La sélection des modes de fonctionnement des vannes

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Selon le mode de fonctionnement, la vanne peut être divisée en vanne manuelle et vanne commandée par actionneur. Les actionneurs de vanne sont des dispositifs qui fonctionnent et sont connectés à la vanne, commandés manuellement (volant/levier à ressort), électrique (solénoïde/moteur), pneumatique (membrane, cylindre, lame, moteur pneumatique, combinaison film et cliquet), hydraulique (hydraulique cylindre/moteur hydraulique) et combinaison (électro et hydraulique, pneumatique et hydraulique).

Le dispositif d'entraînement de vanne peut être divisé en course droite et course angulaire en fonction des modes de mouvement. Le dispositif d'entraînement à course droite est un entraînement multitours, principalement adapté à divers types de vannes à vanne, de vannes à soupape et de papillons des gaz ; Le dispositif d'entraînement à course angulaire est un dispositif d'entraînement rotatif partiel qui ne nécessite qu'un angle de 90°. principalement applicable à divers types de vannes à bille et de vannes papillon. La sélection des actionneurs de vanne doit être basée sur une compréhension complète du type et des performances des actionneurs de vanne, en fonction du type de vanne, des spécifications de fonctionnement du dispositif et de la position de la vanne sur la conduite ou le dispositif.

 

Vanne à action automatique par fluide

La vanne automatique doit s'appuyer sur l'énergie du fluide lui-même pour ouvrir et fermer la vanne. Elle n'a pas besoin d'un entraînement par force externe tel qu'une soupape de sécurité, un réducteur de pression, un purgeur de vapeur, un clapet anti-retour, une vanne de régulation automatique.

 

Vanne à volant ou à levier

Les vannes à commande manuelle sont le type de vanne le plus largement utilisé, à savoir des vannes à commande manuelle avec volants, poignées, leviers et roues à chaîne. Lorsque le couple d'ouverture et de fermeture de la vanne est plus important, ce réducteur à roue ou à vis sans fin peut être placé entre le volant et la tige de vanne. Le joint universel et l'arbre de transmission peuvent également être utilisés lorsqu'une opération à distance est nécessaire.

Les vannes à commande manuelle sont généralement équipées d'un volant fixé à la tige de la vanne ou à l'écrou de joug qui tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse pour fermer ou ouvrir une vanne. Les vannes à soupape et à vanne sont ouvertes et fermées de cette manière.

Vannes quart de tour à commande manuelle, telles que Robinet à tournant sphérique, Vanne à boisseau ou vanne papillon, qui nécessitent un levier pour actionner la vanne. Il existe cependant des applications dans lesquelles il n'est pas possible ou souhaitable d'actionner la vanne manuellement par volant ou levier. Dans ces situations, les actionneurs peuvent être nécessaires.

 

Vanne entraînée par des actionneurs

Un actionneur est un dispositif d'entraînement qui fournit un mouvement linéaire ou rotatif, utilisant une certaine source d'énergie et fonctionnant sous un certain signal de commande. Les actionneurs de base sont utilisés pour ouvrir ou fermer complètement une vanne. Les actionneurs de commande ou de régulation des vannes reçoivent un signal de positionnement pour se déplacer vers n'importe quelle position intermédiaire. Il existe de nombreux types d'actionneurs différents, les actionneurs de vanne couramment utilisés sont présentés ci-dessous :

  • Actionneurs à engrenages
  • Actionneurs de moteurs électriques
  • Actionneurs pneumatiques
  • Actionneurs hydrauliques
  • Actionneurs solénoïdes

Les grandes vannes doivent fonctionner contre une pression hydrostatique élevée et doivent être actionnées à distance. Lorsque le temps d'ouverture, de fermeture, d'étranglement ou de contrôle manuel de la vanne est plus long que celui requis par les normes de conception du système. Ces vannes sont généralement équipées d'un actionneur.

 

D'une manière générale, la sélection des actionneurs dépend de plusieurs facteurs tels que le type de vanne, les intervalles de fonctionnement, le couple, la commande des interrupteurs, le contrôle continu, la disponibilité de l'énergie externe, l'économie, la maintenance, etc., ces facteurs dépendant de chaque situation.

Les normes de taux de fuite des vannes industrielles

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Les vannes sont l'une des principales sources de fuite dans les systèmes de canalisations de l'industrie pétrochimique, elles sont donc essentielles aux fuites des vannes. Les taux de fuite des vannes correspondent en fait au niveau d'étanchéité des vannes. Les performances d'étanchéité des vannes sont appelées pièces d'étanchéité des vannes pour empêcher toute fuite de fluide.

Les principales pièces d'étanchéité de la vanne comprenant : la surface de contact entre les pièces d'ouverture et de fermeture et le siège, le montage de la garniture, de la tige et de la boîte à garniture, la connexion entre le corps de la vanne et les chapeaux. Le premier appartient aux fuites internes, qui affectent directement la capacité de la vanne à couper le fluide et le fonctionnement normal de l'équipement. Les deux derniers sont des fuites externes, c'est-à-dire des fuites de fluide provenant de la vanne interne. Les pertes et la pollution environnementale causées par les fuites externes sont souvent plus graves que celles causées par les fuites internes. Les fuites de vanne ne sont pas autorisées, en particulier dans des conditions de température et de pression élevées, dans des milieux inflammables, explosifs, toxiques ou corrosifs. La vanne doit donc fournir des performances d'étanchéité fiables pour répondre aux exigences de ses conditions d'utilisation en matière de fuite. À l'heure actuelle, il existe cinq types de normes de classification des joints de soupape couramment utilisées dans le monde.

