Robinet à bille flottant

Définition du robinet à boisseau sphérique flottant

Comme son nom l'indique, un robinet à tournant sphérique flottant utilise une sphère comme structure pour fermer la section transversale du tuyau et empêcher l'écoulement du fluide. La principale caractéristique d'un robinet à tournant sphérique flottant est que la sphère n'a pas de structure pour la soutenir, elle reste donc suspendue dans le fluide et maintenue en place par les sièges de la vanne.

 

Normes relatives aux robinets à tournant sphérique à flotteur

a. Norme de conception API 608 /API6D

b. Norme d'essai API 598/API6D

c. Norme incendie API 607

d. Épaisseur de paroi standard ASME B16.34

 

 

Classification des robinets à tournant sphérique flottants

Robinet à boisseau sphérique flottant en une seule pièce

Le robinet à boisseau sphérique monobloc et le robinet-vanne à bride appartiennent au même type de robinet, l'élément de fermeture étant la principale différence entre eux. De toute évidence, le robinet à boisseau sphérique monobloc utilise une sphère qui tourne autour de la ligne centrale du corps, tandis que le robinet-vanne à bride ouvre un type de vanne en soulevant la structure de blocage lorsque la poignée est tournée. Le robinet à boisseau sphérique est principalement utilisé dans les canalisations pour couper, distribuer et changer le sens d'écoulement du fluide. Également connu sous le nom de robinet à boisseau sphérique intégral, il s'agit d'un nouveau type de robinet qui a été largement utilisé ces dernières années.

Robinet à boisseau sphérique flottant en deux parties

Le robinet à tournant sphérique flottant en deux parties tire son nom du fait qu'il est composé de deux parties, le corps gauche et le corps droit, qui sont reliées l'une à l'autre par des filets et des boulons ou par soudage. Ce type de robinet est adapté à différentes conditions de fonctionnement, telles que les hautes températures et les hautes pressions.

Robinet à boisseau sphérique flottant en trois parties

Le robinet à boisseau sphérique flottant en trois parties désigne un robinet à boisseau sphérique flottant dont le corps est composé de trois parties de gauche à droite. Les parties sont généralement un corps et deux chapeaux. Comme dans le cas des robinets à tournant sphérique flottants en deux parties, les capuchons d'extrémité sont généralement reliés par des filetages et des boulons, en les soudant ou en les bridant à la tuyauterie.

 

Vanne à bille flottante Principe d'étanchéité

Comme la bille de la vanne à bille flottante n'est limitée par aucun composant, lorsque la vanne est fermée, le fluide est pressé à partir d'une extrémité en amont de la vanne, la bille peut produire un certain déplacement et appuyer fortement sur la surface d'étanchéité de l'extrémité de sortie (en aval) de la vanne, produisant ainsi un joint d'étanchéité de sortie. Comme le montre la figure 3

 

Structure des caractéristiques

a. L'état de la vanne peut être compris en regardant la position de la poignée. Si elle traverse la canalisation, cela signifie qu'elle est fermée, et si elle se trouve le long de la canalisation, cela signifie qu'elle est ouverte.

b. Une mauvaise utilisation de la soupape peut être évitée au moyen d'un dispositif de verrouillage tel que présenté dans les graphiques.

 

 c. La vanne est équipée d'une structure anti-vol sur la tige, et la garniture peut être remplacée en ligne.

(2"-300Lb et spécifications supérieures)

La tige de soupape montée sur le fond comporte un épaulement d'arbre à la racine de la tige. Le diamètre extérieur de l'épaulement de l'arbre est plus grand que le trou de la tige

 

(2"-300LB spécifications plus petites)

Tige montée sur le dessus avec une structure de presse-étoupe, où le diamètre intérieur du trou de presse-étoupe est plus petit que le diamètre de l'épaulement de la tige.

 

d. La conception antistatique est plus adaptée aux milieux inflammables et explosifs.

