Les vannes industrielles sont des composants de contrôle essentiels dans les systèmes de distribution de fluides, avec diverses méthodes de classification basées principalement sur la fonction, la pression, la température et les méthodes d'actionnement. Ci-dessous, les approches de classification courantes et les types de vannes typiques :
Classées par fonction
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Vannes d'arrêt: Utilisées pour connecter ou bloquer l'écoulement du fluide, telles que les vannes à vanne, les vannes à soupape, les vannes à boisseau sphérique, les vannes papillon et les vannes à obturateur.
Exemples de produits:- Vanne à vanne coulissante pneumatique manuelle (DN150, raccordement à bride, adaptée au contrôle hydraulique des pipelines)
- Vanne à boisseau sphérique à bride en acier inoxydable (DN125, joint souple, utilisée pour l'arrêt de l'écoulement)
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Clapets anti-retour: Empêchent le refoulement du fluide, tels que les clapets anti-retour à battant et les clapets anti-retour à clapet.
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Vannes de régulation: Régulent la pression et le débit du fluide, telles que les détendeurs et les vannes de régulation.
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Soupapes de sécurité: Assurent une protection contre la surpression en déchargeant l'excès de fluide.
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Vannes de dérivation: Distribuent ou mélangent les fluides, telles que les vannes à obturateur à trois voies et les purgeurs de vapeur.
Classées par pression nominale
- Vannes basse pression: PN ≤1,6 MPa
- Vannes moyenne pression: PN 2,5–6,4 MPa
- Vannes haute pression: PN 10–80 MPa
- Vannes ultra-haute pression: PN ≥100 MPa.
Classées par température de fonctionnement
- Vannes haute température: t >450°C (nécessitent des matériaux spéciaux comme l'acier chrome-molybdène-vanadium, avec des chapeaux allongés et des procédés de soudure des bagues d'étanchéité)
- Vannes moyenne température: 120°C ≤ t ≤450°C
- Vannes température normale: -40°C ≤ t ≤120°C
- Vannes basse température: -100°C ≤ t ≤-40°C
- Vannes ultra-basse température: t <-100°C.
Classées par méthode d'actionnement
- Vannes manuelles: Telles que les vannes à boisseau sphérique manuelles et les vannes à vanne à tige montante et joint souple
- Vannes à commande électrique: Incluant les types électriques, pneumatiques et hydrauliques, tels que les vannes d'arrêt marche/arrêt pneumatiques.
Autres méthodes de classification
- Par type de raccordement: Brides, soudées ou raccords à compression.
- Par taille de l'orifice: Petit (DN<40mm), moyen (DN50–300mm) et grand (DN≥350mm).
Les classifications ci-dessus fournissent un cadre de base pour les vannes industrielles. La sélection réelle doit être basée sur les conditions de travail spécifiques (par exemple, les propriétés du fluide, les exigences de pression et de température).
Matériaux courants pour vannes
Les matériaux des vannes industrielles varient considérablement, et la sélection du matériau approprié est cruciale en fonction du fluide de travail, de la température et des conditions de pression. Voici les matériaux de vannes courants et leurs caractéristiques :
Matériaux courants pour le corps
- Fonte grise
- Convient aux pressions nominales PN ≤1,0 MPa et aux températures de -10°C à 200°C dans l'eau, la vapeur, l'air et autres fluides.
- Faible coût mais avec une résistance à la traction plus faible et une résistance modérée à la température (recommandé en dessous de 200°C).
- Fonte malléable
- Convient pour PN ≤2,5 MPa et des températures de -30°C à 300°C dans l'eau, la vapeur et l'huile.
- Meilleure résistance et ténacité que la fonte grise, avec une bonne résistance à l'usure.
- Fonte ductile (fonte à graphite sphéroïdal)
- Convient pour PN ≤4,0 MPa et des températures de -30°C à 350°C dans l'eau, la vapeur et l'huile.
- Les propriétés mécaniques se rapprochent de celles de l'acier, avec une résistance à la traction et une ténacité élevées.
- Acier au carbone (par exemple, WCB)
- Convient pour PN ≤32,0 MPa et des températures de -30°C à 425°C dans les environnements à haute pression, tels que le pétrole et la vapeur.
- Bonnes performances globales, avec une forte résistance à la pression et aux chocs.
- Acier inoxydable
- Acier inoxydable austénitique (par exemple, 304/316): Excellente résistance à la corrosion. Le 304 convient aux environnements généraux, tandis que le 316 convient aux fluides corrosifs contenant des chlorures.
- Largement utilisé dans les industries chimique et alimentaire.
- Alliages de cuivre
- Convient pour PN ≤2,5 MPa dans l'eau, l'eau de mer, l'oxygène et autres fluides, avec des températures de -40°C à 250°C.
- Acier basse température
- Convient pour PN ≤6,4 MPa et des températures ≥-196°C dans le gaz naturel liquéfié, l'azote liquide et autres applications cryogéniques.
- Plastiques / Caoutchouc doublé / PTFE doublé
- Bonne résistance à la corrosion, adapté aux fluides basse pression, basse température ou hautement corrosifs.
Matériaux d'étanchéité et de garniture
- Surfaces d'étanchéité: Doivent être résistantes à la corrosion et à l'usure, généralement fabriquées en PTFE (Téflon) ou en métaux (par exemple, 1Cr13, 1Cr18Ni9).
- Garniture: Généralement en PTFE ou en corde d'amiante, sélectionnée en fonction du fluide, de la température et de la pression.
Considérations clés pour la sélection
- Caractéristiques du fluide: Pour les fluides corrosifs, privilégier l'acier inoxydable (par exemple, 316L) ou les vannes doublées.
- Température et pression: Les environnements à haute température et à haute pression nécessitent de l'acier au carbone ou allié, tandis que les applications cryogéniques nécessitent de l'acier basse température.
- Rentabilité: Dans des conditions difficiles, les matériaux à haute résistance à la corrosion (par exemple, 316) peuvent être plus économiques.
Pour plus de détails sur des matériaux spécifiques (par exemple, les différences entre l'acier inoxydable 304 et 316) ou les matériaux d'étanchéité, consultez les ressources suivantes :
- Guide de sélection des vannes en acier inoxydable (Tutoriel vidéo)
- Explication détaillée des matériaux de vannes et des relations avec la température (Article technique)