Qu'est-ce qu'un clapet anti-retour à papillon ?
Un clapet anti-retour à papillon est un type de clapet utilisé pour empêcher l'inversion du flux de fluide dans différentes applications. Ces vannes utilisent un siège similaire à celui des vannes papillon. Les caractéristiques d'écoulement des clapets anti-retour à papillon sont similaires à celles des clapets à papillon. C'est pourquoi ces vannes sont souvent utilisées dans les systèmes de tuyauterie qui utilisent des vannes papillon. Les clapets anti-retour à papillon fonctionnent automatiquement selon le principe de la différence de pression. Selon ce principe, le disque de la vanne s'ouvre lorsque la pression d'aspiration est supérieure à la pression de sortie. Le clapet se ferme lorsque la pression d'aspiration diminue, lorsqu'il y a un reflux ou lorsque la pompe s'arrête. La fermeture d'un papillon clapet anti-retour permet d'éviter que le fluide ne s'écoule dans le sens inverse. L'écoulement du fluide dans le sens inverse peut contaminer le fluide, en particulier dans les applications de distribution d'eau et les applications alimentaires. De même, l'écoulement inverse du fluide peut endommager les équipements de tuyauterie tels que les pompes et les chaudières. Les fabricants de clapets anti-retour à papillon produisent différents types de ces clapets pour une utilisation dans diverses applications industrielles, qu'elles soient corrosives ou non corrosives, à basse ou haute pression et à haute température. Le matériau utilisé par le fabricant du clapet anti-retour à papillon pour construire le clapet détermine le domaine d'application.
Figure : Clapet anti-retour à papillon.
Construction et composants d'un clapet anti-retour à papillon
Les fabricants de clapets anti-retour à papillon construisent ces clapets en prévoyant un espace suffisant pour permettre le libre mouvement du disque du clapet. Le disque de la vanne est constitué de deux plaques qui s'inclinent autour d'une charnière. Ce type de vanne n'a pas besoin d'espace. La conception d'un clapet anti-retour à papillon utilise un élément d'étanchéité flexible dont l'alésage est orienté à environ 45°.o degrés. Cette conception permet de réduire la distance entre l'ouverture et la fermeture complète du disque, ce qui contribue à réduire l'effet de claquement fréquent dans les autres clapets de non-retour. Ces vannes sont de conception simple, ce qui permet aux fabricants de vannes papillon de les produire en grandes dimensions, jusqu'à environ 72 pouces. Les composants les plus courants des clapets anti-retour à papillon sont les suivants.
Corps de vanne
Il s'agit de la partie d'un clapet anti-retour à papillon utilisée pour loger les composants internes. Le corps du clapet est très résistant aux chocs et aux pressions élevées. Cette résistance est renforcée par l'utilisation de matériaux métalliques solides tels que la fonte, la fonte ductile, l'acier inoxydable et l'acier au carbone, entre autres. Le corps de la vanne contient également les orifices qui relient la vanne à la conduite.
Disque de soupape
Il s'agit de la partie d'un clapet anti-retour à papillon utilisée pour ouvrir le flux de fluide et également pour empêcher le flux inverse de fluide. Le disque de la vanne fonctionne à l'aide d'un ressort.
Printemps
Il s'agit du composant du clapet anti-retour à papillon qui aide le disque du clapet à battre pour permettre la circulation du fluide. Le ressort maintient sa position étirée sous l'effet de la pression d'aspiration jusqu'à ce que la pression diminue et qu'il revienne en arrière, permettant au disque de reprendre sa position d'assise.
Siège
Il s'agit de la partie d'un clapet anti-retour à papillon placée entre le corps de la vanne et le disque de la vanne pour empêcher les fuites de fluide et fournir la surface où le disque de la vanne s'assoit.
Joint d'étanchéité
Il s'agit de la pièce placée entre les faces d'accouplement de la vanne et de la conduite afin d'assurer l'étanchéité et d'éviter les fuites de fluide.
Figure : Pièces d'un clapet anti-retour à papillon.
Comment fonctionne un clapet anti-retour à papillon ?
