Robinet à soupape en Y

Qu'est-ce qu'un robinet à soupape en Y ?

Le robinet à soupape en Y est un type de robinet à soupape utilisé pour réguler, ouvrir et fermer le flux de fluide. Ces robinets sont également connus sous le nom de robinets à soupape à configuration oblique. La conception d'un robinet à soupape en Y est telle que le siège et la tige sont orientés à 45^o degrés par rapport à l'axe de la canalisation. Modèle Y fabricants de robinets à soupape recommande l'utilisation de ces robinets dans les applications nécessitant une pression élevée et où la perte de charge n'est pas souhaitable. D'autres types de robinets à soupape, tels que les robinets à soupape de type Z, sont sujets à des pertes de charge. Avec les robinets à soupape de type Y, ce problème de perte de charge est réduit et leur emplacement dans le système de tuyauterie n'est pas limité. Ces robinets ont une faible perte de charge en raison de la faible résistance du fluide. La tige et le siège des robinets à soupape en Y permettent un écoulement rectiligne lorsqu'ils sont complètement ouverts, ce qui contribue à réduire la résistance à l'écoulement du fluide. Les robinets à soupape en Y utilisent des sièges souples ou métalliques. Les sièges souples sont utilisés à des températures basses allant jusqu'à 60 ^oC, tandis que les sièges métalliques sont utilisés pour les températures élevées supérieures à 60^oC. Les robinets à soupape de type Y sont actionnés à l'aide d'un volant manuel ou d'un actionneur. 

Figure : Robinet à soupape en Y.

Composants d'un robinet à soupape en Y 

Roue à main 

Il s'agit du composant utilisé par l'opérateur de la vanne pour appliquer une force afin d'ouvrir, de réguler ou de fermer le modèle Y robinet à soupape. Le volant est utilisé pour les vannes manuelles. Les robinets à soupape automatiques en Y sont équipés d'un actionneur. L'actionneur peut être électrique, hydraulique ou pneumatique. L'actionneur est utilisé pour déterminer quand ouvrir ou fermer la vanne et fournit le couple nécessaire pour que la vanne s'ouvre, régule ou ferme le flux de fluide. 

Corps de vanne 

Le corps du robinet est le composant d'un robinet à soupape en Y qui sert à loger toutes les pièces internes du robinet. Le corps entoure tous les composants internes. Il garantit que toutes les pièces internes d'un robinet à soupape en Y sont bien protégées contre les dommages causés par les chutes d'objets. En outre, le corps agit comme une barrière de pression qui confère au robinet à soupape en Y une grande résistance. 

Bonnet 

Le chapeau est le composant d'un robinet à soupape en Y qui est utilisé pour empêcher les fuites de fluide par la tige du robinet. Le chapeau est placé au-dessus du corps de la vanne. Le chapeau possède des filets qui correspondent à la tige de la vanne, de sorte que la tige peut être tournée par l'intermédiaire de ces filets. 

Tige 

La tige est la partie d'un robinet à soupape en Y qui relie le volant et le disque du robinet. La tige sert à transmettre le couple nécessaire à l'étranglement, à l'ouverture ou à la fermeture de l'écoulement du fluide. La tige possède des filets qui correspondent aux filets du chapeau, ce qui permet un mouvement de rotation et donne au disque la force nécessaire pour fermer le passage du fluide. 

Disque

Le disque est le composant d'un robinet à soupape en Y qui est responsable du contrôle, de l'ouverture et de la fermeture du flux de fluide. Le disque reçoit la force nécessaire pour effectuer son travail du volant par l'intermédiaire de la tige. Le disque est relié au volant par la tige du robinet. 

Siège

Le siège est le composant d'un robinet à soupape en Y qui sert à soutenir le disque et à empêcher les fuites de fluide. Le disque crée une zone appropriée où le disque s'insère et arrête le flux de fluide. 

Garniture de presse-étoupe 

Il s'agit du matériau placé entre la tige et le chapeau pour empêcher les fuites par la tige. La garniture est composée de matériaux tels que le PTFE et le graphite. Ces matériaux s'usent et doivent être vérifiés lors des réparations et de l'entretien pour être remplacés s'ils sont usés. 

Cage 

La cage désigne la partie d'un robinet à soupape en Y qui entoure le disque et se trouve dans le robinet. La cage détermine le débit du fluide dans la valve. Lorsque le disque est déplacé, la cage expose les ouvertures de la valve, ce qui augmente le débit du fluide et vice versa. 

Figure : Composants d'un robinet à soupape en Y.

Comment fonctionne un robinet à soupape en Y ? 

