Clapet à battant - Types et caractéristiques

Un clapet à battant utilise un disque articulé qui s'ouvre avec le flux vers l'avant et se ferme contre le flux inverse, empêchant ainsi le reflux. Ces vannes fonctionnent automatiquement sans alimentation, sont rentables, sont fabriquées dans une large gamme de matériaux et ont différents modèles pour des fonctionnalités spécifiques. Cet article traite du fonctionnement, des applications, des avantages et des inconvénients d'un clapet à battant.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'un clapet à battant
• Matériaux
• Installation
• Avantages et inconvénients
• Applications des clapets à battant
• Symbole du clapet à battant
• Comparaison avec d'autres types de clapets anti-retour
• FAQ

Tableau comparatif des clapets anti-retour

Tableau comparatif des clapets anti-retour

Tableau 1 : Clapet anti-retour à piston vs clapet à battant vs clapet anti-retour à ressort

Qu'est-ce qu'un clapet à battant ?

Un clapet à battant en ligne possède un disque (Figure 2 marqué B) qui peut pivoter sur une charnière (Figure 2 marqué A). Lorsqu'il est fermé, le disque repose sur le joint de la vanne (Figure 2 marqué C) du côté de l'entrée de la vanne. Lorsque la pression du fluide entrant dans la vanne est supérieure à la pression d'ouverture de la vanne, le disque se soulève, la vanne s'ouvre et le fluide peut traverser la vanne. Lorsque la pression d'alimentation chute, la vanne se ferme pour bloquer tout reflux en aval qui pourrait se produire. Lisez notre guide sur les clapets anti-retour pour une compréhension complète.

Matériaux

Corps de vanne

• Acier inoxydable
  • Les clapets à battant en acier inoxydable sont durables et résistants à la corrosion et à la rouille, ce qui les rend adaptés à de nombreuses applications. Cependant, ils peuvent ne pas être rentables pour les systèmes à basses pressions ou températures.
  • Bien que généralement résistant à la corrosion, tous les grades d'acier inoxydable ne conviennent pas aux applications en eau salée. L'acier inoxydable 316 est recommandé pour de tels environnements en raison de sa résistance accrue à la corrosion induite par les chlorures.
  • Ces vannes fonctionnent généralement efficacement dans une plage de température de -20 à 200 °C (-4 à 392 °F).
• Laiton
  • Les clapets à battant en laiton conviennent aux applications à haute température et haute pression et sont plus rentables que les vannes en acier inoxydable.
  • Ils fonctionnent efficacement dans une plage de température d'environ 0 à 90 °C (32 à 194 °F).

Siège de vanne

• NBR
  • Les sièges en NBR sont résistants à l'huile et ont une haute résistance à l'abrasion.
  • Les températures de fonctionnement de ces joints vont de -35 °C à 120 °C (-31 °F à 248 °F).
• Métal
  • Bien qu'offrant une résistance élevée à la température et à la pression, les sièges métalliques sont plus sujets aux fuites que les sièges en caoutchouc et peuvent nécessiter une protection contre la corrosion dans des environnements spécifiques.
  • La plage de température exacte dépend du métal spécifique utilisé.

Lisez notre guide de résistance chimique pour en savoir plus sur les propriétés chimiques des différents matériaux.

Installation

Un clapet à battant est généralement installé horizontalement. S'il est installé sur un tuyau vertical où le flux est ascendant contre la gravité, le disque peut claquer contre le siège lorsque le flux s'arrête, ce qui peut entraîner un coup de bélier. Si le flux est descendant, comme dans le cas des conduites d'alimentation de chaudière et des applications minières avec un espacement limité, le clapet à battant sera toujours ouvert et ne remplira pas sa fonction.

Les étapes générales d'installation sont :

1. Assurez-vous qu'il n'y a pas de corps étrangers à l'intérieur de la vanne, par exemple, du matériel d'emballage.
2. Poussez le disque loin du siège pour vous assurer qu'il fonctionne correctement.
3. Alignez correctement la vanne en orientant la flèche dans le sens du flux.
4. Installez le clapet à battant.
   1. Pour les raccords filetés, commencez par visser la vanne dans les deux extrémités de la tuyauterie jusqu'à ce qu'elle soit serrée à la main. Ensuite, utilisez une clé pour serrer la vanne d'un demi-tour supplémentaire. Un serrage supplémentaire peut endommager la vanne.
   2. Faites particulièrement attention au filetage lorsque vous commencez à visser la vanne. Si le filetage de la vanne et le filetage du tuyau ne s'alignent pas correctement, un filetage croisé peut se produire et endommager les filets.
5. Après avoir installé la vanne, faites circuler du fluide à travers elle pour vous assurer qu'il s'écoule dans la bonne direction. Assurez-vous également qu'il n'y a pas de fuite.

Avantages et inconvénients

Avantages

• L'ensemble charnière et disque est protégé du flux, réduisant les chances que des fluides visqueux ou des boues y adhèrent et obstruent la fermeture de la vanne.
• Les clapets à battant sont disponibles en grandes tailles. Généralement, les tailles de raccordement sont disponibles de 1/2 à 4 pouces (12,7 à 101,6 mm).

