Qu'est-ce qu'un robinet à boisseau sphérique haute température ?
Les robinets à tournant sphérique haute température sont des robinets qui peuvent fonctionner à des températures très élevées, supérieures à 400 oC. Les robinets à tournant sphérique haute température doivent être fabriqués dans des matériaux métalliques très résistants ayant un point de fusion élevé. Certains matériaux métalliques tels que les alliages d'aluminium commencent à s'affaiblir à mesure que la température augmente. Les matériaux tels que le bronze ne sont pas recommandés pour les robinets à tournant sphérique haute température. vanne à bille En effet, lorsque la température augmente, elle modifie ses propriétés, ce qui peut altérer le fluide contrôlé. Lors de la sélection d'un robinet à boisseau sphérique haute température, la première chose à prendre en compte est les matériaux utilisés pour fabriquer ce robinet. Il s'agit de la température de fonctionnement prévue pour ce robinet à boisseau sphérique haute température, qui doit être compatible avec les composants internes et le corps du robinet. Les composants internes du robinet doivent également être fabriqués à partir de matériaux métalliques très résistants ayant un point de fusion élevé. Les robinets à tournant sphérique haute température sont utilisés dans des applications telles que la pétrochimie, les engrais, la chimie, la métallurgie et l'énergie électrique. Les matériaux métalliques les plus courants qui garantissent un fonctionnement fiable lorsqu'ils sont utilisés pour fabriquer des robinets à tournant sphérique à haute température sont l'acier au carbone et l'acier inoxydable, qui ont des points de fusion élevés de 1425 oC à 1540°C à 1400 oC à 1530°C respectivement. Les robinets à tournant sphérique haute température sont soit manuels, soit actionnés à l'aide d'un actionneur. Les vannes sont raccordées à la canalisation à l'aide de boulons et d'écrous ou par la méthode du soudage.
Comment fonctionne un robinet à boisseau sphérique haute température ?
Le robinet à boisseau sphérique haute température est constitué d'un boisseau dont la partie centrale est percée. Le robinet à tournant sphérique haute température est actionné à l'aide d'un volant, d'un levier manuel ou d'un actionneur. Le volant et le levier sont utilisés pour les vannes manuelles, tandis que l'actionneur est utilisé pour les vannes de type "à air comprimé". robinets à boisseau sphérique actionnés. Le volant ou l'actionneur est relié au boisseau par l'intermédiaire d'un élément appelé tige. Pour ouvrir un robinet à tournant sphérique à haute température, le volant, le levier ou l'actionneur tourne. La force de rotation est transmise au boisseau par l'intermédiaire de la tige du robinet, ce qui fait tourner l'alésage du boisseau et l'aligne sur la canalisation. Une fois que l'alésage du robinet à tournant sphérique haute température est aligné avec la canalisation, le fluide s'écoule car il n'est pas bloqué par le tournant sphérique. Pour fermer le robinet à boisseau sphérique haute température, le levier, le volant ou l'actionneur tourne dans le sens opposé à celui dans lequel il a tourné lors de l'ouverture. L'alésage de la sphère du robinet à tournant sphérique haute température tourne alors et devient perpendiculaire à la canalisation. Dans ce cas, le boisseau bloque le fluide provenant de la canalisation et le robinet à boisseau sphérique haute température est donc considéré comme étant fermé.
Figure : Fonctionnement d'un robinet à boisseau sphérique à haute température.
Types de robinets à tournant sphérique haute température
Robinet à boisseau sphérique haute température en deux parties
Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique haute température dont le corps est constitué de deux pièces. Les deux pièces sont assemblées à l'aide de filetages, de soudures ou de boulons et d'écrous. L'une des deux pièces d'un robinet à tournant sphérique haute température constitue un joint d'extrémité et la sphère, tandis que la seconde pièce constitue les parties internes et l'autre joint d'extrémité. Le robinet à boisseau sphérique haute température en deux parties est très répandu sur le marché et dans les applications industrielles car il peut être démonté à des fins d'inspection, de nettoyage, de réparation et d'entretien. En outre, ce robinet est de petite taille et de poids léger par rapport aux autres robinets à tournant sphérique.
Figure : Robinet à boisseau sphérique haute température en deux parties.
Robinet à boisseau sphérique haute température en trois parties
Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique haute température en trois parties. Les trois pièces comprennent le corps du robinet et deux joints d'extrémité. Les trois pièces sont maintenues ensemble à l'aide de boulons et d'écrous, comme le montre la figure ci-dessous. Les extrémités du robinet à tournant sphérique haute température en trois parties sont fixées à la canalisation par soudage, boulonnage ou filetage. Les robinets à tournant sphérique haute température en trois parties peuvent être facilement nettoyés, inspectés et réparés lorsqu'ils sont raccordés à la canalisation, sans qu'il soit nécessaire de les démonter. Le robinet à boisseau sphérique haute température en trois parties convient aux applications qui nécessitent des réparations et une maintenance fréquentes ou qui requièrent des niveaux d'hygiène élevés, comme les produits pharmaceutiques, les aliments et les boissons, car il peut être nettoyé efficacement et facilement.
