Dosage d'engrais avec des vannes actionnées électriquement

Les vannes à actionnement électrique dans les systèmes de dosage d'engrais permettent une distribution précise des nutriments aux cultures, améliorant ainsi la croissance tout en réduisant les déchets et l'impact environnemental. Malgré leurs avantages, ces systèmes font face à des défis en raison de la nature corrosive des engrais et de l'usure des vannes. Le choix du type de vanne et du matériau appropriés est crucial pour assurer la durabilité, la fonctionnalité et la rentabilité dans l'utilisation agricole.

Table des matières

• Engrais et corrosion
• Matériaux des vannes électriques
• Vannes actionnées électriquement utilisées pour le dosage d'engrais
• Matériaux d'étanchéité

Engrais et corrosion

Le matériel d'engrais est souvent confronté à des défis de corrosion en raison des propriétés des engrais. Ces substances réagissent souvent avec les métaux, entraînant la formation de composés tels que l'ammoniac ou le sulfure d'hydrogène. Les solutions contenant des engrais acides avec du chlorure, en particulier ceux avec un pH inférieur à 3,5, sont très corrosives. Les engrais liquides à base d'azote, tels que le nitrate d'ammonium et l'urée, réagissent lentement avec l'acier, la vitesse de réaction augmentant au niveau des joints soudés, des boulons et des trous. En revanche, les solutions à base de phosphate comme le phosphate d'ammonium sont moins agressives. Elles peuvent créer une couche protectrice de phosphate qui protège le métal contre toute réaction ultérieure avec des solutions à base d'azote.

Même dans des conditions de stockage sec, les engrais peuvent absorber l'humidité de l'air et devenir corrosifs. Les tests de corrosion indiquent que l'acier au carbone est vulnérable aux engrais à base d'azote. En revanche, l'aluminium, le chrome et l'acier inoxydable au chrome-nickel ont une résistance. Parmi ceux-ci, les aciers inoxydables au chrome-nickel se distinguent par leur résilience dans des solutions d'engrais mixtes. L'acier galvanisé peut offrir un certain degré de protection contre la corrosion.

Des inhibiteurs tels que la thiourée, le thiocyanate d'ammonium et le Z-mercapto benzothiazole peuvent être ajoutés aux engrais pour protéger l'acier doux exposé au nitrate d'ammonium ou à l'ammoniac. Des polysulfates comme le polyphosphate de sodium et le phosphate d'ammonium dibasique peuvent être utilisés pour des solutions aqueuses de nitrate d'ammonium, d'ammoniac et d'urée.

Matériaux des vannes électriques

Les matériaux suivants sont les mieux adaptés pour contenir et manipuler des engrais, classés par ordre de préférence en fonction de la résistance à la corrosion et des propriétés chimiques globales :

1. Aciers inoxydables 304 et 316
2. Aluminium
3. Acier au carbone
4. PVC
5. Laiton

Acier inoxydable

Les aciers inoxydables, en particulier le 304 et le 316, sont couramment utilisés pour manipuler des engrais liquides en raison de leur résistance, de leur résistance à la corrosion, de leur facilité de nettoyage et de leur résistance à l'abrasion. La teneur en nickel confère une robustesse et une résistance à la corrosion, tandis que le chrome forme un film d'oxyde mince qui protège la surface de la corrosion. Cependant, les vannes en acier inoxydable sont sujettes à la fissuration par corrosion sous contrainte.

Aluminium

L'aluminium et ses alliages sont généralement résistants à la corrosion car ils forment une couche d'oxyde protectrice à la surface du métal. Cependant, ils offrent une faible résistance aux produits chimiques pouvant attaquer cette couche. Ils sont sensibles à l'attaque par des acides et des solutions caustiques, en particulier en présence de chlorures, où ils peuvent présenter une fissuration par corrosion. Ils offrent la meilleure résistance à la corrosion dans la plage de pH de 4,5 à 7,0.

Acier au carbone

L'acier au carbone est normalement adapté pour manipuler de l'ammoniac anhydre mais est sensible aux acides et aux engrais acides. Il a une résistance limitée à des solutions d'engrais malgré la disponibilité de nombreux types avec différents contenus en carbone et propriétés.

PVC

Les plastiques tels que le PVC sont exempts de corrosion et utilisés dans des applications à faible coût, les rendant adaptés à la manipulation de solutions d'engrais corrosives. Cependant, ils ont une résistance limitée à la température, à la pression et à l'abrasion.

Laiton

Le laiton offre une résistance et une robustesse modérées mais a une faible résistance à la corrosion aux solutions d'engrais liquides contenant du nitrate d'ammonium et du phosphate d'ammonium.

Autres alliages

D'autres alliages tels que le Monel, le Hastelloy, l'Inconel et les alliages de tantale, de zirconium, de titane et de nickel offrent une excellente résistance à la corrosion mais ne sont pas largement utilisés dans la manipulation d'engrais en raison de coûts très élevés.