 

OIN 5208

L'Organisation internationale de normalisation ISO 5208 spécifie les examens et les tests sur lesquels un fabricant de vannes doit agir afin d'établir l'intégrité de l'enveloppe de pression d'une vanne métallique industrielle et de vérifier le degré d'étanchéité de la fermeture de la vanne et l'adéquation structurelle de son mécanisme de fermeture. .

Il existe 10 taux de fuite spécifiés dans la norme ISO 5208 : A, AA, A, B, C, CC, D, E, EE, F, G et le taux A correspond aux grades les plus élevés. Il existe une correspondance vaguement définie entre les valeurs d'acceptation du taux de fuite de l'API 598 et la valeur de fuite du taux A telle qu'appliquée au DN 50, le taux CC-liquide pour les clapets anti-retour autres que ceux à siège métallique et pour les clapets anti-retour le taux EE-gaz et le taux G- liquide. Les tarifs A, B, C, D, F et G correspondent aux valeurs de la norme EN 12266-1.

API598

La norme API 598 de l'American Petroleum Institute est la norme de test la plus couramment utilisée pour les vannes standard américaines. Il s'applique aux tests de performances d'étanchéité des vannes standard API suivants :

API 594 Clapets anti-retour à brides, à cosses, à plaquettes et à soudure bout à bout

API 599 Vannes à boisseau métallique à brides, filetées et soudées bout à bout

API 602 Vannes et clapets anti-retour en acier DN 00 et inférieurs pour l'industrie du pétrole et du gaz naturel

Vannes à couvercle boulonné résistantes à la corrosion, à brides et soudées bout à bout API 603

API 608 Robinets à tournant sphérique métalliques à brides, filetés et soudés bout à bout

API 609 Vannes papillon à double bride, à cosses et à plaquettes

MSS SP61

L'Association américaine pour la normalisation des fabricants de vannes et de raccords Le test de pression MSS SP61 pour les vannes métalliques spécifie que les exigences de fuite admissibles sont les suivantes :

(1) Dans le cas où l'une des surfaces d'étanchéité du siège d'étanchéité de la vanne est en plastique ou en caoutchouc, aucune fuite ne doit être observée pendant la durée de l'essai d'étanchéité.

(2) La fuite maximale admissible de chaque côté lorsqu'il est fermé doit être : le liquide doit avoir la taille nominale (DN) 0 par mm, 0 par heure, 4 ml ; Le gaz correspond à la taille nominale (DN) par millimètre, 120 ml par heure.

(3) La fuite autorisée par le clapet anti-retour peut être augmentée de 4 fois.

Il convient de noter que MS SSP 61 est souvent utilisé pour l'inspection des vannes en acier « entièrement ouvertes » et « entièrement fermées », mais pas pour les vannes de régulation. MSS SP61 n'est généralement pas utilisé pour tester les vannes standard américaines.

ANSI／FCI 70-2

Les normes nationales américaines/normes de l'American Instrument Association ANSI/FCI 70-2 (ASME B16).104) s'appliquent aux exigences de qualité d'étanchéité des vannes de régulation. Le joint métal-élastique ou le joint métallique doivent être sélectionnés lors de la conception technique en fonction des caractéristiques du fluide et de la fréquence d'ouverture de la vanne. Vanne à siège métallique les qualités de sceau doivent être stipulées dans le contrat de commande, les taux I, Ⅱ, Ⅲ sont moins utilisés en raison de la demande d'un niveau inférieur, choisissez généralement Ⅳau moins et V ou Ⅵ pour des exigences plus élevées.

EN 12266—1

La norme EN 12266-1, essais sur vannes industrielles, partie l spécifie les essais de pression, les méthodes d'essai et les critères d'acceptation – exigences obligatoires. La norme EN 12266-1 répond aux exigences de la norme ISO 5208 pour la classification des joints mais ne dispose pas des notes AA, CC et EE. La nouvelle édition de l'ISO 5208 ajoute six niveaux AA, CC, E, EE, F et G et donne des comparaisons avec plusieurs niveaux d'étanchéité de l'API 598 et de l'EN 12266.

 

Il convient de noter dans la conception technique que l'API 600-2001 (ISO 10434-1998) spécifie que les performances d'étanchéité de la vanne sont testées conformément à la norme ISO 5208, mais que les fuites dans les tableaux 17 et 18 sont équivalentes à l'API 598-1996. , et non ISO 5208. Par conséquent, lorsque l'API 600 et sa norme de test de performances d'étanchéité API 598 sont sélectionnés pour la conception technique, la version de la norme doit être clarifiée pour garantir l'uniformité du contenu de la norme.

Les directives pertinentes de l'API 6D (ISO 14313) pour les fuites de vannes sont les suivantes : « les vannes à siège souple et les vannes à boisseau sphérique ne doivent pas dépasser la norme ISO 5208 A (pas de fuite visible), les vannes à siège métallique ne doivent pas dépasser la norme ISO 5208 (1993) D à moins que spécifié autrement." Remarque dans la norme : « des applications spéciales peuvent nécessiter des fuites inférieures à la classe D de la norme ISO 5208 (1993). Par conséquent, des exigences de fuite supérieures à la norme doivent être indiquées dans le contrat de commande.