 

Vanne sèche, tension continue ne dépassant pas 12V, résistance ne dépassant pas 10Ω

Étant donné que le remplissage et le palier affectent la performance conductrice, des composants antistatiques tels que des ressorts en acier inoxydable et des billes en acier inoxydable sont prévus entre la tige et le corps de la vanne, ainsi qu'entre la tige et la bille.

e. Conception sûre en cas d'incendie

① Siège de vanne (bille et corps de vanne)

  

Le siège de la soupape est entouré sur trois côtés, et une lèvre d'étanchéité ignifuge est installée sur le côté proche du canal d'écoulement, qui peut jouer le rôle de joint d'urgence après que le siège de la soupape a été brûlé.

② Bride moyenne (corps de vanne et chapeau)

Il est scellé par un joint ignifuge en spirale en acier inoxydable et graphite, et la structure utilise un contact métal-métal.

③ Garniture (tige et corps)

Il adopte une garniture en graphite à anneaux multiples pour assurer l'étanchéité, car la garniture en graphite peut empêcher le fluide de s'échapper.

 

Diverses formes d'étanchéité adaptées aux différentes conditions de travail

Joint composite

- Un siège de soupape est prévu sur les côtés amont et aval de la soupape, et le siège de soupape est encastré dans le corps de la soupape au moyen d'une presse spéciale.

- Il s'appuie sur l'élasticité du siège de la soupape pour fournir la précharge initiale.

- Les sièges en amont et en aval de la vanne sont complètement symétriques, et il n'y a aucune restriction quant au sens d'installation. Il s'agit d'une vanne à deux voies.

- Il est principalement utilisé pour les applications dont les conditions de travail sont inférieures à 150℃ (un matériau spécial peut atteindre 250℃).

- Il présente les avantages d'un fonctionnement souple et d'une étanchéité fiable.

- Les matériaux d'étanchéité souples couramment utilisés sont les suivants : PTFE, RPTFE, NYLON, PPL, PEEK, etc.

Joint métallique dur

- Le côté amont de la vanne est pourvu d'un siège et la surface d'étanchéité est recouverte de carbure. Le côté aval du corps de la vanne est directement soudé.

- Le siège situé en amont de la soupape fournit la pression spécifique d'étanchéité initiale nécessaire à la soupape, le siège situé en aval de la soupape joue le rôle principal d'étanchéité, et la soupape a une direction d'installation restreinte.

- Ces joints sont principalement utilisés dans des applications où les conditions de travail incluent des températures élevées et la présence de particules, de poussières, de boues, etc.

- Il présente l'avantage de résister aux températures et aux pressions élevées, à l'usure et à l'érosion, tout en assurant une étanchéité fiable.

- Le matériau de revêtement de surface habituel est le carbure cémenté Stellite.

Joint souple

- Deux sièges de soupape sont prévus en amont et en aval de la soupape. Chaque siège de soupape est constitué d'un siège de soupape, d'une bague de siège de soupape et d'un joint d'étanchéité. La bague du siège de soupape est fixée dans le siège de soupape par la bague d'étanchéité, et un joint torique est placé entre le siège de soupape et la bague d'étanchéité du corps de soupape. D'une part, le siège de la soupape et le corps de la soupape sont étanches, d'autre part, il peut assurer la précontrainte initiale de la soupape.

- Les deux sièges de la vanne sont complètement symétriques, la vanne n'a aucune restriction quant au sens d'installation et il s'agit d'une vanne à deux voies.

-Le joint métallique est le joint primaire, qui est utilisé pour couper la plus grande partie du fluide et empêcher les impuretés particulaires du fluide de pénétrer dans la surface d'étanchéité souple. Le joint souple est le joint secondaire, qui est utilisé pour bloquer complètement le fluide.

- Ces joints sont principalement utilisés dans des applications où les conditions de travail incluent la présence de particules, de poussières, de boues et d'autres fluides à des températures normales (inférieures à 150℃).

- Il présente les avantages d'un fonctionnement souple, d'une résistance à l'usure et à l'érosion, d'une longue durée de vie et d'un type d'étanchéité fiable.

- Le matériau utilisé pour les joints souples (bague de siège de soupape) est généralement un type de caoutchouc.

 

 

Clapet à bille flottant Avantages et inconvénients

Avantages du robinet à boisseau sphérique :

- La résistance du fluide est faible et le coefficient de résistance est égal à celui de la section de tuyau de même longueur.

- Il a une structure simple, une taille réduite et un poids léger.