Un clapet anti-retour à papillon fonctionne sur la base de la pression différentielle. C'est le cas lorsque le clapet utilise la pression d'aspiration pour s'ouvrir et se fermer automatiquement. Le clapet fabricant de clapets anti-retour conçoit ces vannes sans actionneur ni volant. Ces vannes ouvrent le disque de la vanne lorsque la pression d'aspiration est supérieure à la pression de sortie du fluide. La pression d'aspiration fournit l'énergie nécessaire pour forcer le ressort et le disque à battre. Ainsi, le disque crée un espace pour que le fluide puisse s'écouler à travers la valve. Le disque de la vanne reste ouvert et le fluide s'écoule à travers le clapet anti-retour à papillon jusqu'à ce que la pompe soit arrêtée ou qu'il y ait un reflux. Dans ce cas, le ressort de la valve se détend pour s'étirer et permettre au disque de revenir à sa position d'assise.
Figure : Fonctionnement d'un clapet anti-retour à papillon.
Types de clapets anti-retour à papillon
Clapets anti-retour à papillon avec contrepoids
Comme son nom l'indique, il s'agit d'un clapet anti-retour à papillon conçu avec un mécanisme de contrepoids. Ce type de clapet anti-retour à papillon améliore la fiabilité en régulant le temps nécessaire à la fermeture du clapet. Ce mécanisme est doté d'un levier qui facilite le système anti-coup de bélier et d'un cylindre d'huile qui ralentit le mouvement de fermeture, réduisant ainsi le claquement et le bruit. Les fabricants de clapets anti-retour à papillon utilisent ce système d'amortissement pour éviter les effets de coup de bélier en réduisant le temps d'amortissement. Les clapets anti-retour à papillon avec contrepoids s'ouvrent dans le sens de la marche et se ferment en cas de reflux ou de chute de pression à l'aspiration.
Figure : Clapet anti-retour à papillon avec contrepoids.
Clapet anti-retour à brides
Il s'agit d'un clapet anti-retour à papillon conçu avec des brides au niveau des orifices. Les brides sont percées de trous. Les trous sont utilisés pour maintenir les boulons qui relient le robinet au tuyau. Le tuyau est également fabriqué avec des extrémités à brides de la même taille et avec les mêmes trous que le clapet anti-retour à papillon. Les fabricants de clapets anti-retour à brides produisent ces clapets pour une utilisation dans des applications à haute pression, car ces clapets peuvent résister à une pression élevée grâce à leur raccordement étanche. L'étanchéité est renforcée par l'utilisation de plusieurs boulons et écrous et d'un joint placé entre les surfaces de contact du robinet et du tuyau. En fonction du matériau utilisé pour fabriquer les pièces internes, ce robinet peut être utilisé à des températures basses ou élevées. Les clapets de retenue papillon à brides sont faciles à installer et à déconnecter de la tuyauterie. Cependant, ces vannes sont lourdes par rapport aux types à extrémité soudée ou filetée. Ce poids élevé est dû à l'utilisation de boulons et d'écrous ainsi qu'aux extrémités à brides.
Figure : Clapet anti-retour à brides.
Clapet anti-retour à extrémité filetée
Il s'agit d'un clapet anti-retour à papillon qui est raccordé au tuyau par des filets. Ce type de vanne est livré par le fabricant de vannes papillon avec les filetages usinés. Les filetages sont soit mâles, soit femelles. Si le fabricant du clapet anti-retour à papillon a produit le clapet avec des filets mâles, l'extrémité du tuyau doit avoir des filets femelles et vice versa. Les vannes papillon à extrémité filetée sont utilisées dans les applications à basse et moyenne pression. Toutefois, en fonction du matériau utilisé pour fabriquer le robinet, il peut être utilisé à des températures basses ou élevées. Ce type de vanne occupe moins d'espace et est plus léger que le type boulonné.
Clapet anti-retour à extrémité soudée
Il s'agit d'un clapet anti-retour à papillon qui est raccordé au tuyau par la méthode du soudage. L'extrémité de la vanne et le tuyau sont soudés ensemble. Cela garantit qu'il n'y a aucune possibilité de fuite de fluide à travers le joint de connexion entre la vanne et la conduite. Les fabricants de clapets anti-retour à papillon recommandent l'utilisation de ces clapets lorsque des réparations et des inspections fréquentes ne sont pas nécessaires. Ces vannes sont également utilisées pour le transport de fluides dangereux tels que le pétrole, le gaz et les acides, dans lesquels la moindre fuite peut entraîner des pertes considérables. Ce type de vanne convient aux applications à haute pression, car la pression élevée n'entraîne pas de fuite de fluide. Toutefois, les clapets anti-retour à extrémité soudée ne peuvent pas être réparés lorsqu'ils se trouvent dans le système de tuyauterie. Lorsque le clapet présente un problème mécanique, il faut d'abord retirer la soudure. Ces vannes ne sont pas non plus conçues pour être utilisées dans des applications sanitaires telles que les aliments et les produits pharmaceutiques, car elles doivent être nettoyées fréquemment.
