Guide de sélection des matériaux pour les robinets-vannes

Guide de sélection des matériaux pour les robinets-vannes

Vanne à chapeau boulonné

Figure 1 : Vanne à chapeau boulonné

La sélection du bon matériau pour le robinet-vanne est cruciale dans le processus de sélection du robinet-vanne. Différents matériaux sont utilisés pour le corps et le joint du robinet-vanne. Le choix du matériau dépend principalement du type de support et de la température de conception. Cet article présente les matériaux les plus courants utilisés dans les robinets-vannes et explique comment trouver le bon matériau pour chaque application.

Table des matières

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Sélection des matériaux pour les robinets-vannes

Les robinets-vannes sont utilisés dans un large éventail d'applications, et ils entrent en contact avec divers milieux. Il est essentiel de tenir compte du matériau utilisé pour la construction de la vanne afin d'éviter une défaillance prématurée de la vanne et des retards du système pendant son fonctionnement. Tenez compte des critères suivants pour choisir les matériaux appropriés pour un robinet-vanne :

  1. Composition du milieu (transparent ou rempli de particules)
  2. Compatibilité des matériaux avec les supports utilisés
  3. La durée d'exposition de la vanne aux médias
  4. Pression d’opération
  5. Températures de service
  6. Efficacité du revêtement sur les matériaux
  7. Disponibilité et coût des matériaux

Les robinets-vannes sont disponibles dans différents matériaux, comme indiqué dans la section suivante. Diverses organisations s'engagent à développer et à maintenir des normes pour les vannes et les matériaux dans des environnements spécifiques. Par exemple, les robinets-vannes sont spécifiés par l'American Petroleum Institute (API) et la National Association For Corrosion Engineers (NACE) pour leur aptitude à travailler avec des milieux fortement corrosifs.

Matériaux du corps du robinet-vanne

Robinet-vanne en PVC

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Figure 2 : Robinet-vanne en PVC

Dans un robinet-vanne en PVC, les trois principaux composants du robinet, à savoir la poignée, le boîtier et la vanne, sont fabriqués en PVC.

Caractéristiques du robinet-vanne en PVC

  • Les robinets-vannes en PVC ne sont pas endommagés par le gel, et ces robinets peuvent également résister à des températures allant jusqu'à 60°C.
  • Résistantes à la corrosion, ces vannes sont idéales pour les applications de traitement chimique impliquant des substances hautement corrosives.
  • Les vannes en PVC sont abordables par rapport aux vannes en métal.
  • Excellente durabilité offrant de nombreuses années d'utilisation fiable.
  • Disponible dans une large gamme de tailles.

Applications des robinets-vannes en PVC

Les robinets-vannes en PVC sont une bonne solution à faible coût pour la plupart des besoins de contrôle du débit à la maison. Ces vannes sont durables et résistantes à la corrosion, et sont donc largement utilisées dans les environnements aquatiques. Voici quelques applications courantes :

  • Aquatique et aquaculture
  • Aménagement paysager et irrigation
  • Vannes de vidange de réservoir et systèmes septiques
  • Plomberie intérieure
  • Spas

Vanne en laiton

Dans les applications où les robinets-vannes en PVC éclateraient, il est possible d'utiliser des robinets-vannes en métal ou en alliage.

Caractéristiques du robinet-vanne en laiton

  • Les robinets-vannes en laiton fonctionnent sur une plage de pression de 0 à 16 bars avec des températures de fluide allant de -20°C à 120°C. Ils peuvent donc supporter des températures et des pressions plus élevées que les robinets-vannes en PVC.
  • Le laiton est plus résistant que le PVC, mais l'acier inoxydable est le plus solide.
  • Les robinets-vannes en laiton sont coûteux par rapport aux robinets-vannes en PVC, mais moins coûteux que les robinets-vannes en acier inoxydable.

Applications des robinets-vannes en laiton

Le laiton peut résister à une plus grande chaleur que le PVC, ce qui en fait un choix idéal pour les applications de plomberie résidentielle. Le laiton est extrêmement résistant à la corrosion, et les robinets-vannes en laiton sont idéaux pour les industries manufacturières impliquant du gaz naturel ou de l'eau potable.

