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L'ammoniac est une matière première importante pour la fabrication d'acide nitrique, de sel d'ammonium et d'amine. L'ammoniac est un gaz à température ambiante et peut être liquéfié sous pression. La plupart des métaux tels que l'acier inoxydable, l'aluminium, le plomb, le magnésium, le titane, etc. ont une excellente résistance à la corrosion du gaz ammoniac, de l'ammoniac liquide et de l'eau ammoniaquée. La fonte et l'acier au carbone ont également une bonne résistance à la corrosion du gaz ammoniac ou de l'ammoniac liquide, le taux de corrosion est généralement inférieur à 0,1 mm/an, de sorte que les équipements de production et de stockage d'ammoniac sont généralement en acier du point de vue du coût.

Le clapet anti-retour, le robinet à soupape, le robinet à bille et d'autres vannes peuvent être utilisés dans les systèmes de tuyauterie d'ammoniac et d'ammoniac liquide. Ces vannes ramènent la pression du gaz à un niveau sûr et la transmettent au système de service via d'autres vannes. Parmi eux, le plus couramment utilisé est le robinet à soupape. Le robinet à soupape d'ammoniac est une sorte de vanne à fermeture forcée, c'est-à-dire que lorsque la vanne est fermée, la pression doit être appliquée sur le disque afin que la surface d'étanchéité soit sans fuite.

Lorsque le fluide pénètre dans la vanne par le dessous du disque, il est nécessaire de surmonter le frottement de la tige et de la garniture ainsi que la pression du fluide. La force de fermeture de la vanne est supérieure à celle de l'ouverture de la vanne, le diamètre de la tige doit donc être grand ou la tige doit être courbée. Le débit du robinet à soupape auto-obturant pour gaz ammoniac se fait généralement de haut en bas, c'est-à-dire que le fluide pénètre dans la cavité de la vanne depuis le haut du disque, puis sous la pression du fluide, la force de fermeture de la vanne est faible et l'ouverture de la vanne est grand, le diamètre de la tige peut être réduit en conséquence. Lorsque le robinet à soupape est ouvert, lorsque la hauteur d'ouverture du disque est de 25% ~ 30% du diamètre nominal, le débit a atteint le maximum, indiquant que la vanne a atteint la position complètement ouverte. Par conséquent, la position complètement ouverte du robinet à soupape doit être déterminée par la course du disque. Alors, quelles sont les caractéristiques des vannes à soupape pour les applications d'ammoniac ?

• Le cuivre réagit avec l’ammoniac gazeux et l’ammoniac pour former des complexes solubles et produire une dangereuse fissuration par corrosion sous contrainte. Dans l’environnement ammoniaqué, même des traces d’ammoniac peuvent provoquer une corrosion sous contrainte dans l’atmosphère. Les vannes en cuivre et en alliage de cuivre ne conviennent généralement pas aux applications avec ammoniac.
• Le robinet à soupape d'ammoniac est de conception conique à tige montante par rapport au robinet à soupape commun. Sa surface d'étanchéité est principalement en alliage Babbitt et le corps de la vanne est en acier inoxydable CF8 ou en acier au carbone de haute qualité WCB pour être utilisé selon les exigences maximales, peut résister à la corrosion par l'ammoniac et aux basses températures jusqu'à -40 ℃.
• La conception de la face à rainure et languette du raccord à bride garantit des performances d'étanchéité fiables même lorsque la pression du pipeline fluctue.
• Un matériau d'étanchéité multicouche en PTFE (PTFE) ou en alliage Babbitt et une garniture souple composite en PTFE+ butanol + ressort) garantissent que la boîte à garniture de la vanne est exempte de fuites pendant toute la durée de vie.
• Des joints lisses en PTFE, des joints enroulés en acier inoxydable + graphite, des joints enroulés en acier inoxydable + PTFE sont également recommandés pour les vannes à ammoniac.