- Il est étanche et fiable. Actuellement, le matériau le plus utilisé pour la surface d'étanchéité d'un robinet à boisseau sphérique est le plastique, qui présente de bonnes performances d'étanchéité et a été largement utilisé dans les systèmes à vide.

- Il est facile à utiliser avec une vitesse d'obturation rapide. La rotation de la position entièrement ouverte à la position entièrement fermée peut atteindre 90 [degrés], afin de faciliter la commande à distance.

Inconvénients des robinets à tournant sphérique :

- La surface d'étanchéité de la sphère peut être endommagée très facilement, et elle ne convient pas aux applications dans des conditions de travail où le milieu contient des particules.

- Les soupapes à étanchéité souple ne sont pas adaptées aux conditions de température et de pression élevées.

- Les vannes à étanchéité renforcée nécessitent des forces d'étanchéité et un couple élevés pour créer la barrière de protection.

 

 

Guide de sélection des robinets à tournant sphérique flottants

a. La canalisation principale pour le transport du pétrole et du gaz naturel doit être propre et enterrée. Pour les conduites enterrées, il est recommandé de choisir des robinets à tournant sphérique soudés ou à brides de plein diamètre. Pour les conduites secondaires, il est recommandé de choisir des raccords à bride ou des raccords soudés avec un robinet à boisseau sphérique de plein diamètre ou de diamètre réduit.

b. Pour les pipelines et les équipements de stockage de produits pétroliers, il est recommandé d'utiliser des robinets à tournant sphérique à brides.

c. Pour les canalisations de gaz de ville et de gaz naturel, le choix proposé est celui de robinets à tournant sphérique flottants avec raccordement à bride et raccords femelles.

d. Le système de tuyauterie d'oxygène métallurgique doit utiliser des vannes d'oxygène rigoureusement désaliphatiques.

e. Lorsque l'on travaille avec des fluides à très basse température, il est recommandé de choisir le robinet à boisseau sphérique basse température avec un couvercle de robinet.

f. Le système de canalisation de l'unité de craquage catalytique de l'unité de raffinage du pétrole peut être utilisé avec une vanne à bille à tige de levage.

g. Dans les équipements et les systèmes de tuyauterie de fluides corrosifs tels que les acides et les alcalis utilisés dans l'industrie chimique, il convient de choisir des robinets à tournant sphérique en acier inoxydable austénitique avec du polytétrafluoroéthylène comme bague de siège.

h. Les robinets à tournant sphérique étanches métal-métal peuvent être utilisés sur les systèmes de tuyauterie ou les dispositifs fonctionnant à haute température dans les systèmes métallurgiques, les systèmes énergétiques, les usines pétrochimiques et les systèmes de chauffage urbain.

i. Lorsque le réglage du débit est nécessaire, il est possible de choisir un robinet à boisseau sphérique à entraînement par vis sans fin, à réglage pneumatique ou électrique, avec une ouverture en forme de V.

 

 

Résumé

Comme il existe de nombreux types de vannes sur le marché, il est important de comprendre leurs différences afin de pouvoir choisir celle qui correspond le mieux à l'application en question.

Les robinets à tournant sphérique flottants sont un type de robinet à tournant sphérique dont le système de fermeture reste suspendu, ce qui signifie que leur conception et leur fonctionnement sont très simples. Ils peuvent donc être utilisés dans des applications où les facteurs les plus importants sont la vitesse d'ouverture ou de fermeture du flux, la facilité à changer le sens de ce flux ou la simplicité de l'installation.

En cas d'exigences plus complexes, telles qu'une plus grande résistance aux environnements difficiles, aux températures et aux pressions élevées, d'autres conceptions doivent être envisagées. L'utilisation d'une conception en deux ou trois pièces serait peut-être une meilleure idée, tandis que le type d'étanchéité est un autre facteur important qui influe sur la décision dans ces cas-là.

En suivant les lignes directrices présentées ci-dessus, la sélection ne devrait pas poser de problème majeur. Toutefois, il est recommandé de consulter NTGD valve qui est un professionnel. Fabricant de robinets à boisseau sphérique flottants en cas de doute, afin d'éviter les reconstructions ou les coûts supplémentaires liés au remplacement de vannes qui n'étaient pas adaptées aux besoins de l'application.