Vanne à membrane revêtue de caoutchouc

Un robinet à membrane revêtu de caoutchouc est un robinet dont la membrane est revêtue d'un matériau en caoutchouc. Ce type de vanne est utilisé dans de nombreuses applications telles que le traitement des eaux usées, le traitement du papier, l'extraction de minéraux, les centrales électriques, les aciéries et les industries chimiques. Le corps du robinet à membrane revêtu de caoutchouc est en métal ou en plastique, mais la membrane est revêtue d'un caoutchouc dur et épais. La membrane et l'ensemble du robinet à membrane revêtu de caoutchouc sont donc sûrs lorsqu'ils sont utilisés avec des fluides abrasifs et corrosifs. Ainsi, l'ensemble du composant en contact avec le fluide est protégé par le revêtement en caoutchouc qui empêche l'hydro-abrasion. Les fabricants de robinets à membrane revêtus de caoutchouc produisent ces robinets dans une large gamme de matériaux afin d'offrir tout le potentiel d'un robinet efficace et polyvalent pour contrôler le débit des fluides. Grâce à la combinaison d'un matériau métallique solide et d'un revêtement en caoutchouc dur, ces robinets à membrane revêtus de caoutchouc peuvent résister à la corrosion et à l'abrasion. Les fabricants de robinets à membrane revêtus de caoutchouc fabriquent des robinets dotés de deux orifices ou plus et d'une selle ou d'un déversoir. Le déversoir est la partie où siège la membrane du robinet. 

Figure : Vanne à membrane revêtue de caoutchouc.

 

Composants de la vanne à membrane revêtue de caoutchouc 

Figure : Composants de la vanne à membrane revêtue de caoutchouc.

 

Tige 

Un robinet à membrane revêtu de caoutchouc est doté d'une tige indicatrice ou non indicatrice. La tige non indicatrice est celle dans laquelle un volant est utilisé pour faire tourner les douilles sur la tige afin d'engager les filets. Cet engagement sert à déplacer le compresseur monté sur la tige vers le haut et vers le bas, ce qui permet de relier le compresseur et le diaphragme. Une tige non indicatrice utilise des bagues d'étanchéité avec des chapeaux scellés. La tige indicatrice est conçue de la même manière que la tige non indicatrice, mais sa tige est allongée vers le haut par l'intermédiaire du volant. Le corps indicateur utilise un chapeau étanche et une douille étanche. 

Compresseur 

C'est le composant le plus important d'une vanne à membrane revêtue de caoutchouc. Il est utilisé pour déplacer la membrane en conséquence. Le compresseur a une extrémité reliée à la tige et l'autre à la membrane. Lorsque le volant est tourné, il déplace la tige vers le haut ou vers le bas. Cela permet de transmettre l'énergie cinétique au compresseur. Lorsque le compresseur reçoit cette énergie, il obtient la force nécessaire pour déplacer le diaphragme vers le haut ou vers le bas, selon les besoins de l'opérateur, ce qui permet de contrôler le débit du fluide. 

Bonnet 

Ce composant est utilisé comme boîtier sur le dessus du robinet à membrane revêtu de caoutchouc. Il contient les composants non mouillés de la vanne tels que la tige, le compresseur et le volant. Le chapeau est relié au corps du robinet par des vis. Un levier est utilisé pour actionner le chapeau de la vanne. Pour les vannes de grande taille, il est recommandé d'utiliser un chapeau étanche au vide. 

Actionneur 

L'actionneur est un composant d'une vanne à membrane revêtue de caoutchouc qui est utilisé pour actionner la tige afin de fermer ou d'ouvrir le disque de la vanne pour contrôler le débit du fluide. Il existe différents types d'actionneurs utilisés pour contrôler le débit de fluide dans les vannes. Le type d'actionneur utilisé dépend des exigences de l'application telles que le couple, l'automatisation et la vitesse.

Indicateurs de position 

Il s'agit de guides visuels utilisés dans les vannes à membrane revêtues de caoutchouc pour aider à identifier la position de la vanne, c'est-à-dire si elle est ouverte ou fermée. Les indicateurs de position peuvent être un interrupteur, une lumière ou une tige. Ces indicateurs sont également installés sur les vannes pour indiquer le sens du débit. 

Connexion 

Les vannes à membrane revêtues de caoutchouc peuvent être raccordées selon différentes méthodes. Ces méthodes sont les suivantes 

Raccords à compression. Il s'agit de raccords qui permettent d'étanchéifier les connexions des systèmes de tuyauterie sans soudure ni filetage. L'étanchéité se produit lorsqu'un écrou est serré et qu'une rondelle est comprimée sur le second tuyau pour créer un joint étanche. 