Un robinet à soupape en Y fonctionne en soulevant ou en abaissant le disque pour ouvrir, réguler ou fermer l'écoulement du fluide. La force nécessaire pour lever ou abaisser le disque provient du volant ou de l'actionneur. La force est ensuite transmise au disque par l'intermédiaire de la tige du robinet. Le volant est tourné par l'opérateur de la vanne et il fait alors tourner la tige. Lorsque la tige tourne, elle commence à se déplacer vers le haut ou vers le bas. C'est ce mouvement linéaire de la tige qui permet au disque d'ouvrir ou de fermer le passage du fluide. Pour ouvrir un robinet à soupape en Y, le volant est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La tige commence alors à tourner dans le même sens et se déplace linéairement vers le haut. Le disque relié à la tige commence alors à se déplacer vers le haut, ce qui permet d'ouvrir le passage du fluide. Pour fermer le robinet à soupape en Y, le volant est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre. La tige tourne alors dans le même sens et commence à se déplacer linéairement vers le bas. Le disque se déplace alors vers le bas jusqu'à ce qu'il ferme complètement le passage du fluide. 

Types de robinets à soupape en Y 

Robinet à soupape en Y à chapeau boulonné 

Le robinet à soupape en Y à chapeau boulonné est également connu sous le nom de robinet à soupape en Y à chapeau bridé. Il s'agit d'un type de robinet à soupape en Y dans lequel le chapeau et le corps sont reliés à l'aide de boulons et d'écrous. Le corps et le chapeau sont conçus dans le même matériau métallique et ont des extrémités à brides. Les extrémités de la bride comportent des trous dans lesquels les boulons sont passés et serrés à l'aide d'écrous. Les fabricants de robinets à soupape à chapeau boulonné en Y conçoivent ces robinets pour une utilisation dans des applications à haute pression et à haute température. La connexion boulonnée est fiable car elle garantit l'absence de fuite malgré une pression de fluide élevée. Ce type de robinet à soupape en Y est facile à installer et à démonter. Cependant, en raison de l'utilisation de plusieurs boulons, écrous et deux brides, ces robinets sont lourds.

Figure : Robinet à soupape en Y à chapeau boulonné.

Robinet à soupape à chapeau vissé, modèle Y 

Il s'agit d'un robinet à soupape en Y dans lequel le chapeau et le corps sont reliés par des vis. Les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent ce type de robinet pour les applications à moyenne pression et à faible coût. L'avantage d'utiliser ce type de robinet à soupape en Y est qu'il est très simple et moins coûteux.

 Robinet à soupape en Y à chapeau soudé 

Il s'agit d'un robinet à soupape en Y dont le chapeau et le corps sont reliés par soudage. Le robinet à soupape en Y à chapeau soudé est très économique et très fiable, car aucun fluide ne peut fuir à travers le corps, quelles que soient la pression et la température. Cependant, avec un robinet à soupape à chapeau soudé en Y, il devient très difficile d'accéder aux pièces internes en cas de réparation ou de nettoyage de l'intérieur du robinet. Le seul moyen d'accéder à l'intérieur de ce type de robinet à soupape en Y est d'abord d'enlever la soudure. C'est pourquoi les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent l'utilisation de ce type de robinet uniquement s'il n'est pas prévu de maintenance ou de nettoyage fréquents. 

Vis de tige intérieure Robinet à soupape de type Y 

Il s'agit d'un type de robinet à soupape en Y dans lequel la section filetée de la tige se trouve à l'intérieur du corps du robinet tandis que la garniture de tige est placée à l'extérieur. Les fabricants de robinets à soupape en Y à tige filetée intérieure conçoivent les filetages de la tige de manière à ce qu'ils soient en contact avec le fluide circulant dans le robinet. Ce type de robinet à soupape en Y est économique en termes de construction du chapeau. Cependant, le robinet à soupape en Y à tige intérieure ne peut pas être réparé de l'extérieur. Ce type de robinet à soupape en Y convient mieux aux fluides ayant un bon pouvoir lubrifiant. 

Figure : Vis de tige intérieure Robinet à soupape de type Y.

Vis de tige extérieure Robinet à soupape de type Y 

Il s'agit d'un robinet à soupape en Y dans lequel la tige est filetée du côté extérieur tandis que la section de la tige qui n'est pas filetée se trouve dans le robinet. Dans ce type de robinet à soupape en Y, les filetages de la tige sont isolés du fluide par la garniture du robinet. Les fabricants de robinets à soupape en Y utilisent cette conception pour éviter que les filets ne soient endommagés par la corrosion, les températures élevées et les particules solides présentes dans le robinet. L'un des avantages du robinet à soupape en Y à vis de tige extérieure est qu'il peut être réparé de l'extérieur, ce qui est préférable pour les applications sévères. Cependant, la garniture de la vanne est sujette à l'usure en raison du mouvement de la tige vers le haut et vers le bas, ainsi que du mouvement de rotation. 