Robinet-vanne en acier inoxydable

Robinet-vanne en acier inoxydable

Figure 3 : Robinet-vanne en acier inoxydable

Caractéristiques du robinet-vanne en acier inoxydable

  • L'acier inoxydable est le matériau le plus durable, le plus résistant à la chaleur et à la corrosion par rapport au laiton et au PVC.
  • Résiste à des températures (jusqu'à 800°C) et des pressions très élevées. Par rapport au laiton et au PVC, l'acier inoxydable peut résister à une large gamme de températures (basses à élevées) et de pressions.
  • Utilisé pour fabriquer le corps du robinet-vanne et les pièces internes
  • Les robinets-vannes en acier inoxydable ont un corps de conception simple qui facilite la réparation, le nettoyage et l'entretien.
  • Utilisé dans les applications impliquant des liquides, des gaz et de la vapeur.
  • Coûteux par rapport aux robinets-vannes en PVC, laiton et bronze.
  • Nécessite une grande surface pour l'installation par rapport au laiton ou au PVC

Applications des robinets-vannes en acier inoxydable

L'acier inoxydable est extrêmement durable et résistant à la corrosion, d'où son utilisation dans les applications marines et industrielles. Certaines applications courantes sont :

  • Applications industrielles telles que le transport de gaz naturel et de pétrole brut.
  • Applications pour les boues
  • Applications pour l'eau potable à domicile, car le matériau ne s'infiltre pas dans l'eau.

Robinet-vanne en bronze

Robinet-vanne en bronze

Figure 4 : Robinet-vanne en bronze

Caractéristiques du robinet-vanne en bronze

  • Excellente usinabilité, solidité et résistance à la corrosion
  • Utilisé pour fabriquer des robinets-vannes relativement petits dans des applications à basse pression.
  • Les robinets-vannes en bronze sont généralement utilisés pour les conduites d'eau et les canalisations d'équipement d'environ 20 bars (300 psi) ou moins, et des températures comprises entre -20° C et -150° C.
  • Coût supérieur à celui du PVC, mais inférieur à celui du laiton et de l'acier inoxydable.
  • Le bronze a une résistance à la corrosion supérieure à celle de la fonte, mais inférieure à celle du PVC ou du laiton.
  • Plus coûteux que le PVC, mais le coût est inférieur à celui du laiton ou de l'acier inoxydable.

Applications des robinets-vannes en bronze

Le bronze a une teneur élevée en plomb ; c'est pourquoi ce matériau n'est pas utilisé fréquemment pour les applications d'eau potable. Le bronze est couramment utilisé pour le contrôle des fluides dans les industries manufacturières à basse pression et fonctionne bien avec la vapeur, l'air et le gaz. Le matériau est également utilisé dans les applications HVAC et marines.

Robinet-vanne en fonte

Robinet-vanne en fonte

Figure 5 : Robinet-vanne en fonte

Caractéristiques du robinet-vanne en fonte

  • La force de la fonte se situe entre celle du bronze et celle de l'acier inoxydable.
  • Utilisé pour fabriquer le corps du robinet-vanne
  • Propriétés de résistance à la traction et d'allongement très faibles, mais bonnes qualités de coulée.
  • La fonte se corrode avec le temps.
  • Moins coûteux que tous les autres matériaux de vanne.

Applications des robinets-vannes en fonte

La fonte est utilisée pour construire des robinets-vannes dans des applications à basse pression et à basse température. Ce matériau est un choix populaire pour les robinets-vannes dans les installations d'eau, d'eaux usées, de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC). Les robinets-vannes en fonte sont extrêmement bon marché, tout en étant robustes ; ces robinets sont donc plus adaptés aux applications souterraines que les robinets en acier.

Robinet-vanne en acier moulé

Caractéristiques du robinet-vanne en acier moulé

  • L'acier au carbone moulé est un matériau dur, doté d'une excellente résistance à la traction et à l'impact.

Application du robinet-vanne en acier moulé

  • Les robinets-vannes en acier moulé sont couramment utilisés dans les installations industrielles pour des applications à haute température et à haute pression.
Robinets-vannes en acier moulé utilisés dans les installations industrielles

Figure 5 : Robinets-vannes en acier moulé utilisés dans les installations industrielles

Matériaux d'étanchéité des robinets-vannes

Les sièges de robinets-vannes sont disponibles sous deux formes :

  • Type intégré : Le joint du robinet-vanne est fabriqué dans le même matériau que le corps du robinet et il est intégré à ce dernier.
  • Type de bague : Dans ce type, le joint du robinet-vanne se présente sous la forme d'une bague qui peut être soit enfoncée, soit filetée, ce qui favorise une plus grande variation. Le siège peut être revêtu de polytétrafluoroéthylène (PTFE) pour faciliter une fermeture de haute intégrité. Le joint de type annulaire est à nouveau classé dans les robinets-vannes à siège résilient et à siège métallique :
    • Robinets-vannes à siège résilient : La porte est principalement composée de fonte ductile et enfermée dans un matériau élastomère résilient tel que l'éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) formant un joint étanche. Ces vannes sont préférées dans les systèmes de distribution d'eau en raison de leur fermeture étanche.
    • Robinets-vannes à sièges métalliques : La fonte ductile est généralement utilisée comme matériau pour les vannes, et les anneaux sont en bronze pour assurer l'étanchéité.

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