sphérique, la poignée/l'actionneur tourne de 90^o degrés dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui fait tourner la bille dans le même sens. L'alésage de la bille bloque alors l'écoulement du fluide en devenant perpendiculaire à la canalisation. Pour s'assurer que le fluide circulant dans la vanne est maintenu à la viscosité requise, un fluide chaud passe à travers les enveloppes de la vanne. Cela permet de libérer de la chaleur sur le fluide. Cette chaleur permet de réduire la viscosité du fluide afin qu'il ne colle pas à la vanne à boisseau sphérique à double enveloppe ou à la canalisation. Ces fluides comprennent notamment le bitume très épais, le savon et les polymères. 

Figure : Fonctionnement d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe.

Types de robinets à tournant sphérique à double enveloppe

Robinet à boisseau sphérique à enveloppe monobloc 

Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe constitué d'une seule pièce de corps moulé. Les robinets à tournant sphérique à enveloppe monobloc sont exempts de fuites de fluide car ils sont testés après leur fabrication pour s'assurer que les joints soudés ne présentent pas d'imperfections. Les robinets à tournant sphérique à enveloppe monobloc sont les robinets les moins chers car ils consomment moins de matériaux que les autres robinets de même taille. Cependant, les robinets à tournant sphérique à enveloppe monobloc ne peuvent pas être ouverts pour être nettoyés ou réparés. Ces robinets sont mis au rebut lorsqu'ils se cassent. 

Figure : Robinet à boisseau sphérique à enveloppe monobloc.

Robinet à boisseau sphérique à double enveloppe en deux parties 

Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique à enveloppe qui se compose de deux pièces du corps. L'une des deux pièces comprend le corps du robinet et un joint d'extrémité, tandis que l'autre est constituée de la garniture et du second joint. Les robinets à tournant sphérique à enveloppe en deux parties peuvent être inspectés, nettoyés et réparés sur le terrain, contrairement à leurs homologues en une seule partie. Cependant, pour réparer ou nettoyer un robinet à tournant sphérique à double enveloppe, il faut le retirer de la canalisation.

Figure : Robinet à boisseau sphérique à double enveloppe en deux parties.

Robinet à boisseau sphérique à double enveloppe en trois parties 

Un robinet à boisseau sphérique à enveloppe en trois parties est un robinet à boisseau sphérique composé de trois pièces. Les trois pièces sont maintenues ensemble à l'aide de boulons et d'écrous pour former un corps étanche. Les robinets à tournant sphérique à enveloppe en trois parties permettent de retirer de la tuyauterie les composants centraux tels que la tige, le tournant sphérique et les sièges sans retirer le robinet à tournant sphérique à enveloppe de la tuyauterie. Cette caractéristique rend le robinet à tournant sphérique à enveloppe en trois parties efficace pour le nettoyage des solides accumulés, le remplacement de la bille, de la garniture de presse-étoupe et des sièges. Cependant, les robinets à tournant sphérique à enveloppe en trois parties sont plus chers que les robinets en une ou deux parties. 

Figure : Robinet à boisseau sphérique à double enveloppe en trois parties.

Robinet à boisseau sphérique à trois voies 

Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique à enveloppe avec trois orifices. Les trois orifices sont utilisés comme vannes de mélange ou de dérivation. Il existe deux configurations de robinets à boisseau sphérique à trois voies : le type en L et le type en T. La configuration en L d'un robinet à boisseau sphérique est utilisée pour dévier le fluide d'une direction à l'autre. La configuration en L d'une vanne à boisseau sphérique à double enveloppe est utilisée pour dévier le fluide d'une direction à une autre. La configuration en T d'une robinet à boisseau sphérique à trois voies est utilisé pour mélanger et dévier les flux de fluides. Lorsque la configuration en T est utilisée pour mélanger des fluides, elle reçoit deux flux de fluides de deux ports qui sont mélangés et s'écoulent en un seul flux de fluides. Lorsqu'une configuration en T est utilisée pour dévier un fluide, elle reçoit le fluide de l'orifice d'entrée et le divise en deux flux qui s'écoulent par les deux orifices de sortie. 

Figure : Robinet à boisseau sphérique à trois voies.

Caractéristiques des robinets à tournant sphérique à double enveloppe

• Vestes chauffantes ou réfrigérantes. 
• Haute performance.
• Absence de lubrification. 
• Ces vannes doivent être de conception simple. 
• Chute de pression. 
• Ils doivent être rapides dans l'action. 
• Haute résistance et ignifugation. 

Applications des robinets à tournant sphérique à double enveloppe 

• Les applications alimentaires telles que la production d'huile végétale, de sauce et de chocolat, entre autres. 
• Ils sont utilisés dans le traitement du soufre liquide ou fondu. 
• Ces vannes sont utilisées dans la production d'engrais. 
• Utilisé dans le transfert des processus de bitume et de goudron de houille. 
• Production de produits en caoutchouc. 
• Fabrication de produits en polymère. 
• Utilisé dans les processus de fabrication du savon. 
• Ils sont utilisés dans la fabrication de peintures et d'encres. 