Vannes actionnées électriquement utilisées pour le dosage d'engrais

• Vannes à pointeau :
  • Utilisées pour réguler précisément le débit d'engrais dans les systèmes d'irrigation.
  • Souvent utilisées dans des installations d'irrigation goutte à goutte pour ajuster finement le taux de distribution des nutriments.
  • Employées dans des tubes de petit diamètre pour contrôler les faibles débits nécessaires pour une fertilisation précise.
  • Non adaptées aux débits importants.
  • En savoir plus dans notre article sur la présentation des vannes à pointeau.
• Vannes à boisseau électriques :
  • Adaptées pour une fermeture ou une activation rapide et fiable dans le système de fertilisation, garantissant une distribution opportune des nutriments.
  • Souvent utilisées dans des systèmes à plus grande échelle où un contrôle précis du débit de fertilisant à haut volume est nécessaire.
  • La conception robuste d'une vanne à boisseau de dosage permet un fonctionnement à long terme avec un entretien minimal, en en faisant un choix durable pour les environnements de fertilisation difficiles.
  • Pour plus d'informations sur les vannes à boisseau pneumatiques et électriques, consultez notre guide sur les vannes à boisseau pneumatiques et électriques.

• Vannes à soupape :
  • Servent de vannes d'étranglement pour gérer le débit et la pression des engrais dans le système.
  • Utilisées dans des systèmes de fertilisation plus importants où des débits variables sont nécessaires.
  • Offrent de meilleures capacités de fermeture que certains autres types de vannes, les rendant adaptées pour arrêter et démarrer le débit d'engrais.
  • Lisez notre article sur la présentation des vannes à soupape pour en savoir plus.

• Vannes à siège incliné :
  • Idéales pour le contrôle marche/arrêt du flux de fluide à haute pression.
  • Leur conception inclinée facilite l'écoulement des engrais visqueux avec une chute de pression minimale.
  • Communément utilisées lorsque l'espace est limité en raison de leur conception compacte et de leur capacité à être installées dans des zones restreintes.
  • Pour en savoir plus, consultez notre article sur la vanne à siège incliné.

• Vannes à solénoïde :
  • Les vannes à solénoïde 2 voies contrôlent le démarrage et l'arrêt du flux d'engrais électroniquement, permettant des cycles de fertilisation automatisés.
  • Les vannes à solénoïde 3 voies peuvent dévier le flux entre différents chemins dans le système, permettant des calendriers de fertilisation plus complexes et le mélange de différents nutriments.
  • Essentielles pour les systèmes de fertilisation automatisés, répondant aux minuteries ou aux entrées de capteurs pour garantir une application précise des nutriments.
  • Découvrez-en plus dans notre article sur les vannes à solénoïde.

• Vannes de régulation de pression :
  • Régulent la pression dans le système de fertilisation à des niveaux optimaux pour une livraison efficace des nutriments.
  • S'ajustent automatiquement pour maintenir une pression définie, garantissant des débits constants et empêchant les dommages au système dus aux fluctuations de pression.
  • Essentielles pour maintenir l'équilibre entre les différentes parties du système de fertilisation, en particulier lorsque des débits et des pressions variables sont nécessaires pour différentes cultures ou stades de croissance.
  • Il existe différents types de vannes de régulation de pression, apprenez-en plus sur les types dans les articles suivants :
  • Soupape de sécurité contre soupape de décharge de pression
  • Régulateurs de pression

Matériaux d'étanchéité

Divers joints sont utilisés dans les vannes de dosage d'engrais, tels que :

• PTFE (Polytétrafluoroéthylène) : Communément appelé Téflon, les joints en PTFE :
  • Sont non réactifs
  • Sont les plus stables chimiquement par rapport à tous les plastiques
  • Ont d'excellentes propriétés d'isolation thermique et électrique
• NBR (BUNA-N) : Les joints en NBR :
  • Ont une bonne résistance à l'eau et aux fluides hydrauliques
  • Ont une bonne résistance à la traction et à la compression
  • Ont une résistance élevée à l'abrasion
• EPDM (Éthyl-Propylène) : Les joints en EPDM :
  • Offrent une très bonne résistance chimique à divers acides et solutions alcalines faibles
  • Ont une bonne résistance à l'abrasion, à la déchirure et à la chaleur
  • Peuvent résister à diverses conditions météorologiques
  • Ont une faible résistance aux acides concentrés et aux solutions alcalines fortes
• FKM : Populairement connus sous le nom de Viton, les joints en FKM :
  • Sont compatibles chimiquement avec diverses solutions concentrées
  • Sont adaptés à une large plage de température
  • Peuvent être utilisés avec divers acides minéraux et solutions salines
  • Ont une haute résistance à la chaleur