Le volant du robinet à soupape d'ammoniac est généralement peint en jaune pour le distinguer des robinets destinés à d'autres applications. De plus, des clapets anti-retour verticaux et des clapets anti-retour à levage sont également disponibles pour les applications d'ammoniac. Leurs disques montent et descendent en fonction de la pression différentielle du fluide et de leur propre poids, arrêtant automatiquement le fluide à contre-courant et protégeant l'équipement en amont, adaptés à la plupart des réservoirs d'ammoniac sur la canalisation horizontale.

La bride auto-serrante haute pression est un connecteur serré pour les processus haute pression (1500CL-4500CL), haute température et hautement corrosifs. Il est scellé par l’élasticité d’un anneau métallique réutilisable. Elle est plus légère que la bride universelle mais a un meilleur effet d'étanchéité, économisant du poids et de l'espace, du temps et des coûts de maintenance. Il est largement utilisé dans l'exploitation pétrochimique, pétrolière et gazière, la production de gaz industriel, le raffinage du pétrole, la transformation des aliments, l'industrie chimique, l'ingénierie environnementale, l'énergie minérale et nucléaire, l'aérospatiale, la construction navale, le traitement des carburants synthétiques, l'oxydation et la liquéfaction du charbon et d'autres domaines. Les connecteurs GRAYLOC sont reconnus comme la norme de production pour les connexions de tuyauterie et de cuve de service critique.

La bride auto-serrante haute pression est composée d'une pince à segment, d'un moyeu soudé bout à bout, d'une bague d'étanchéité et d'un boulon. Par rapport à la bride d'étanchéité souple conventionnelle, c'est-à-dire la déformation plastique du joint pour obtenir l'étanchéité, la bride auto-serrante à haute pression dépend de la déformation élastique du moyeu de la bague d'étanchéité (bras en T) pour sceller, c'est-à-dire le joint métal sur métal. La combinaison du joint, du collier et de la bague d'étanchéité rend la résistance du joint bien supérieure à la résistance du matériau à base de tuyau. Une fois pressé, l'élément d'étanchéité est scellé non seulement par la force exercée par la connexion externe, mais également par la pression du fluide lui-même. Plus la pression moyenne est élevée, plus la force de compression exercée sur l'élément d'étanchéité est importante.

Bague d'étanchéité en métal : La bague d'étanchéité est la partie centrale de la bride auto-serrante haute pression et sa section transversale a approximativement la forme d'un « T ». La bague d'étanchéité est serrée par la face d'extrémité de deux ensembles de moyeux pour former un tout avec le tube de base, ce qui améliore considérablement la résistance des pièces de connexion. Les deux bras de la section en forme de « T », c'est-à-dire la lèvre d'étanchéité, qui génère une surface conique interne de la zone d'étanchéité avec la douille, qui s'étend librement pour former l'étanchéité sous l'action de forces extérieures (dans la limite d'élasticité).

Moyeu : une fois les deux joints du moyeu serrés, la force est exercée sur la bague d'étanchéité et la lèvre d'étanchéité s'écarte de la surface d'étanchéité intérieure du moyeu. Une telle élasticité déviante renvoie la charge de la surface d'étanchéité à l'intérieur du moyeu vers la lèvre de la bague d'étanchéité, formant un joint élastique auto-amélioré.

Pince : la pince peut être ajustée librement dans une direction à 360° pour une installation facile.

Écrou/boulon à face sphérique : en général, chaque jeu de brides auto-serrantes haute pression n'a besoin que de quatre jeux de boulons sphériques haute pression pour obtenir la résistance globale.

La particularité d'une bride auto-serrante haute pression

• Bonne résistance à la traction : dans la plupart des cas, la bride auto-serrante haute pression du raccord peut mieux résister à la charge de traction que le tuyau lui-même. Le test destructif prouve que la bride est toujours intacte et sans fuite après la rupture du tuyau sous charge de traction.
• Bonne résistance à la corrosion : différents matériaux de bride peuvent répondre aux exigences particulières de protection contre la corrosion de différents environnements.
• Bonne résistance à la flexion : un grand nombre de tests montrent que cette bride ne fuira pas et ne se desserrera pas lorsqu'elle est soumise à une charge de flexion importante. Les tests réels montrent que la bride auto-serrante haute pression DN15 a été soumise à de nombreux coudes à froid dans la canalisation et que ses joints ne présentent aucune fuite ni desserrage.
• Bonne résistance à la compression : la bride auto-serrante haute pression ne supportera pas la compression de surcharge dans le pipeline normal ; La charge maximale de la bride pour des charges de compression plus élevées est déterminée par la résistance ultime du tuyau.
• Bonne résistance aux chocs : petite taille, structure compacte, peut résister à l'impact que la bride haute pression traditionnelle ne peut pas résister ; Le joint métal sur métal améliore considérablement sa résistance aux chocs.

