Matériaux de vanne à diaphragme
Figure 1 : Une vanne à diaphragme en acier inoxydable actionnée électriquement
Les vannes à diaphragme conviennent à diverses applications, ce qui rend la sélection appropriée des matériaux essentielle pour garantir que la vanne choisie convient à l'application spécifique. Par exemple, une vanne à diaphragme avec un diaphragme en néoprène peut être adaptée aux applications de traitement des eaux usées mais pas aux applications pétrolières et gazières. Cet article fournit des conseils principalement sur la sélection des matériaux pour le diaphragme et le corps de la vanne, car ce sont les seuls composants de la vanne qui entrent en contact avec le fluide circulant à travers la vanne.
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Matériaux du diaphragme
Lors de la sélection du matériau pour le diaphragme de la vanne à diaphragme, prenez en compte les critères suivants :
- Indice de température : Différents matériaux peuvent avoir des indices de température très différents. Si le diaphragme est fréquemment exposé à des températures hors de sa plage d'indice, il s'usera rapidement.
- Flexibilité : La flexibilité du diaphragme varie de très flexible à relativement rigide. Pour des conseils sur le choix de cette valeur, consultez la section suivante (Flexibilité du diaphragme - pourquoi cela compte).
- Application/Média du système : Comme indiqué dans le Tableau 1, certains matériaux de diaphragme conviennent bien à des applications ou des médias spécifiques et ne conviennent pas bien à d'autres. Le fluide circulant dans le système peut probablement décider du matériau à sélectionner pour le diaphragme.
Tableau 1 : Critères de sélection de la vanne à diaphragme pour le diaphragme
| Matériau | Indice de température | Flexibilité | Applications |
| EPDM | -29 °C à 110 °C (-20 °F à 230 °F) | Élevée | Manipulation des acides, des alcalis, des alcools, résistance à l'ozone, stérilisation à la vapeur |
| PTFE (Téflon) | -184 °C à 149 °C (-300 °F à 300 °F) | Faible en raison de la rigidité | Acides forts, alcalis, solvants, applications nécessitant une force d'étanchéité élevée |
| Néoprène | -29 °C à 93 °C (-20 °F à 200 °F) | Modérée à élevée | Canalisations d'eaux usées, fluides avec huiles, acides, alcalis, pétrole, explosifs, engrais |
| Caoutchouc butyle | -20 °C à 120 °C (-4 °F à 248 °F) | Élevée | Médias gazeux, stérilisation à la vapeur, acides, alcalis |
| Caoutchouc nitrile | -26 °C à 57 °C (-14 °F à 134 °F) | Élevée | Gaz, carburants, graisses, huiles, alcools, pétrole (sauf avec des acétone, cétones, ozone) |
| Caoutchouc naturel | -40 °C à 57 °C (-40 °F à 134 °F) | Très élevée | Abrasifs, acides minéraux dilués, brassage |
| Viton | -29 °C à 149 °C (-20 °F à 300 °F) | Modérée | La plupart des produits chimiques, solvants, huiles (sauf l'ammoniac, les solvants polaires) |
Remarque : Les valeurs de flexibilité (par exemple, élevée ou modérée) indiquent la flexibilité du matériau par rapport aux autres matériaux du tableau. Apprenez-en davantage sur les résistances chimiques de chaque matériau dans notre guide de résistance chimique des matériaux.
Flexibilité du diaphragme - pourquoi cela compte
Si les paramètres du système (par exemple, température et média) permettent l'utilisation de différents matériaux de diaphragme, la sélection de la flexibilité peut être l'étape suivante pour choisir le matériau le plus adapté.
- Avantages d'une grande flexibilité : Les diaphragmes très flexibles sont plus réactifs aux faibles pressions, s'ouvrent et se ferment plus rapidement et offrent des joints plus étanches car ils peuvent mieux épouser la forme du siège de la vanne.
- Avantages d'une faible flexibilité : Les diaphragmes moins flexibles ont généralement une résistance plus élevée à la température et à la pression et sont généralement moins poreux, ce qui les rend adaptés aux applications pour lesquelles la prévention des fuites est une priorité absolue.
Matériaux du corps de la vanne à diaphragme
Une vanne à diaphragme peut être en métal ou en plastique, indiquant le matériau utilisé pour son corps. Le Tableau 2 décrit les types de matériaux les plus courants et les propriétés les plus importantes de chaque matériau.
Tableau 2 : Types de matériaux du corps de la vanne à diaphragme
| Matériau du corps | Indice de pression (bar [psi]) | Indice de température | Avantages principaux |
| Vanne à diaphragme en acier inoxydable | 10,3 - 413 (150 - 6 000) | -157 à 427 °C (-250 à 800 °F) | Résistance à la corrosion, durabilité, propreté |
| Vanne à diaphragme en PVC | 1,4 - 31 (20 - 450) | Jusqu'à 60 °C (Jusqu'à 140 °F) | Résistance chimique, légèreté, rentabilité |
| Vanne à diaphragme en acier au carbone | 10,3 - 172 (150 - 2 500) | -29 à 427 °C (-20 à 800 °F) | Résistance, robustesse, résistance aux chocs |
| Vanne à diaphragme en fonte | 8,6 - 17,2 (125 - 250) | Jusqu'à 232 °C (Jusqu'à 450 °F) | Durabilité, rentabilité, bon amortissement des vibrations |
Autres matériaux des composants
Les deux autres composants principaux d'une vanne à diaphragme sont sa tige et son chapeau. La tige est généralement en acier inoxydable ou en plastique et le chapeau sera probablement fabriqué dans le même matériau que le corps de la vanne. La sélection du matériau n'est pas aussi critique car le fluide du système n'interagira pas avec le chapeau ou la tige. Lors du choix entre l'acier inoxydable ou le plastique pour la tige, choisissez l'acier inoxydable si la température autour de la tige est de 60 °C (140 °F) ou plus.