Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour ?
Les robinets d'arrêt et de contrôle sont des robinets utilisés comme vannes d'arrêt ou comme clapets de retenue. Ce type de vanne est fabriqué de la même manière qu'un clapet de non-retour normal, mais il est doté d'un mécanisme de contrôle tel qu'un volant, un levier ou un actionneur. Ce mécanisme de contrôle permet de fermer la vanne quel que soit le niveau de pression du fluide. Les clapets d'arrêt sont conçus de la même manière que les robinets à soupape, avec une longue tige. La tête de la tige flotte sur le disque de la vanne. Le disque est utilisé pour ouvrir et fermer la vanne afin de permettre et de bloquer le flux de fluide respectivement. Le disque n'est pas fixé à la tige et agit comme un clapet anti-retour à levage où il se déplace librement de haut en bas pour ouvrir et fermer le clapet. Lorsque le fluide tente de s'inverser, le disque agit comme un piston en se fermant rapidement pour empêcher le retour du fluide. Si nécessaire, la tige est abaissée manuellement à l'aide d'un volant ou d'un actionneur pour arrêter le clapet et donc le flux de fluide. Un clapet anti-retour est donc un type de vanne utilisé pour ouvrir et fermer le passage des fluides et est également utilisé comme clapet anti-retour pour empêcher automatiquement l'inversion du passage des fluides. L'inversion du sens d'écoulement d'un fluide peut endommager gravement les équipements de tuyauterie tels que les pompes ou les chaudières et provoquer une contamination susceptible d'entraîner des pertes supplémentaires.
Figure : Clapet anti-retour.
Composants d'un clapet anti-retour
Corps de vanne
Il s'agit de la composante d'un arrêt clapet anti-retour qui sert à loger les pièces internes du clapet. Les fabricants de clapets anti-retour produisent le corps du clapet en utilisant des matériaux métalliques solides pour aider le clapet à résister aux pressions et aux températures élevées, ainsi qu'aux dommages causés par les chutes d'objets. L'acier au carbone, l'acier inoxydable, la fonte ductile et la fonte sont quelques-uns des matériaux qui peuvent être utilisés pour fabriquer le corps du clapet. Le corps de la vanne contient les orifices de la vanne qui relient le clapet d'arrêt à la canalisation contenant le fluide.
Chapeau de vanne
Il s'agit de la partie supérieure du clapet d'arrêt qui est placée sur le corps du clapet. Le chapeau est utilisé pour protéger l'étanchéité de la tige ainsi que d'autres pièces internes de la vanne. Les fabricants de clapets anti-retour assemblent le chapeau et le corps à l'aide de raccords tels que des boulons et des écrous afin d'assurer l'étanchéité et d'éviter les fuites de fluide.
Actionneur/roue à main
Il s'agit du composant d'un clapet anti-retour qui est utilisé pour lever et abaisser la tige afin d'ouvrir ou de fermer le clapet. Certains clapets d'arrêt utilisent un actionneur ou un volant. L'actionneur ou le volant est relié au disque de la vanne par l'intermédiaire de la tige de la vanne.
Tige
Il s'agit du composant d'un clapet anti-retour qui relie l'actionneur ou le volant au disque du clapet. La tige sert à transmettre le couple du mécanisme de commande au disque afin que celui-ci puisse ouvrir ou fermer le passage du fluide. Arrêt fabricant de clapets anti-retour concevoir la tige avec des filets de manière à ce qu'elle puisse tourner tout en se déplaçant linéairement vers le bas pour bloquer l'écoulement du fluide quel que soit le niveau de pression.
Disque
Le disque est un composant utilisé pour ouvrir ou fermer le passage du fluide. Les fabricants de clapets d'arrêt conçoivent le disque de manière à ce qu'il puisse s'ouvrir et se fermer lorsqu'il y a une différence de pression ou lorsque le fluide tente de s'écouler vers l'arrière. Le disque peut également se fermer quel que soit le niveau de pression en tournant le volant pour déplacer la tige vers le bas jusqu'à ce que l'écoulement soit complètement fermé.
Siège de soupape
Il s'agit du composant d'un clapet de retenue qui est utilisé pour assurer l'étanchéité entre le disque et le corps du clapet.
Emballage
La garniture d'un clapet d'arrêt est un matériau fixé entre le chapeau et la tige pour empêcher les fuites de fluide.
Figure : Composants d'un clapet anti-retour.
Comment fonctionne un clapet anti-retour ?