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La résistance des vannes et la perte de pression sont différentes mais elles sont si étroitement liées que pour comprendre leur relation, vous devez d'abord comprendre le coefficient de résistance et le coefficient de perte de pression. Le coefficient de résistance au débit dépend des différentes structures de débit, de l'ouverture de la vanne et du débit moyen, et est une valeur variable. D'une manière générale, la structure fixe de la vanne dans un certain degré d'ouverture est un coefficient de débit fixe, vous pouvez calculer la pression d'entrée et de sortie de la vanne en fonction du coefficient de débit, c'est la perte de pression.

Le coefficient de débit (coefficient de décharge) est un indice important pour mesurer la capacité de débit de la vanne. Il représente le débit lorsque le fluide est perdu par unité de pression à travers la vanne. Plus la valeur est élevée, plus la perte de pression lorsque le fluide traverse la vanne est faible. La plupart des fabricants de vannes incluent les valeurs du coefficient de débit des vannes de différentes classes de pression, types et tailles nominales dans leurs spécifications de produits pour la conception et l'utilisation. La valeur du coefficient de débit varie en fonction de la taille, de la forme et de la structure de la vanne. De plus, le coefficient de débit de la vanne est également affecté par l'ouverture de la vanne. Selon les différentes unités, le coefficient de débit a plusieurs codes et valeurs quantitatives différents, parmi lesquels les plus courants sont :

• Coefficient de débit Cv : Débit à une chute de pression de 1 psi lorsque l'eau s'écoule à travers la vanne à 15,6 °c (60 °f).
• Coefficient de débit Kv : Le débit volumique lorsque le débit d'eau entre 5 ℃ et 40 ℃ génère une chute de pression de 1 bar à travers la vanne.

Cv=1,167Kv

La valeur Cv de chaque vanne est déterminée par la section transversale du flux solide.

Le coefficient de résistance de la vanne fait référence à la perte de résistance du fluide à travers la vanne, qui est indiquée par la chute de pression (pression différentielle △P) avant et après la vanne. Le coefficient de résistance de la vanne dépend de la taille de la vanne, de la structure et de la forme de la cavité, et dépend davantage de la structure du disque et du siège. Chaque élément de la chambre du corps de vanne peut être considéré comme un système de composants (retournement, expansion, retrait, retour du fluide, etc.) qui génèrent une résistance. Ainsi, la perte de pression dans la vanne est approximativement égale à la somme des pertes de pression des composants de la vanne. En général, les circonstances suivantes peuvent entraîner une augmentation du coefficient de résistance de la vanne.

• Le port de la valve est soudainement élargi. Lorsque l'orifice est soudainement agrandi, la vitesse de la partie fluide est consommée dans la formation de courants de Foucault, l'agitation et le chauffage du fluide, etc. ;
• L'expansion progressive de l'orifice de la vanne : lorsque l'angle d'expansion est inférieur à 40 °, le coefficient de résistance du tube rond à expansion progressive est inférieur à celui de l'expansion soudaine, mais lorsque l'angle d'expansion est supérieur à 50 °, le coefficient de résistance augmente de 15% ~ 20% par rapport à l'expansion soudaine.
• L'orifice de la valve se rétrécit soudainement.
• Le port de la valve tourne en douceur et même dans les coins.
• Connexion conique symétrique du port de vanne.

En général, les robinets à tournant sphérique et les robinets-vannes à passage intégral ont la moindre résistance aux fluides en raison de l'absence de rotation et de réduction, presque de la même manière que le système de tuyauterie, qui est le type de vanne qui offre la plus excellente capacité de débit.