Avantages des robinets à tournant sphérique à double enveloppe 

• Nettoyé, inspecté et réparé. 
• Différentes industries pour différentes applications. 
• Ces valves sont résistantes au feu. 
• Durable. 
• Conception compacte et simple. 
• Ils peuvent être actionnés manuellement ou à l'aide d'un actionneur, selon les préférences de l'utilisateur. 
• Etanchéité parfaite sans fuite de liquide. 
• Résistant pour les applications à haute température et à haute pression. 

Inconvénients des robinets à tournant sphérique à double enveloppe 

• Plus coûteux que les autres robinets à tournant sphérique. 
• Le fonctionnement dépend de la disponibilité de la chaleur pour modifier la viscosité du fluide. En l'absence de chaleur, la soupape peut ne pas fonctionner. 
• Ces vannes fonctionnent avec des fluides visqueux qui ont tendance à les bloquer. 

Dépannage d'un robinet à boisseau sphérique à double enveloppe 

Le robinet à boisseau sphérique gainé ne fonctionne pas correctement 

• Il y a des solides ou des boues dans la valve. Nettoyez l'intérieur de la vanne. Remplacez également le boisseau, les sièges et les arbres si nécessaire. 
• Boule corrodée par le fluide. Remplacer la bille par une autre en matériau résistant à la corrosion. 
• Le fluide adhère aux sièges et à la sphère. Nettoyez l'intérieur du robinet à tournant sphérique à double enveloppe. Remplacer les sièges et la bille si nécessaire. 
• Sièges déformés par une température élevée. Remplacer les sièges par d'autres sièges ayant une résistance élevée à la chaleur. Si nécessaire, remplacer le robinet à boisseau sphérique gainé. 

Fuite de liquide extérieur 

• Les performances du joint du presse-étoupe diminuent progressivement lorsque le fluide circule à haute température ou lorsque la fréquence de fonctionnement de la vanne est élevée. Remplacer le presse-étoupe. Essayez également de resserrer légèrement les écrous et les boulons du presse-étoupe. 
• Les performances d'étanchéité du presse-étoupe diminuent en raison d'une pression anormale dans la cavité. Remplacer la bille de la vanne par une autre avec un trou pour évacuer la pression anormale. 
• Les sièges et les billes sont endommagés par les boues et les solides présents dans le fluide. L'intérieur propre du robinet à tournant sphérique de la chemise. Remplacer les sièges ou les billes si nécessaire. 

Fuite du siège 

• Boule corrodée par le liquide. Remplacer la bille par une autre qui résiste à la corrosion. 
• Les sièges ont été déformés par des températures élevées. Remplacer les sièges par d'autres qui ont une résistance élevée à la chaleur ou remplacer le robinet à boisseau sphérique gainé.

Résumé 

Un robinet à tournant sphérique à double enveloppe est un type de robinet à tournant sphérique doté d'enveloppes construites ou soudées sur le corps du robinet. Les enveloppes sont utilisées pour chauffer ou refroidir le fluide circulant dans la vanne afin d'éviter la cristallisation ou le grippage. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe utilisés dans les applications de chauffage sont conçus avec des enveloppes chauffantes qui permettent de fournir de la vapeur ou de l'huile à haute température sur le corps du robinet et les pièces de garniture afin de s'assurer que le fluide de la tuyauterie conserve la viscosité requise. Ils sont conçus avec des brides surdimensionnées afin d'assurer un dégagement suffisant pour le boulonnage sur la tuyauterie. La vanne peut être actionnée par un actionneur ou manuellement. Les différents types de robinets à tournant sphérique à double enveloppe comprennent les robinets à tournant sphérique à double enveloppe en une seule pièce, les robinets à tournant sphérique à double enveloppe en deux pièces, les robinets à tournant sphérique à double enveloppe en trois pièces et les robinets à tournant sphérique à double enveloppe en trois voies. Les caractéristiques des robinets à tournant sphérique à double enveloppe sont, entre autres, l'ignifugation, les enveloppes de chauffage/refroidissement, les hautes performances, la rapidité d'action et l'absence de lubrification. Les robinets à tournant sphérique à double enveloppe sont utilisés dans diverses applications telles que les industries alimentaires, le traitement du soufre liquide ou fondu, la production d'engrais, le traitement du caoutchouc, la fabrication de savon, la production de polymères et le traitement du bitume, entre autres. Parmi les avantages de l'utilisation d'un robinet à tournant sphérique à double enveloppe, on peut citer la polyvalence, la durabilité, la rapidité d'ouverture et de fermeture, la haute résistance, la résistance au feu, la possibilité de réparation, la conception compacte et simple, et l'étanchéité.