Guide complet des vannes à boisseau sphérique - conception des orifices

Guide complet des vannes à boisseau sphérique - conception des orifices

Vanne à bille

Figure 1 : Vanne à bille

Une vanne à bille est un type de vanne qui contrôle le débit des fluides dans les systèmes de tuyauterie. En fonction de l'application prévue, les robinets à boisseau sphérique ont une variété de conceptions. En fonction de la taille de l'orifice, un robinet à boisseau sphérique peut être classé comme un robinet à boisseau sphérique à passage intégral, à passage standard ou à passage réduit. Cet article compare les différents avantages et inconvénients de chaque type de vanne à bille.

Table des matières

Robinets à bille en fonction de la taille de l'orifice

Vanne à bille à passage intégral

Un robinet à boisseau sphérique à passage intégral ou à alésage intégral est un type de robinet à boisseau sphérique où les tuyaux d'entrée et de sortie ont le même diamètre que l'alésage du robinet. En termes simples, l'orifice de la vanne est de la même taille que le tuyau, ce qui donne une vanne à bille à passage intégral. Pour un robinet à boisseau sphérique à passage intégral, il n'y a que peu ou pas de résistance à l'écoulement des fluides et le chemin d'écoulement est droit.

Vanne à bille à port standard

Dans un robinet à bille à orifice standard, la taille de l'alésage de la bille est inférieure à la taille des tuyaux d'entrée et de sortie. Le diamètre du chemin d'écoulement à travers la vanne à bille est plus étroit à l'intérieur. La vanne à bille à orifice standard crée une résistance à l'écoulement, ce qui augmente la pression du fluide. Le chemin d'écoulement est généralement droit.

Vanne à bille à port réduit

Dans les vannes à bille à passage réduit, l'orifice de la vanne à bille est plus étroit d'une taille de tuyau que les tuyaux d'entrée et de sortie. En d'autres termes, le diamètre de l'alésage est inférieur d'une spécification à la spécification du diamètre des tuyaux. Le fluide circulant dans une vanne à orifice réduit a une vitesse plus élevée.

Robinets à bille à passage intégral (à gauche) et à passage réduit (à droite)

Figure 2 : Robinets à bille à passage intégral (à gauche) et à passage réduit (à droite)

Comparaison entre les robinets à bille à passage intégral, à passage standard et à passage réduit

Les caractéristiques des robinets à tournant sphérique à orifice réduit et à orifice standard étant identiques en tous points, les deux types de robinets sont regroupés en un seul tout au long du processus de comparaison, comme indiqué ci-dessous.

Taille du port

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard : L'orifice de la vanne est plus petit que le diamètre du tuyau.
  • Robinets à bille à passage intégral : La taille de l'orifice de la vanne est la même que celle du diamètre du tuyau.

Médias

Le média est le fluide qui circule dans les tuyaux et la vanne à bille. Les milieux peuvent être des solides, des liquides ou des gaz.

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard : Les vannes à bille à orifice réduit ou standard sont utiles pour transporter des fluides ordinaires comme les gaz ou l'eau. Ces vannes transportent des fluides légers en général.
  • Robinets à bille à passage intégral : Les robinets à boisseau sphérique à passage intégral conviennent aux fluides visqueux car ils offrent peu ou pas de résistance à l'écoulement. Des exemples de fluide visqueux sont la paraffine, la glycérine, etc.

Pipeline et contrôle du débit

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard Les robinets à bille à orifice réduit et standard offrent une résistance à l'écoulement, produisant ainsi une chute de pression. Le chemin d'écoulement à travers la valve devient plus étroit à l'intérieur de la valve. Les vannes à bille à port réduit ou standard sont idéales pour les conditions de travail détendues où la chute de pression n'affecte pas les performances de la conduite. En effet, ces vannes réduisent la vitesse du fluide et conviennent donc aux applications où la résistance à l'écoulement est acceptable.
  • Robinets à bille à passage intégral : Un robinet à boisseau sphérique à passage intégral a un chemin d'écoulement droit et offre peu ou pas de résistance à l'écoulement du fluide. La voie d'écoulement à travers un robinet à boisseau sphérique à passage intégral ne devient pas plus étroite à l'intérieur. Les vannes à bille à passage intégral sont la seule option pour les systèmes de tuyauterie soumis à des conditions de travail strictes. Les canalisations souterraines, quel que soit le milieu, ne doivent utiliser que des robinets à bille à passage intégral. Lorsqu'il s'agit de contrôler des pipelines, les vannes à passage intégral sont idéales.