Figure : Robinet à boisseau sphérique haute température en trois parties.
Robinet à boisseau sphérique haute température à entrée latérale
Il s'agit de robinets à tournant sphérique haute température qui sont assemblés par les côtés, comme le montre la figure ci-dessous. Les robinets à tournant sphérique haute température à entrée latérale sont des robinets à tournant sphérique de grande taille fabriqués à partir de matériaux métalliques résistants qui leur permettent de fonctionner dans des applications à haute température et à haute pression. Les applications pour lesquelles les robinets à tournant sphérique haute température à entrée latérale sont utilisés comprennent les industries pétrochimiques, le pétrole, le gaz et les centrales électriques à vapeur. Les robinets à tournant sphérique haute température à entrée latérale sont constitués de deux ou trois pièces. Les pièces sont fabriquées par la méthode du forgeage. Une fois les pièces produites, elles sont assemblées à l'aide de boulons et d'écrous pour former le produit final du robinet à tournant sphérique haute température à entrée latérale. L'un des avantages d'un robinet à boisseau sphérique à entrée latérale est qu'elle peut être inspectée, nettoyée et réparée sur le terrain. De plus, les composants internes de la vanne peuvent être alignés facilement.
Figure : Robinet à boisseau sphérique haute température à entrée latérale.
Robinet à boisseau sphérique haute température à entrée par le haut
Il s'agit d'un robinet à tournant sphérique haute température qui est assemblé par le haut. Les robinets à tournant sphérique à entrée par le haut sont fabriqués par la méthode du moulage. Cette méthode permet de réduire les risques de fuite de fluide. Le corps du robinet et le chapeau sont reliés par le haut. Les robinets à tournant sphérique haute température à entrée par le haut facilitent les opérations d'inspection, de nettoyage et de réparation par le haut, sans qu'il soit nécessaire de retirer le robinet de la tuyauterie. Les robinets à tournant sphérique haute température à entrée par le haut subissent des essais non destructifs pour s'assurer qu'ils ne présentent pas de défauts susceptibles d'entraîner des fuites de fluide en cours d'utilisation. Robinets à tournant sphérique à entrée par le haut Les robinets à tournant sphérique à entrée par le haut sont raccordés à la canalisation à l'aide de boulons ou par soudage. Les robinets à tournant sphérique à entrée par le haut conviennent aux applications nécessitant des robinets robustes et résistants au feu ou des robinets pour lesquels des niveaux d'hygiène élevés peuvent être maintenus grâce à un nettoyage régulier.
Figure : Robinet à boisseau sphérique haute température à entrée par le haut.
Robinets à tournant sphérique haute température à corps soudé
Les robinets à tournant sphérique haute température à corps soudé sont des robinets à tournant sphérique assemblés par soudage. Le corps de ce robinet à tournant sphérique haute température est construit en reliant toutes les pièces par soudage. Une fois le corps soudé, un test non destructif est effectué le long du périmètre du corps du robinet sur les joints soudés afin de s'assurer qu'il n'y a pas de défauts susceptibles de provoquer des fuites de fluide.
L'un des principaux défis associés aux robinets à tournant sphérique haute température à corps soudé est qu'ils ne peuvent pas être nettoyés, réparés ou inspectés sur le terrain. Ces robinets sont utilisés dans des applications où aucune maintenance n'est prévue, par exemple dans les systèmes sous-marins et les systèmes de transport de gaz, entre autres.
Figure : Robinet à boisseau sphérique haute température à corps soudé.
Robinet à boisseau sphérique haute température à passage intégral
Il s'agit d'un robinet à boisseau sphérique haute température dont le diamètre de l'alésage du boisseau est identique à celui du tuyau. Avec un robinet à tournant sphérique haute température à passage intégral, il n'y a pas de pertes par frottement, ce qui le rend efficace sur le plan énergétique. La conception d'un robinet à tournant sphérique haute température à passage intégral facilite son nettoyage. Le défi associé à ce robinet est que la sphère et le corps du robinet sont plus grands que les robinets à orifice standard. De ce fait, les robinets à tournant sphérique haute température à passage intégral sont plus chers que les robinets standard ou à passage réduit. Les robinets à tournant sphérique haute température à passage intégral sont utilisés lorsqu'une faible résistance du fluide est requise, par exemple dans les conduites d'aspiration des pompes où la chute de pression affecte les performances de la pompe. En outre, le robinet à tournant sphérique haute température à passage intégral convient aux applications où le fluide est susceptible de contenir des solides qui peuvent s'accumuler et obstruer le robinet.
Figure : Robinet à boisseau sphérique haute température à passage intégral.
