Vanne de Retenue à Battant - Types et Caractéristiques

Les vannes de retenue à battant utilisent un disque articulé qui s'ouvre avec le flux vers l'avant et se ferme contre le flux inverse, ce qui empêche tout reflux. Elles sont des composants essentiels dans les systèmes fluidiques qui fonctionnent sans énergie et sont des vannes unidirectionnelles fiables. Les vannes de retenue à battant sont économiques, fabriquées dans une large gamme de matériaux, et ont différents designs pour des fonctionnalités spécifiques. Cet article discute du fonctionnement, des applications, des avantages et des inconvénients d'une vanne de retenue à battant.

Table des matières

• Diagramme et principe de fonctionnement de la vanne de retenue à battant
• Types de vannes de retenue à battant
• Matériaux
• Installation de la vanne de retenue à battant
• Avantages et inconvénients
• Applications des vannes de retenue à battant
• Symbole de la vanne de retenue à battant
• Comparaison avec d'autres types de vannes de retenue
• FAQs

Diagramme et principe de fonctionnement de la vanne de retenue à battant

Une vanne de retenue à battant en ligne a un disque (Figure 2 étiquetée B) qui peut pivoter sur une charnière (Figure 2 étiquetée A). Lorsqu'elle est fermée, le disque repose sur le joint de la vanne (Figure 2 étiquetée C), qui se trouve du côté d'entrée de la vanne. Lorsque la pression du fluide entrant dans la vanne est supérieure à la pression de fissuration de la vanne, le disque se soulève, la vanne s'ouvre et le fluide est autorisé à passer à travers la vanne. Lorsque la pression d'entrée diminue, la vanne se ferme pour bloquer tout reflux en aval qui pourrait se produire. Pour une compréhension complète des vannes de retenue, lisez notre guide sur les vannes de retenue.

Types de vannes de retenue à battant

Il existe plusieurs types de vannes de retenue à battant, chacune avec ses propres avantages et inconvénients.

Vanne de retenue à battant wafer

Une vanne de retenue à battant wafer a une très courte distance entre les faces (la distance entre l'entrée et la sortie). La courte distance entre les faces rend le colmatage dans la vanne moins probable. Par conséquent, les vannes de retenue à battant wafer sont idéales pour les petits espaces d'installation et les fluides visqueux et boueux.

Vanne de retenue à battant à disque incliné

Les vannes de retenue à battant à disque incliné utilisent un disque qui repose en position fermée à un angle plutôt que verticalement. Le disque flotte dans le fluide en écoulement. Ce design présente deux avantages significatifs :

• La vanne se ferme plus rapidement et réduit l'effet du coup de bélier, qui est plus fréquent parmi les vannes de retenue à battant conventionnelles car elles se ferment brusquement.
• La vanne peut s'ouvrir à des pressions de flux très faibles.

Vanne de retenue à battant en Y

Les vannes de retenue à battant en Y conviennent à des applications similaires aux vannes de retenue à battant en ligne. L'ouverture supplémentaire forme la forme en Y, permettant à l'utilisateur d'examiner l'intérieur de la vanne sans la retirer du système.

Matériaux

Corps de la vanne

• Acier inoxydable : Les vannes de retenue à battant en acier inoxydable sont durables et résistantes à la corrosion et à la rouille, ce qui les rend adaptées à de nombreuses applications. Cependant, elles peuvent ne pas être rentables pour les systèmes à basses pressions ou températures. Bien que généralement résistantes à la corrosion, toutes les qualités d'acier inoxydable ne conviennent pas aux applications en eau salée ; pour de tels environnements, l'acier inoxydable 316 est recommandé 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.
• Laiton : Les vannes en laiton conviennent aux applications à haute température et haute pression et sont plus rentables que les vannes en acier inoxydable. Elles fonctionnent efficacement dans une plage de température d'environ 0 à 90 °C.

Siège de la vanne

• Téflon (PTFE) : Les sièges en téflon ont un faible coefficient de friction et sont résistants aux produits chimiques. Ces sièges ont une plage de température de fonctionnement de -260 °C à 260 °C.
• NBR : Les sièges en NBR sont résistants à l'huile et ont une haute résistance à l'abrasion. Ces joints ont une plage de température de fonctionnement de -35 °C à 120 °C.
• Métal : Les sièges métalliques, bien qu'offrant une haute résistance à la température et à la pression, sont plus sujets aux fuites par rapport aux 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 de la vanne de retenue à battant

Une vanne de retenue à battant est généralement installée horizontalement. Si une vanne de retenue à battant est installée sur un tuyau vertical où le flux est vers le haut contre la gravité, le disque peut claquer contre le siège lorsque le flux s'arrête, ce qui peut potentiellement entraîner un coup de bélier. Si le flux est vers le bas, comme dans le cas des conduites d'alimentation de chaudières et des applications minières avec un espace limité, la vanne de retenue à battant sera toujours ouverte et ne remplira donc pas sa fonction. Par conséquent, les vannes de retenue à battant ne sont pas préférées dans les conduites verticales et ces vannes sont installées horizontalement dans la plupart des cas.

Les étapes générales pour installer une vanne de retenue à battant sont :

1. Assurez-vous qu'il n'y a pas de matériau étranger à l'intérieur de la vanne, par exemple, du matériau d'emballage.
2. Poussez le disque loin du siège pour vous assurer qu'il fonctionne correctement.
3. Alignez la vanne dans la position correcte en orientant la flèche dans la direction du flux.
4. Installez la vanne de retenue à battant. Pour les connexions d'extrémité filetées, vissez les extrémités de la vanne dans la tuyauterie. 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 davantage la vanne d'un demi-tour. Un serrage supplémentaire peut endommager la vanne. Faites très 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 croisement de filetage peut se produire et endommager le filetage.