Comme indiqué précédemment, un clapet anti-retour fonctionne à la fois comme une vanne d'arrêt et comme un clapet anti-retour. Lorsqu'il est utilisé comme clapet anti-retour, il fonctionne sur le principe de la différence de pression. Dans ce cas, le clapet s'ouvre lorsque la pression d'aspiration est supérieure à la pression de sortie. Le fluide entrant doit avoir une énergie de pression élevée pour forcer le disque de la soupape à se déplacer vers le haut et permettre le passage du fluide. En tant que clapet anti-retour, cette soupape permet uniquement au fluide de s'écouler vers l'avant, mais ferme également la soupape chaque fois que le fluide tente d'inverser le sens de l'écoulement. Le fluide tente de s'écouler vers l'arrière lorsque la pression d'aspiration est inférieure à la pression de sortie ou lorsque la pompe est arrêtée. Lorsque le clapet anti-retour est utilisé comme vanne d'arrêt, il ferme le passage du fluide lorsque le volant est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre. Cette rotation fait tourner la tige dans le même sens tout en la déplaçant linéairement vers le bas. Ce mouvement vers le bas de la tige force le disque sur le siège de la vanne et permet ainsi de fermer tout écoulement de fluide vers l'avant ou vers l'arrière.
Figure : Fonctionnement d'un clapet anti-retour (complètement ouvert (côté gauche) et complètement fermé côté gauche).
Types de clapets d'arrêt
Clapet anti-retour en Z
Il s'agit d'un clapet d'arrêt qui a une forme en Z à l'intérieur du boîtier de la vanne. C'est le type de clapet d'arrêt le plus courant. Le clapet anti-retour en forme de Z est de conception simple et donc le plus préféré. La cloison en forme de Z de ce type de soupape comporte le siège. Ce type de clapet anti-retour a un siège horizontal sur lequel repose le disque. En raison de cette conception, la tige et le disque se déplacent perpendiculairement à l'axe du tuyau, ce qui entraîne une chute de pression élevée. La tige de la vanne se déplace de haut en bas à travers le chapeau de la vanne. Le chapeau est relié au corps à l'aide de boulons et d'écrous. Les fabricants de clapets anti-retour conçoivent ces clapets de manière à ce qu'ils aient une forme symétrique qui facilite l'installation, la réparation et l'entretien.
Figure : Clapet anti-retour en forme de Z.
Clapet anti-retour en Y
Il s'agit d'un clapet d'arrêt dans lequel la tige et le siège sont reliés à un angle d'environ 45°.o degrés, comme indiqué ci-dessous. Ce type de clapet anti-retour est une alternative appropriée au type en Z, car il présente une faible perte de pression. Ce clapet peut être facilement ouvert à des fins d'inspection sans qu'il soit nécessaire de le déconnecter de la canalisation.
Figure : Clapet anti-retour en forme de Y.
Clapet d'arrêt angulaire
Ce clapet est une modification du clapet d'arrêt en forme de z. Les fabricants de clapets anti-retour conçoivent ce clapet de manière à ce que les extrémités du clapet soient orientées à un angle de 90°.o degrés, comme indiqué ci-dessous. Selon ce clapet anti-retour, l'écoulement du fluide s'effectue à 90o degré. Les clapets d'arrêt à angle ont l'avantage de pouvoir être utilisés comme joint de tuyauterie, ce qui permet d'économiser sur les coudes.
Figure : Clapet anti-retour à angle.
Clapet anti-retour à brides
Il s'agit d'un clapet anti-retour à brides. Les fabricants de clapets anti-retour conçoivent les brides avec des trous qui servent à loger les boulons utilisés pour connecter le clapet à la canalisation. Le tuyau est également muni d'extrémités à brides pour faciliter l'alignement et l'accouplement des deux, c'est-à-dire le clapet anti-retour et le tuyau. Entre les deux extrémités à bride, un joint est placé pour assurer l'étanchéité. Ces vannes sont utilisées dans les applications à haute pression, car le couple de chaque boulon contribue à assurer une étanchéité parfaite, sans fuite de fluide. Cependant, ces vannes ont tendance à être plus lourdes que les vannes filetées en raison des boulons, des écrous et des extrémités à brides utilisés. Ces vannes sont faciles à ouvrir pour le nettoyage, la réparation et l'entretien.
Figure : Clapet anti-retour à brides.