Raccord fileté. Il s'agit de raccordements qui utilisent des filetages, l'extrémité d'une vanne filetée ayant des filetages extérieurs ou intérieurs qui aident les tuyaux à se visser dans ou sur l'extrémité de la vanne. Ce type de raccordement est l'une des conceptions les plus courantes et les plus simples d'un robinet à membrane revêtu de caoutchouc.

Joint de surface métallique. Il s'agit d'un raccordement qui utilise un joint métallique entre les sections du raccord. Le joint métallique crée une étanchéité frontale aux deux extrémités des raccords. 

Soudure bout à bout. Cette connexion est utilisée pour fixer les joints d'about. Le joint est fixé entre deux barres, sections ou plaques. Cela permet de raccorder la vanne et le tuyau sans qu'ils ne s'emboîtent.

Soudage des douilles. Il s'agit d'une connexion entre des pièces réalisée par soudure reliant le tuyau et la vanne. 

Bride de serrage. Cette connexion est constituée d'une bride à ressort qui est enroulée sur un système de tuyauterie. 

Raccord de tube. Cette connexion relie la canalisation à la vanne à membrane revêtue de caoutchouc. 

Boulon à bride. Il s'agit d'un raccord utilisé à l'entrée ou à la sortie de la vanne. 

 

Fonctionnement d'une vanne à membrane revêtue de caoutchouc

Un robinet à membrane revêtu de caoutchouc fonctionne en déplaçant sa tige vers le haut ou vers le bas pour l'ouvrir ou la fermer respectivement. Lorsque la tige se déplace vers le haut, elle se déplace en même temps que le compresseur. Le compresseur est relié au diaphragme, de sorte qu'ils se déplacent ensemble vers le haut en même temps. Le diaphragme est la partie qui permet d'arrêter ou de déplacer le flux de fluide. Ainsi, lorsque le diaphragme se déplace vers le haut, il permet au fluide de s'écouler. Pour arrêter ou réduire le débit du fluide, la tige se déplace vers le bas. Ainsi, le compresseur et le diaphragme se déplacent simultanément vers le bas, ce qui a pour effet de fermer le diaphragme ou de réduire le débit. 

 

 

Figure : Fonctionnement d'une vanne à membrane revêtue de caoutchouc.

 

Types d'actionneurs utilisés dans les vannes à membrane revêtues de caoutchouc 

Actionneurs manuels 

Il s'agit d'actionneurs qui utilisent un mécanisme manuel tel qu'un volant afin que l'opérateur du robinet puisse appliquer un couple pour ouvrir/fermer le robinet. Le couple est nécessaire car il est utilisé pour tourner la tige filetée et ainsi déplacer la tige linéairement en forçant le diaphragme à modifier le débit du fluide. Le problème des actionneurs manuels est qu'ils fonctionnent à une vitesse lente et qu'ils nécessitent un effort de rotation plus important pour fermer ou ouvrir la vanne à membrane revêtue de caoutchouc. Pour amplifier le couple dans une vanne à membrane revêtue de caoutchouc, les fabricants peuvent décider d'utiliser des réducteurs qui peuvent augmenter la vitesse de fermeture ou d'ouverture. Ces actionneurs peuvent également être dotés d'indicateurs de position, d'un réglage de la course et d'interrupteurs électriques de rétroaction afin d'améliorer l'utilisation des vannes. 

Actionneurs électriques 

Il s'agit d'actionneurs qui utilisent un moteur pour modifier le débit du fluide. La puissance nécessaire pour fermer ou ouvrir la vanne provient d'un moteur électrique. La vitesse du moteur étant très élevée, un train d'engrenages est utilisé pour réduire la vitesse du moteur et augmenter ainsi le couple. Dans les systèmes de transmission mécanique, lorsque la vitesse est réduite, le couple augmente proportionnellement. Les actionneurs électriques sont réversibles, c'est-à-dire qu'ils peuvent ouvrir et fermer une vanne à membrane revêtue de caoutchouc. 

Actionneurs pneumatiques 

Il s'agit d'actionneurs qui utilisent la pression de l'air pour améliorer la fermeture ou l'ouverture des vannes. La pression d'air utilisée déplace un piston dans la vanne à membrane revêtue de caoutchouc. La tige du piston est reliée à un compresseur. La pression d'air est transmise de part et d'autre de la chambre du piston. La pression de l'air sur la partie supérieure de la chambre du piston fait descendre la tige du piston, ce qui réduit le débit ou ferme la vanne. Lorsque la pression de l'air est transmise à la chambre inférieure du piston, la tige du piston se déplace vers le haut, ce qui augmente le débit. Les fuites d'air dans le piston et la tige de piston sont protégées par l'utilisation de joints toriques qui empêchent les fuites d'air entre les chambres. 