Après avoir installé la vanne, faites passer le 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

1. L'ensemble charnière et disque est protégé du flux, réduisant les risques d'adhérence de fluides visqueux ou boueux et d'obstruction de la fermeture de la vanne.
2. Les vannes de retenue à battant sont disponibles en grandes tailles. Typiquement, les tailles de connexion sont disponibles de 1/2 à 4 pouces (12,7 à 101,6 mm).

Inconvénients

1. Les vannes de retenue à battant ne conviennent pas aux inversions de flux fréquentes et aux flux pulsants.
2. Les vannes de retenue à battant sont généralement sujettes aux problèmes de coup de bélier.
3. La fermeture des vannes de retenue à battant est généralement plus lente que celle des autres vannes de retenue (par exemple, les vannes de retenue à levée et à ressort).
4. Moins adaptées au flux vertical.

Applications des vannes de retenue à battant

• Industries pétrolières et chimiques : Les vannes de retenue à battant sont couramment installées dans les pipelines pour les processus pétroliers et chimiques. Elles sont efficaces pour gérer les fluides de processus propres, assurant un flux fluide et fiable dans ces applications critiques.
• Centrales électriques et raffineries : Ces vannes sont fréquemment utilisées dans les centrales électriques et les raffineries pour prévenir le flux incorrect de gaz, ce qui pourrait entraîner des fuites dangereuses ou des incendies. Leur capacité à gérer de grands flux prévisibles les rend idéales pour ces environnements à haut risque.
• Transmission de gaz : Dans l'industrie du gaz naturel, les vannes de retenue à battant sont largement utilisées dans les processus de nettoyage, de distribution et de compression. Elles aident à maintenir l'intégrité des pipelines de gaz en empêchant le reflux et en assurant un fonctionnement sûr. En savoir plus dans notre article sur les clapets anti retour pour le pétrole et le gaz.
• Approvisionnement en eau et traitement des eaux usées : Les vannes de retenue à battant sont le choix le plus courant dans les systèmes d'approvisionnement en eau et de pompage des eaux usées. Elles sont efficaces pour prévenir le reflux et sont moins sujettes au colmatage, bien qu'elles puissent nécessiter un nettoyage occasionnel si des solides s'accumulent avec le temps.
• Systèmes de transport de boues : Bien que les vannes de retenue à battant ne soient généralement pas recommandées pour les fluides avec des particules solides ou une haute viscosité, elles sont encore utilisées dans les systèmes de transport de boues où le colmatage est moins préoccupant. Leur design permet un entretien et un nettoyage faciles sans retirer la vanne du système.
• Applications à basse pression : Les vannes de retenue à battant conventionnelles ne conviennent pas aux applications à basse pression, mais les vannes de retenue à battant inclinées peuvent être utilisées dans ces scénarios. Elles offrent une solution pour les applications à faible risque où une quantité minimale de reflux est acceptable.

Symbole de la vanne de retenue à battant

Le symbole de la vanne de retenue à battant comprend une ligne, un arc ou un demi-cercle pour représenter le mouvement oscillant du disque de la vanne, qui permet le flux 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 vannes de retenue

Vanne de retenue à bille vs vanne de retenue à battant

Les vannes de retenue à bille et les vannes de retenue à battant sont toutes deux économiques et couramment utilisées dans les applications d'eau et d'eaux usées et conviennent toutes deux aux fluides visqueux. Les vannes de retenue à bille utilisent une bille sphérique pour bloquer le flux inverse et sont généralement plus compactes et adaptées aux applications à faible débit. Les vannes de retenue à battant conviennent mieux aux débits plus élevés et aux tailles de tuyaux plus grandes. Lisez notre article sur les vannes de retenue à bille pour une comparaison approfondie entre les types de vannes de retenue à bille et à battant.

Vanne de retenue à ressort vs vanne de retenue à battant

Le ressort dans une vanne de retenue à ressort est le composant principal contrôlant la pression de fissuration et la fermeture de la vanne. À mesure que la pression d'entrée diminue, le ressort commence à fermer la vanne jusqu'à ce que la pression tombe en dessous de la pression de fissuration 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 :

• Une vanne de retenue à ressort est idéale pour réduire les bruits forts qui se produisent lorsqu'une vanne de retenue à battant se ferme rapidement. Les vannes de retenue à ressort sont également appelées vannes de retenue "silencieuses" et elles sont potentiellement résistantes au coup de bélier. Les vannes de retenue à battant sont sujettes aux problèmes de coup de bélier.
• Comme le ressort contrôle la fermeture, une vanne de retenue à ressort peut être installée dans n'importe quelle orientation (verticale ou horizontale) tant que la flèche sur le corps de la vanne est orientée dans la direction du flux. Les vannes de retenue à battant sont préférées uniquement dans les conduites horizontales.retenue à battant.
• Les vannes de retenue à ressort ont une capacité de débit inférieure à celle des vannes de retenue à battant.

En savoir plus dans notre article Vannes de retenue à battant vs vannes de retenue à ressort.

FAQs

Quel est le but d'une vanne de retenue à battant ?

Une vanne de retenue à battant permet au fluide de s'écouler dans une direction. Lorsque la pression du fluide diminue, la vanne se ferme et empêche le reflux.

Une vanne de retenue à battant ou à ressort est-elle meilleure ?

Les vannes de retenue à battant sont plus économiques que les vannes de retenue à ressort. Cependant, l'installation de vannes de retenue à ressort est possible dans plus d'orientations.

Où doit-on installer une vanne de retenue à battant ?

Une vanne de retenue à battant doit être installée partout où le reflux peut contaminer le fluide ou endommager les parties du système.

Les vannes de retenue à ressort coûtent généralement plus cher que les vannes de