Clapet anti-retour à extrémité filetée
Il s'agit d'un clapet anti-retour qui se raccorde à la canalisation à l'aide de vis. Les orifices du clapet anti-retour sont filetés, tout comme le tuyau. Si le fabricant du clapet anti-retour produit le clapet avec un filetage femelle, le tuyau doit avoir un filetage mâle. Les vannes d'arrêt à extrémité filetée sont faciles à installer. Ils peuvent également être utilisés dans des applications à haute pression. Les vannes d'arrêt à extrémité filetée sont plus légères que les vannes à extrémité à bride.
Figure : Clapet anti-retour à extrémité filetée.
Applications du clapet anti-retour
- Utilisé dans la production d'aliments et de boissons.
- Ces valves sont utilisées dans les applications pharmaceutiques.
- Ils sont utilisés dans le traitement chimique.
- Industries de raffinage du pétrole et du gaz.
- Applications minières.
- Stations d'épuration des eaux usées.
- Approvisionnement en eau douce.
- Centrales à vapeur pour contrôler le flux de vapeur.
Avantages des clapets d'arrêt
- Peuvent être utilisées comme vannes d'arrêt.
- Ils fonctionnent automatiquement lorsqu'ils sont utilisés comme clapets anti-retour.
- Durables, car elles durent longtemps. En outre, ces vannes peuvent être réparées lorsqu'elles tombent en panne, ce qui prolonge leur durée de vie.
- Polyvalents, ils peuvent être utilisés dans différentes applications industrielles.
- Ne pas permettre l'inversion de la circulation du fluide.
- Ces valves sont exemptes de fuites de fluide.
- Utilisé dans des applications à haute pression et à haute température.
- Facile à installer et à réparer.
- Bonne capacité d'arrêt.
Inconvénients des clapets d'arrêt
- Chute de pression.
- Ces vannes permettent la circulation des fluides dans une seule direction.
- Ils ne peuvent pas être inspectés lorsqu'ils sont en service.
Dépannage d'un clapet anti-retour
Emballage par la fuite
- La garniture de la vanne est desserrée. Serrer l'écrou de la garniture au couple recommandé par le fabricant du clapet d'arrêt.
- L'emballage est défectueux. Remplacer la garniture.
- La garniture n'a pas assez d'anneaux. Ajoutez des anneaux de garniture.
Fuite de fluide à travers les surfaces d'étanchéité
- Surfaces d'étanchéité endommagées. Remplacer les surfaces d'étanchéité.
- Salissures sur les surfaces d'étanchéité. Nettoyer les salissures.
Fuite au niveau de la liaison corps-bonnet
- Boulons et écrous du chapeau desserrés. Serrer les boulons et les écrous au couple recommandé par le fabricant du clapet anti-retour.
- Bague d'étanchéité ou joint endommagé. Remplacer la bague métallique ou le joint si nécessaire.
Le volant ne tourne pas de manière flexible
- La garniture de la vanne est trop serrée. Desserrer légèrement les écrous de la garniture.
- Saleté sur la tige. Nettoyer la saleté.
- Les filets de l'écrou de la tige sont usés. Remplacer l'écrou de la tige.
Le clapet anti-retour n'ouvre pas le passage du fluide
- La pression d'aspiration est inférieure à la pression de sortie. Augmenter la pression d'aspiration afin que le fluide ait suffisamment d'énergie de pression pour ouvrir le disque de la valve.
Résumé
Un clapet anti-retour est un type de clapet utilisé comme vanne d'arrêt et comme clapet anti-retour. Cette vanne est similaire à un robinet à soupape. Ce clapet est destiné à empêcher l'inversion du flux de fluide lorsqu'il est utilisé comme clapet anti-retour. Dans ce cas, la vanne s'ouvre et se ferme en fonction de la différence de pression. Lorsque la pression d'entrée du fluide est élevée, elle force le disque à s'ouvrir et le fluide s'écoule donc à travers la vanne. Lorsque la pression d'aspiration est réduite ou lorsque la pompe s'arrête, le fluide tente d'inverser le sens d'écoulement et le disque de la vanne se ferme immédiatement.
Pour fermer le passage du fluide dans la vanne, quel que soit le niveau de pression, le volant est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre. Le disque se déplace alors vers le bas jusqu'à ce qu'il ferme complètement le passage du fluide. L'avantage d'un clapet anti-retour est qu'il fait le travail de deux clapets, à savoir un clapet anti-retour et un clapet d'arrêt.