Actionneurs hydrauliques 

Il s'agit d'actionneurs qui utilisent des fluides hydrauliques pour exercer la force nécessaire à l'ouverture ou à la fermeture de vannes à membrane revêtues de caoutchouc. Ces fluides hydrauliques comprennent notamment l'eau et l'huile. Les actionneurs hydrauliques sont généralement utilisés dans des applications à faible vitesse. 

 

Types de robinets à membrane revêtus de caoutchouc 

Vanne à membrane revêtue de caoutchouc de type Weir 

Il s'agit d'un type de vanne à membrane revêtue de caoutchouc qui s'est avéré adapté aux contrôles de petits débits sans fuite. Cette vanne utilise un corps incliné pour assurer l'auto-vidange qui peut avoir lieu dans les deux sens de la vanne à membrane revêtue de caoutchouc de type déversoir. Bien que cette vanne ait été utilisée dans de nombreuses applications, elle ne peut pas être utilisée pour contrôler le débit d'un fluide dans certains cas. Cette vanne est mieux adaptée au contrôle du débit des liquides et des gaz. Ces vannes conviennent aux fluides propres et homogènes, car les fluides très visqueux ont tendance à s'accumuler sur le déversoir. Ces vannes sont idéales pour l'eau, le gaz, les aliments, les produits chimiques et les applications corrosives. 

Vanne à membrane revêtue de caoutchouc à passage droit 

Il s'agit d'un type de vanne à membrane revêtue de caoutchouc qui présente une voie d'écoulement droite complète sans selle. Les vannes à membrane revêtues de caoutchouc ferment le passage du fluide en entrant en contact avec le fond de la vanne. La membrane étant flexible, ce type de vanne peut durer peu de temps et nécessiter des réparations et des remplacements fréquents. Contrairement aux vannes à déversoir, ces vannes peuvent fonctionner avec des fluides visqueux et des boues d'eau. 

Vannes à membrane revêtues de caoutchouc sanitaire 

Il s'agit de vannes à membrane revêtues de caoutchouc qui sont principalement utilisées lorsqu'un fluide pur et propre est nécessaire, par exemple pour la production de vin, de boissons, de produits pharmaceutiques, de produits laitiers et de produits alimentaires. Ce type de vanne crée une zone aseptique pour la circulation des fluides, exempte de champignons, de bactéries et de virus. 

Vannes à membrane revêtues de caoutchouc Biotech 

Ces vannes sont fabriquées pour manipuler des fluides pouvant contenir des cellules, des germes et d'autres matières biologiques similaires. Les vannes à membrane revêtues de caoutchouc Biotech sont utilisées dans les systèmes de tuyauterie qui comportent des bioréacteurs, des skids de chromatographie, des systèmes de filtration, de congélation-décongélation et des fermenteurs. Ces vannes ont été utilisées dans les industries biotechnologiques telles que la médecine, les produits pharmaceutiques, l'agriculture et les sciences alimentaires. 

Vanne à membrane hygiénique revêtue de caoutchouc 

Il s'agit de vannes à membrane revêtues de caoutchouc destinées à être utilisées dans des applications où le flux de fluide peut stagner. Elles sont également utilisées pour manipuler des aliments et des boissons qui doivent être exempts de germes pour la consommation humaine ou qui peuvent nuire à la qualité des aliments. 

 

Applications d'une vanne à membrane revêtue de caoutchouc

• Utilisé dans le traitement chimique. 
• Centrales électriques. 
• Il est utilisé dans l'exploitation minière et le traitement des minerais. 
• Usines de production d'acier. 
• Ils sont utilisés dans les sites de galvanoplastie. 
• Cette vanne est utilisée dans le traitement des aliments et des boissons. 
• Systèmes de passepoils en textile et en cuir.
• Il est utilisé dans l'industrie des peintures et des revêtements. 
• Usines de fabrication de produits pharmaceutiques. 
• Usines de fabrication de papier et de pâte à papier. 
• Flux de contrôle dans la fabrication des semi-conducteurs et de l'électronique. 
• Améliorer le contrôle des flux dans la production de sucre. 