Applications des clapets anti-retour à papillon
- Utilisé dans l'approvisionnement en eau douce.
- Applications de traitement des eaux usées.
- Applications minières.
- Industries pétrochimiques.
- Ces vannes sont utilisées dans le traitement des aliments et des boissons.
- Utilisé dans les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation.
- Applications de chaudières pour empêcher l'eau d'alimentation ou la vapeur de s'écouler vers l'arrière.
- Applications pétrolières et gazières.
Avantages des clapets anti-retour à papillon
- Fonctionnent automatiquement sans utiliser d'actionneur de vanne ou de volant.
- Durables, car elles peuvent être utilisées pendant une longue période sans être remplacées. De plus, ces vannes peuvent être réparées, ce qui augmente leur durée de vie.
- Efficaces car elles ont une faible chute de pression, contrairement à d'autres vannes telles que robinet à soupape.
- Ces valves sont exemptes de fuites de fluide.
- Ils ne permettent pas l'inversion de la circulation des fluides.
- Les clapets anti-retour à papillon peuvent maintenir la pression de service.
- Ces vannes utilisent un ressort pour fermer le passage du fluide et peuvent donc être installées à la verticale, à l'oblique ou à l'horizontale.
- Peut prévenir les effets des coups de bélier.
- Absence de fuite de liquide.
- Les distances d'ouverture et de fermeture sont courtes, ce qui les rend rapides.
- Ces vannes peuvent être utilisées dans des applications à basse et haute pression et température.
Inconvénients des clapets anti-retour à papillon
- Il n'est pas possible de l'inspecter lorsqu'il est en fonctionnement.
- La circulation du fluide dans ces vannes ne peut se faire que dans un seul sens.
Dépannage des clapets anti-retour à papillon
Aucun fluide ne circule dans la valve
- La vanne a été installée dans le sens inverse. Réinstallez le robinet en respectant le sens d'écoulement indiqué sur le corps du robinet ou dans le manuel d'utilisation.
- Pression d'aspiration faible. Augmenter la pression d'aspiration jusqu'au niveau recommandé par le fabricant du clapet anti-retour à papillon.
- Obstruction de la canalisation reliée au vanne papillon. Vérifier que la canalisation n'est pas obstruée par des matériaux et les éliminer.
- La vanne aval est toujours fermée. Ouvrir la vanne aval pour permettre la différence de pression.
Le clapet anti-retour à papillon ne se ferme pas
- Le disque de la soupape a été bloqué en position ouverte par des matériaux étrangers. Ouvrez la soupape et vérifiez que le disque ou le ressort ne contient pas de matériau qui empêche le disque de s'ouvrir. Retirer tout matériau étranger.
Fuite de liquide interne
- Joints toriques usés. Remplacer les joints toriques.
- Siège endommagé. Remplacer le siège de la soupape.
- Débris à l'intérieur du clapet anti-retour à papillon. Ouvrez la vanne conformément aux instructions du fabricant du clapet anti-retour à papillon et nettoyez les débris.
Fuite de liquide externe
- Joints toriques usés ou endommagés. Remplacer les joints toriques.
- Joint usé. Remplacer le joint.
- Connexion desserrée. Serrer les éléments de connexion (filets ou boulons) au couple recommandé par le fabricant du clapet anti-retour à papillon.
Résumé
Un clapet anti-retour à papillon est un type de clapet anti-retour utilisé dans diverses applications industrielles pour empêcher l'inversion du flux de fluide. Ce type de vanne a des caractéristiques d'écoulement similaires à celles des vannes papillon et est donc souvent utilisé dans les systèmes de tuyauterie avec des vannes papillon. Ce type de vanne est fabriqué pour fonctionner automatiquement en utilisant la différence de pression.
La soupape ouvre le passage du fluide lorsque la pression d'aspiration est supérieure à la pression de sortie. Le disque de la valve est constitué de deux plaques qui s'écartent l'une de l'autre pour permettre au fluide de passer à travers la valve. Une fois le clapet ouvert, le fluide continue de s'écouler à travers le clapet, à moins que la pompe ne soit arrêtée ou qu'il n'y ait un retour d'eau. Les fabricants de clapets anti-retour à papillon utilisent différents types de matériaux pour fabriquer ces clapets. Le type de matériau utilisé pour fabriquer le clapet détermine le domaine d'application.