Figure : Vis de tige extérieure Robinet à soupape de type Y.

Applications du robinet à soupape en Y 

• Produits chimiques inorganiques et organiques. 
• Ils sont utilisés dans les applications pétrochimiques. 
• Systèmes de raffinage du pétrole et du gaz. 
• Applications pharmaceutiques 
• Centrales de production d'énergie géothermique. 
• Systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation. 
• Applications dans le domaine de l'alimentation et des boissons. 
• Usines de fabrication d'acier. 
• Applications de traitement de l'eau. 

Avantages des robinets à soupape en Y 

• Faible perte de charge par rapport aux robinets à soupape standard (modèle Z). 
• Ces valves ont une course courte. 
• Fonctionner plus rapidement par rapport à vanne à opercule. 
• Ils ne présentent pas de fuite de liquide, à moins qu'ils ne soient endommagés mécaniquement. 
• Polyvalents, ils peuvent être utilisés dans différentes applications industrielles. 
• Ces valves sont durables car elles peuvent être réparées pour être réutilisées. 

Inconvénients des robinets à soupape en Y 

• Ils sont lourds par rapport à leur taille. 
• Ils ont une perte de pression élevée par rapport aux robinets-vannes. 
• Tend à faire plus de bruit que d'autres soupapes telles que vanne à bille et vanne à clapet

Dépannage des robinets à soupape de type Y

Fuite au niveau de la connexion corps-chapeau 

• Connexion desserrée. Serrer les éléments de raccordement conformément aux instructions du fabricant du robinet à soupape en Y. 
• Joint endommagé. Remplacer le joint. 

Fuite du siège 

• Sièges usés ou endommagés. Remplacer les sièges de soupape. 
• Présence de corps étrangers dans la cage du robinet. Démontez le robinet en suivant les instructions du fabricant du robinet à soupape en Y et nettoyez tous les corps étrangers, puis réassemblez le robinet. 

Fuite par le presse-étoupe 

• Écrous du presse-étoupe desserrés. Serrer les écrous du presse-étoupe.
• Le suiveur de presse-étoupe est mal positionné. Positionner correctement le suiveur de presse-étoupe. 
• Garniture usée. Remplacer la garniture. 
• Dommage mécanique ou corrosion de la tige. Remplacer la tige par une autre en matériau résistant à la corrosion. 

Le robinet à soupape de type Y est difficile à manœuvrer 

• Le filetage de la tige est endommagé. Remplacer la tige. 
• Des corps étrangers sont coincés dans le robinet. Démontez le robinet en suivant les instructions du fabricant du robinet à soupape en Y et retirez tous les corps étrangers. 

Résumé 

Le robinet à soupape en Y est l'un des types de robinets à soupape. La tige et les sièges de ce type de robinet sont inclinés à environ 45^o degrés. Ils ont une perte de pression plus faible que d'autres robinets tels que les robinets à soupape standard. Ces robinets sont utilisés pour l'ouverture, l'étranglement et la fermeture du flux de fluide. Les fabricants de robinets à soupape en Y recommandent l'utilisation de ces robinets dans les applications où la perte de pression est élevée et où une chute de pression importante n'est pas nécessaire. Lorsqu'un robinet à soupape en Y est complètement ouvert, le siège et la tige assurent un écoulement rectiligne du fluide, ce qui contribue à réduire la perte de pression.

Il existe différents types de robinets à soupape en Y, notamment les robinets à soupape en Y à chapeau vissé, les robinets à soupape en Y à chapeau boulonné, les robinets à soupape en Y à chapeau soudé, les robinets à soupape en Y à tige filetée intérieure et les robinets à soupape en Y à tige filetée extérieure. Ces robinets sont utilisés dans différentes applications industrielles telles que les raffineries de pétrole et de gaz, les produits pharmaceutiques, les produits chimiques, les aliments et les boissons, le traitement de l'eau, la fabrication d'acier et les centrales électriques à vapeur, entre autres. Les avantages de l'utilisation des robinets à soupape en Y sont, entre autres, leur applicabilité dans différentes applications, leur longue durée de vie, l'absence de fuite, la faible perte de pression et la rapidité de fonctionnement.