 

Avantages des robinets à membrane revêtus de caoutchouc 

• Peut être utilisé pour des applications tout ou rien et d'étranglement. 
• Cette vanne est fabriquée avec de nombreux revêtements qui contribuent à garantir la résistance à la corrosion. 
• Garantir un service étanche aux bulles. 
• Cette valve est exempte de fuites au niveau de la tige. 
• Les fabricants de vannes à membrane revêtues de caoutchouc conçoivent les vannes en fonction des boues et des fluides visqueux. 
• Convient pour le contrôle des fluides dangereux. 

 

Inconvénients des robinets à membrane revêtus de caoutchouc 

• Utilisé dans les applications nécessitant une pression et des températures modérées. 
• Ces vannes sont dotées de déversoirs qui peuvent limiter la vidange complète de la canalisation. 

 

Dépannage des vannes à membrane revêtues de caoutchouc 

Absence de débit ou débit très faible 

• La vanne à membrane revêtue de caoutchouc est partiellement ou complètement fermée. Vérifier la position de la vanne. 
• Des garnitures ou des protections de vannes sont encore en place. Retirer ces protections. 
• Tuyaux ou crépines bouchés. Nettoyer le système. 

Bride cassée 

• Les boulons d'assemblage ont un faible couple de serrage, les contre-brides sont mal alignées ou l'écart est trop important. Il peut s'avérer nécessaire de remplacer et d'installer un robinet à membrane revêtu de caoutchouc, conformément au manuel du fabricant. 

Fuite entre les contre-brides et le corps de la vanne 

• Les contre-brides ne sont pas complètement serrées, la vanne n'est pas bien alignée ou centrée. Vérifier l'assemblage et le serrer à fond. Si nécessaire, démonter et remonter correctement. 

Le robinet est difficile à actionner

• Chapeau/tige coincé(e) ou endommagé(e). Contrôler le chapeau/la tige et le graisser ou le nettoyer si nécessaire.
• Haute pression. Vérifier les conditions de travail. Les robinets à membrane revêtus de caoutchouc de grande taille ont besoin d'un couple proportionnellement élevé pour fonctionner sous pression. 
• Le volant a tourné dans le mauvais sens. Vérifier le sens de rotation. Notez que le sens des aiguilles d'une montre signifie que vous fermez la vanne. 
• Impuretés entre le corps et la soupape. Fermez et ouvrez la soupape sous pression pour nettoyer les impuretés coincées. Si nécessaire, remplacez ou réparez la valve. 
• La vanne n'est pas dans la bonne position pour appliquer la force. Placez le robinet dans la bonne position afin de faciliter l'application d'une force pour le fermer ou l'ouvrir. 

Fuite du siège lorsque la vanne est fermée 

• Membrane endommagée. Remplacer la membrane. 
• Surface d'étanchéité du corps endommagée. Remplacer le corps. 
• Impuretés entre le corps et la membrane. Fermez et ouvrez votre robinet à membrane revêtu de caoutchouc sous pression pour nettoyer les impuretés. 

 

Résumé :

Les vannes à membrane revêtues de caoutchouc sont des types de vannes à membrane dont la membrane est revêtue d'un caoutchouc épais et résistant. Ces vannes utilisent une membrane souple pour contrôler le débit du fluide. Le contrôle du fluide s'effectue en déplaçant la membrane vers le bas ou vers le haut afin de diminuer ou d'augmenter le débit du fluide respectivement. Les vannes à membrane revêtues de caoutchouc comportent plusieurs éléments : tige, corps de vanne, compresseur, membrane, actionneur, indicateurs de position et raccords. Chacun de ces composants fonctionne ensemble pour améliorer la fonctionnalité complète de la vanne. La défaillance d'un composant affecte les autres composants et peut finir par détruire l'ensemble du robinet à membrane revêtu de caoutchouc.

Il existe plusieurs types de robinets à membrane revêtus de caoutchouc. Ces types dépendent principalement de la conception et de l'utilisation spécifique. Parmi les types de robinets à membrane revêtus de caoutchouc, on peut citer le robinet à membrane revêtu de caoutchouc à seuil, le robinet à membrane revêtu de caoutchouc à passage droit, le robinet à membrane revêtu de caoutchouc sanitaire, le robinet à membrane revêtu de caoutchouc hygiénique et d'autres encore. Les nombreux types de robinets à membrane revêtus de caoutchouc conduisent à de nombreuses applications de ces robinets, telles que les produits pharmaceutiques, les aliments et les boissons, la production d'acier, l'exploitation minière et le traitement des minerais, le traitement chimique, les centrales électriques, etc. Le matériau utilisé pour fabriquer la membrane détermine la pression et la température nominales du robinet à membrane revêtu de caoutchouc. Dans ce type de robinet, le chapeau et le corps du robinet doivent être fabriqués dans un matériau solide et rigide pour garantir la protection des composants internes.