Inconvénients

• Les clapets à battant ne conviennent pas aux inversions fréquentes de flux et aux flux pulsés. Les clapets anti-retour à ressort sont préférés dans ces systèmes car ils sont plus silencieux.
• Les clapets à battant sont généralement sujets aux problèmes de coup de bélier.
  • Concevez le système de tuyauterie pour minimiser les changements brusques de direction et de vitesse d'écoulement, qui peuvent contribuer au coup de bélier.
  • Une autre solution potentielle est d'installer une vanne de décharge en amont du clapet à battant pour qu'elle puisse répondre à l'accumulation de pression dans le système avant qu'elle n'atteigne le clapet anti-retour.
• La fermeture du clapet à battant est généralement plus lente que celle des autres clapets anti-retour (par exemple, les clapets anti-retour à piston et à ressort).
• Moins adapté au flux vertical. Les clapets anti-retour à ressort peuvent être installés verticalement.

Applications des clapets à battant

• Industries pétrolière et chimique : Ces vannes sont couramment installées dans les pipelines pour les processus pétroliers et chimiques. Elles gèrent efficacement les fluides de process propres, assurant un flux fluide et fiable dans ces applications critiques.
• Approvisionnement en eau et traitement des eaux usées : Les clapets à battant sont le choix le plus courant dans les systèmes d'approvisionnement en eau et de pompage des eaux usées. Ils sont efficaces pour prévenir le reflux et sont moins sujets au colmatage, bien qu'ils puissent nécessiter un nettoyage occasionnel si des solides s'accumulent au fil du temps.
• Systèmes de transport de boues : Bien que les clapets à battant ne soient généralement pas recommandés pour les fluides contenant des particules solides ou à haute viscosité, ils sont toujours utilisés dans les systèmes de transport de boues où le colmatage est moins préoccupant. Leur conception permet un entretien et un nettoyage faciles sans retirer la vanne du système.

Symbole du clapet à battant

Le symbole du clapet à battant comprend une ligne, un arc ou un demi-cercle pour représenter le mouvement de balancement du disque de la vanne, qui permet l'écoulement dans une direction et empêche le reflux. Il comporte souvent une flèche pour indiquer la direction du flux autorisé.

Comparaison avec d'autres types de clapets anti-retour

Clapet anti-retour à bille vs clapet à battant

Les clapets anti-retour à bille et les clapets à battant sont tous deux rentables et couramment utilisés dans les applications d'eau et d'eaux usées. Ils conviennent tous deux aux fluides visqueux. Les clapets anti-retour à bille utilisent une bille sphérique pour bloquer le flux inverse, sont généralement plus compacts et conviennent aux applications à faible débit. Les clapets à battant sont mieux adaptés aux débits plus élevés et aux tuyaux de plus grand diamètre. Lisez notre article sur les clapets anti-retour à bille pour une comparaison approfondie entre les types de clapets anti-retour à bille et à battant.

Clapet anti-retour à ressort vs clapet à battant

Le ressort dans un clapet anti-retour à ressort contrôle la pression d'ouverture et la fermeture de la vanne. Lorsque la pression d'alimentation diminue, le ressort commence à fermer la vanne jusqu'à ce que la pression tombe en dessous de la pression d'ouverture de la vanne, et la vanne se ferme complètement. Outre la construction, les principales différences entre les deux types de vannes sont énumérées ci-dessous :

• Un clapet anti-retour à ressort est idéal pour réduire les bruits forts qui se produisent lorsqu'un clapet à battant se ferme rapidement. Les clapets anti-retour à ressort, également appelés clapets anti-retour "silencieux", sont potentiellement résistants au coup de bélier. Les clapets à battant sont sujets aux problèmes de coup de bélier. Comme le ressort contrôle la fermeture, un clapet anti-retour à ressort peut être installé dans n'importe quelle orientation (verticale ou horizontale) tant que la flèche sur le corps de la vanne est orientée dans le sens du flux. Les clapets à battant sont préférés uniquement dans les conduites horizontales.
• Les clapets anti-retour à ressort coûtent généralement plus cher que les clapets à battant.
• Les clapets anti-retour à ressort ont une capacité de débit inférieure à celle des clapets à battant.

Pour en savoir plus, consultez notre article Clapets à battant vs clapets anti-retour à ressort.

FAQ

Quel est le but d'un clapet à battant ?

Un clapet à battant permet au fluide de s'écouler dans une seule direction. Lorsque la pression du fluide chute, la vanne se ferme et empêche le reflux.

Un clapet à battant ou un clapet anti-retour à ressort est-il meilleur ?

Les clapets à battant sont plus rentables que les clapets anti-retour à ressort. Cependant, l'installation des clapets anti-retour à ressort est possible dans plus d'orientations.

Où doit-on installer un clapet à battant ?

Un clapet à battant doit être installé partout où le reflux peut contaminer le fluide ou endommager les pièces du système.