Comment fonctionne un robinet à soupape haute pression ?
Un robinet à soupape haute pression fonctionne à l'aide d'un volant manuel ou d'un actionneur. La vanne démarre lorsque le volant est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre. Le principe de fonctionnement est le même, qu'il s'agisse d'une vanne manuelle ou automatisée. Un composant appelé tige transmet le couple appliqué au volant au disque. La tige tourne lorsqu'elle se déplace vers le haut, et le disque de la vanne se déplace donc vers le haut. Ce processus laisse l'intérieur de la vanne ouvert, ce qui permet la circulation du fluide. L'écoulement du fluide s'arrête lorsque le volant tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La tige tourne alors dans le même sens et se déplace vers le bas. Le mouvement de la tige vers le bas entraîne le déplacement du disque vers le bas jusqu'à sa position d'assise. Dans cette position, le disque de la vanne ferme complètement la voie d'écoulement, garantissant qu'aucun fluide ne s'écoule à travers la vanne. Dans le cas de l'étranglement, une légère rotation du volant force le disque de la vanne à se déplacer légèrement vers le haut, laissant la vanne partiellement ouverte.
Figure : Fonctionnement d'un robinet à soupape haute pression.
Types de robinets à soupape haute pression
Robinet à soupape haute pression en Z
Le modèle z à haute pression robinet à soupape est l'un des types de soupape les plus courants. Ce type de vanne est également connu sous le nom de vanne standard. Elle possède un siège plat qui permet au disque et à la tige de se déplacer dans le sens normal de l'écoulement du fluide. La résistance à l'écoulement de cette soupape est très élevée par rapport aux autres soupapes. L'augmentation de la résistance à l'écoulement entraîne une chute de pression élevée. Il est donc conseillé d'acheter cette soupape si le domaine d'application n'est pas gravement affecté par la chute de pression. Cependant, cette soupape sera très utile pour l'étranglement.
Figure : Robinet à soupape haute pression en T.
Robinet à soupape haute pression à passage en équerre
Il s'agit d'une vanne unique conçue pour tourner le flux de fluide à un angle de 90°.o degrés sans que la canalisation n'utilise de coude. Comme pour les autres vannes, le disque de la vanne se déplace vers le haut pour ouvrir le débit du fluide et vers le bas pour revenir en position d'assise lors de la fermeture de la vanne. L'un des principaux avantages de cette vanne est qu'elle peut servir à la fois de vanne et de coude, ce qui permet de réduire le coût du système de tuyauterie.
Figure : Robinet à soupape haute pression à passage en équerre.
Robinet à soupape haute pression en Y
Ce robinet est également connu sous le nom de robinet à soupape haute pression à configuration oblique. Il est conçu comme une alternative à la chute de pression élevée que l'on trouve couramment dans les autres robinets à soupape. La vanne est conçue de manière à ce que la tige et le siège se rencontrent à un angle de 45°.o degrés. Cette conception permet un écoulement rectiligne lorsque la vanne est complètement ouverte, ce qui se traduit par une faible résistance à l'écoulement du fluide. Sa faible résistance à l'écoulement contribue à réduire la perte de charge. La vanne peut rester partiellement ouverte pendant une longue période sans subir d'érosion.
Figure : Robinet à soupape haute pression en Y.
Robinets à soupape haute pression à brides
Il s'agit de vannes dotées d'une extrémité à bride. Les extrémités des brides sont destinées à contenir les trous qui permettent de raccorder la vanne à la conduite. L'extrémité de la conduite à raccorder doit également avoir une extrémité à bride de la même taille que la soupape. Haute pression fabricants de robinets à soupape conçoivent ces vannes avec des brides épaisses pour s'assurer qu'elles peuvent résister à la force élevée nécessaire pour fixer la vanne et le tuyau. Ce type de vanne est facile à monter et à démonter de la conduite. Il est également très fiable et ne présente aucune fuite grâce à sa grande résistance. Cependant, il est lourd. L'augmentation du poids provient des extrémités à brides et du nombre de boulons et d'écrous utilisés.
Figure : Robinet à soupape haute pression à brides.
Robinet à soupape haute pression à embout soudé
Il s'agit de vannes qui sont raccordées à la tuyauterie par soudage. L'approche par soudage est principalement utilisée lorsque le fluide transporté par le système de tuyauterie est très dangereux. Ainsi, la moindre fuite peut entraîner des pertes considérables pour l'environnement ou pour le personnel de la tuyauterie. La vanne est conçue avec un embout ou un manchon. Les extrémités sont insérées dans le tuyau et une machine à souder est utilisée pour souder le robinet et le tuyau ensemble. Ce type de connexion est très fiable pour les produits à haute pression, à haute température, inflammables et corrosifs. Cependant, une fois la vanne raccordée à la conduite, il est impossible de la retirer, à moins que la soudure ne soit correctement enlevée.
Figure : Robinet à soupape haute pression à extrémité soudée.
Robinet à soupape électrique à haute pression
Il s'agit d'un robinet à soupape haute pression qui fonctionne à l'aide d'un actionneur électrique. Un actionneur électrique fonctionne grâce à l'énergie électrique. L'énergie électrique provenant du réseau alimente un moteur dans l'actionneur. Le moteur fait alors tourner son arbre en convertissant l'énergie électrique en énergie mécanique. L'énergie mécanique fournit le couple ou le mouvement rotatif dont la tige de la vanne a besoin pour déplacer le disque afin d'ouvrir ou de fermer le passage du fluide. Cette vanne peut être automatisée ou semi-automatisée. Il s'agit d'une vanne à haut niveau d'hygiène puisqu'elle ne contribue pas à la saleté. Compte tenu de son niveau de propreté, elle peut être utilisée dans des applications exigeant des niveaux d'hygiène élevés. Cependant, ce robinet fonctionne à l'électricité ; par conséquent, en cas de coupure de courant, il affecte négativement les opérations de l'usine.
Figure : Robinet à soupape électrique à haute pression.
Robinet à soupape pneumatique à haute pression
Il s'agit d'une vanne qui fonctionne à l'aide d'un actionneur pneumatique. L'actionneur fonctionne à l'aide d'air comprimé. Cependant, cet actionneur a besoin d'une source d'énergie pour comprimer l'air, et donc d'électricité. L'air comprimé agit sur un piston à l'intérieur d'un cylindre, créant ainsi un mouvement de rotation. Ce mouvement est transmis à la tige de la vanne, forçant le disque à ouvrir ou fermer le passage du fluide. Cette vanne peut être automatisée afin de réduire les coûts de main-d'œuvre et le risque de blessure de l'opérateur de la vanne. La vanne est très propre et peut donc être utilisée si des niveaux d'hygiène élevés sont exigés.
Figure : Robinet à soupape pneumatique à haute pression.