Robinets à tournant sphérique haute température à orifice réduit
Il s'agit de robinets à tournant sphérique à haute température dont le diamètre de l'alésage est inférieur à celui du tuyau. Les robinets à tournant sphérique haute température à orifice réduit présentent des pertes par frottement et des turbulences élevées en raison du flux non canalisé créé par la différence de diamètre entre le tuyau et l'orifice du tournant sphérique. Les robinets à tournant sphérique haute température à orifice réduit conviennent dans les cas où la perte de pression et les turbulences ne sont pas des problèmes majeurs dans l'écoulement. Le principal avantage de l'utilisation d'un robinet à boisseau sphérique haute température à orifice réduit est qu'il est plus petit, ce qui en réduit le coût par rapport à ses homologues à orifice complet.
Applications des robinets à tournant sphérique pour hautes températures
- Utilisé dans les industries du pétrole brut pour les applications en marche et à l'arrêt qui nécessitent des températures élevées pour séparer les différents produits du pétrole brut.
- Ils sont utilisés dans les centrales à vapeur pour produire de l'électricité.
- Industries pétrolières et gazières.
- Production d'engrais.
- Procédés de production d'acier métallurgique.
- Transformation des aliments et des boissons.
- Les industries pharmaceutiques pour leur facilité de nettoyage.
Avantages des robinets à tournant sphérique haute température
- Résistent à des températures élevées sans être déformées par la chaleur thermique.
- Durable.
- Polyvalents, ils peuvent être utilisés dans différentes applications.
- Nettoyé, réparé et inspecté.
- Rapidité d'utilisation.
- Ces vannes sont suffisamment solides pour résister à une pression élevée.
- Ils sont parfaitement étanches et ne présentent aucune fuite de liquide.
- Il peut être actionné manuellement ou à l'aide d'un actionneur.
Inconvénients des robinets à tournant sphérique à haute température
- Ne convient pas aux applications d'étranglement.
- Ces vannes se ferment et s'ouvrent rapidement, ce qui génère des coups de bélier et des problèmes de surpression.
- Les cavités autour des sièges et des billes ont tendance à se bloquer en raison de la présence de solides, ce qui peut augmenter le couple d'ouverture/fermeture ou provoquer une défaillance de la vanne.
Dépannage d'un robinet à boisseau sphérique à haute température
Fuite de produit lorsque la vanne est fermée
- Surface d'étanchéité endommagée. Réparez ou remplacez la surface d'étanchéité.
- Siège endommagé. Réparer ou remplacer le siège.
- L'actionneur ou la boîte de vitesses (pour les vannes manuelles) n'est pas correctement réglé. Régler la synchronisation de l'actionneur ou de la boîte de vitesses.
Fonctionnement irrégulier de la bille
- Matériaux étrangers entre le siège et la bille ou entre la cavité du corps et la bille. Démontez la vanne et nettoyez la cavité, le siège et la bille.
Le robinet à boisseau sphérique haute température est difficile à ouvrir/fermer
- Le siège est endommagé. Remplacer le siège.
- La température interne de la valve est élevée. Vérifier la température de fonctionnement de la valve selon les recommandations du fabricant de robinets à boisseau sphérique.
- Des matériaux étrangers ont obstrué la cavité du corps. Démontez la vanne et nettoyez les matériaux.
Fuite de tige
- Boulons de la bride desserrés. Serrer les boulons de la bride.
- La surface d'étanchéité est endommagée. Remplacer la surface d'étanchéité.
Fuite de la canalisation ou du joint entre la vanne et la canalisation
- Joint tuyau-vanne desserré. Serrer le raccord soit par filetage, soit par boulons et écrous.
- Présence de corps étrangers dans la canalisation. Vérifier que le tuyau n'est pas obstrué et le nettoyer.
Résumé
Les robinets à tournant sphérique haute température sont des robinets qui peuvent fonctionner à des températures élevées de 400 oC sans subir de modifications chimiques ou thermiques. Ils sont fabriqués à partir de matériaux métalliques à haute résistance et à point de fusion élevé. Ces matériaux comprennent l'acier inoxydable et l'acier au carbone. Les vannes peuvent être manuelles ou actionnées. Les robinets à tournant sphérique haute température sont ignifugés afin de pouvoir résister à des températures élevées, même lorsqu'ils sont utilisés pour contrôler le flux de produits inflammables. Ils sont raccordés à la canalisation à l'aide de filets, de boulons et d'écrous ou par soudage. Ces vannes sont utilisées dans différentes applications telles que le pétrole et le gaz, les applications pétrochimiques, les engrais, les centrales électriques à vapeur, la métallurgie et les industries chimiques, entre autres. Les différents types de robinets à boisseau sphérique haute température comprennent un robinet à boisseau sphérique haute température en deux parties, un robinet à boisseau sphérique haute température en trois parties, un robinet à boisseau sphérique haute température à entrée latérale, un robinet à boisseau sphérique haute température à entrée par le haut, un robinet à boisseau sphérique haute température à corps soudé, un robinet à boisseau sphérique haute température à port intégral et un robinet à boisseau sphérique haute température à port réduit. Les robinets à boisseau sphérique haute température présentent divers avantages, tels que la rapidité de fonctionnement, la durabilité, la polyvalence, la résistance au feu, la possibilité de réparation, la haute résistance et l'étanchéité.