Applications de raclage

Le raclage est le processus de nettoyage d'un gazoduc au cours duquel un dispositif appelé racleur se déplace dans le gazoduc. Ce processus n'est pas pris en charge par certains types de vannes qui ne permettent pas la libre circulation des racleurs dans la vanne connectée.

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard : Les robinets à boisseau sphérique à port réduit ont des diamètres différents pour l'alésage et le tuyau de raccordement ; le dispositif de raclage ne peut donc pas circuler librement dans un robinet à boisseau sphérique à port réduit à des fins de nettoyage.
  • Robinets à bille à passage intégral : À l'état ouvert, l'alésage d'un robinet à tournant sphérique à passage intégral est parallèle aux orifices d'entrée et de sortie ; il n'y a donc aucune différence visuelle entre l'alésage du robinet et celui de la conduite. De cette façon, un porc peut s'écouler librement à travers la vanne, ce qui permet de nettoyer l'alésage de la vanne ainsi que l'ensemble de la canalisation.

Coût

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard : Un robinet à boisseau sphérique à orifice réduit ou standard a un corps compact et donc des coûts moindres.
  • Robinets à bille à passage intégral : L'achat d'une vanne à bille à passage intégral nécessite un investissement initial plus important que l'achat d'une vanne à bille à passage réduit. Le port complet est plus cher car de nombreux matériaux sont utilisés dans sa construction. En raison de ses performances efficaces, une vanne à bille à passage intégral est rentable à long terme.

Espace de montage

L'espace de montage est la quantité d'espace que le robinet à boisseau sphérique occupera une fois installé.

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard : Un robinet à boisseau sphérique à orifice réduit/standard a un petit volume et prend donc peu de place.
  • Robinets à bille à passage intégral : Un robinet à boisseau sphérique à passage intégral a un grand volume, ce qui nécessite plus d'espace.

Transportation

  • Robinets à bille à orifice réduit/standard : Le petit volume et la légèreté d'un robinet à boisseau sphérique à orifice réduit le rendent facile à transporter.
  • Robinets à bille à passage intégral : La vanne à bille à passage intégral est lourde et a un grand volume. Cela rend son transport difficile et coûteux.

Vanne à bille à passage intégral avec vidange

Un robinet à boisseau sphérique à passage intégral doté d'un drain est essentiel pour éviter l'accumulation de fluide ou de condensation à l'intérieur du robinet. Le fait de ne pas vidanger la valve peut l'endommager. La vidange est effectuée pour remplacer les fluides contaminés et éventés dans la valve. La vidange libère la pression qui s'est accumulée dans la valve. Pour vidanger un robinet à boisseau sphérique, il faut d'abord permettre au fluide de s'écouler dans le drain en ouvrant le robinet. Ensuite, fermez la valve pour empêcher le fluide de s'écouler à travers elle. Enfin, ouvrez la valve et laissez le fluide s'écouler. Pour plus d'informations, lisez notre article sur la vanne de vidange des condensats.

Vanne à bille 3 voies à passage intégral

Un robinet à boisseau sphérique à trois voies à passage intégral comporte trois orifices. Ces vannes sont disponibles avec un orifice en L ou en T. Les désignations L et T font référence à la conception de l'alésage interne, qui détermine le sens d'écoulement du fluide. Un robinet à boisseau sphérique à 3 voies avec un orifice en T ou en L permet de mélanger, de distribuer ou de détourner la direction du flux pour différentes applications. Pour ouvrir un 3 voies, tournez la boule jusqu'à ce que les orifices soient alignés avec les orifices correspondants, permettant ainsi aux fluides de s'écouler. Pour fermer, faites pivoter la boule en position fermée. Lorsque les ports sont fermés, ils ne sont pas à leur place et ne sont pas alignés les uns par rapport aux autres.

Tableau comparatif

Vanne à bille à port standard/réduit Vanne à bille à passage intégral
Contrôle des pipelines Pas idéal Idéal
Coût Faible coût initial La plus élevée au départ
Espace de montage Moins Plus
Transport Facile Difficile
Applications de raclage Pas idéal Idéal

FAQs

Quelle est la différence entre les vannes à bille à orifice standard et à orifice complet ?

Dans une vanne à bille à passage intégral, les orifices de la vanne ont le même diamètre que les tuyaux de raccordement. La taille de l'orifice de la vanne est inférieure au diamètre du tuyau dans une vanne à bille à orifice standard.

Pourquoi le port standard est-il plus courant que les autres types de vannes à bille ?

La conception d'un robinet à boisseau sphérique à port standard est pratique pour la plupart des applications. Il est compact, relativement léger et moins cher.