Matériaux des robinets à tournant sphérique

Un robinet à bille est un robinet d'arrêt quart de tour qui contrôle le débit du fluide à l'aide d'une bille rotative percée d'un trou. Le choix du matériau du robinet à boisseau sphérique est une étape cruciale dans le processus de sélection du robinet à boisseau sphérique. En fonction du fluide et de l'environnement, plusieurs matériaux tels que l'acier inoxydable, l'acier au carbone et le laiton peuvent être utilisés pour fabriquer le boîtier, la bille et le joint de ces vannes. Cet article présente les matériaux les plus courants utilisés pour la fabrication des robinets à tournant sphérique.

Table des matières

• Matériaux du robinet à boisseau sphérique
• Robinets à bille en laiton
• Robinets à bille en acier inoxydable
• Robinets à bille en bronze
• Robinets à bille en fonte
• vannes à bille en PVC
• Matériaux d'étanchéité du robinet à boisseau sphérique
• FAQ

Matériaux du robinet à boisseau sphérique

Des matériaux tels que l'acier inoxydable, le laiton et le PVC (chlorure de polyvinyle) sont les matériaux couramment utilisés dans les robinets à tournant sphérique. La bille est généralement en acier chromé, en laiton chromé, en PVC ou en acier inoxydable. Les sièges de soupape sont généralement en téflon, mais ils peuvent également être en métal ou en d'autres matériaux synthétiques. Pour plus d'informations, lisez notre article sur la résistance chimique des matériaux .

vannes à bille en PVC

Le PVC (chlorure de polyvinyle) résiste à la plupart des acides, des bases, des solutions salines et des solvants organiques. Le PVC est peu coûteux (à l'exception des vannes ISO-top), et ce matériau est très utilisé dans l'approvisionnement en eau, l'irrigation et le drainage en milieu corrosif. Le PVC ne convient pas aux températures supérieures à 60°C et ne résiste pas aux hydrocarbures aromatiques et chlorés. Les robinets à tournant sphérique en PVC ont une longue durée de vie et une meilleure résistance à la corrosion et à la cavitation. Toutefois, ces vannes ne sont pas aussi résistantes que le laiton ou l'acier inoxydable et ne conviennent pas aux applications à haute pression et à haute température. Les robinets à tournant sphérique en PVC sont couramment utilisés pour contrôler le débit d'air, d'eau et de produits chimiques corrosifs.

Robinets à bille en laiton

Le laiton est plus résistant que le plastique et donc plus cher. Le laiton résiste mieux à la chaleur que le plastique ; les robinets à tournant sphérique en laiton constituent donc un choix idéal pour les applications de plomberie domestique. Le laiton est très malléable et peut être soudé facilement par rapport à l'acier inoxydable. Du plomb est parfois ajouté au laiton (généralement moins de 2 %) ; il convient donc de choisir une variante sans plomb pour les robinets à tournant sphérique destinés à l'eau potable. Le laiton présente une meilleure résistance à la corrosion que le bronze et la fonte. Le laiton peut se décomposer lorsqu'il est exposé à des niveaux élevés de chlore.

Les vannes en laiton sont couramment utilisées pour des applications liées à l'eau potable, au pétrole, à l'air et au gaz. Les solutions de chlorure (comme l'eau de mer) ou l'eau déminéralisée peuvent entraîner une dézincification. La dézincification est un type de corrosion où le zinc est éliminé de l'alliage, ce qui donne une structure poreuse avec une résistance mécanique considérablement réduite. Le boîtier en laiton rend les robinets à tournant sphérique économiques et résiste aux applications à haute pression, à haute température et à haut débit. Les autres principaux critères de sélection des robinets à boisseau sphérique manuels en laiton à deux voies avec homologation sont la taille du raccord, le matériau du joint, la pression nominale et la température nominale.

• Les robinets à tournant sphérique destinés aux applications d'eau potable sont homologués KTW et/ou DVGW.
• Les robinets à tournant sphérique pour les applications gazières sont conformes à la norme DIN-EN 331 et/ou à la norme DVGW.
• Les robinets à tournant sphérique pour les applications d'oxygène sont fabriqués dans un matériau qui ne contamine pas l'oxygène.

Des agréments sont nécessaires pour des applications spécifiques concernant l'eau potable, le gaz et l'oxygène. En effet, le support est sensible ou potentiellement dangereux en cas de défaillance d'un composant ou de contamination du support. Pour plus d'informations, lisez notre article sur les robinets à boisseau sphérique pour l'eau potable.

Robinets à bille en acier inoxydable

L'acier inoxydable est un métal très durable et résistant utilisé pour les applications à haute température et sous pression. L'acier inoxydable résiste mieux à la corrosion et aux fuites que le laiton. L'acier inoxydable 316 est très résistant aux chlorures ; les robinets à tournant sphérique fabriqués dans ce matériau peuvent donc être utilisés dans des environnements marins. Ces vannes sont souvent utilisées dans des applications impliquant des températures élevées et des produits chimiques, comme les piscines, l'eau de mer et les installations d'osmose. Les types 304 et 316 sont les types d'acier inoxydable les plus courants, mais c'est le type 316 qui présente la meilleure résistance à la corrosion. Les robinets à tournant sphérique en acier inoxydable nécessitent un couple de manœuvre plus élevé que les robinets à tournant sphérique en PVC ou en laiton. Ce facteur doit être pris en considération lorsqu'une vanne en acier inoxydable est actionnée par un actionneur pneumatique ou électrique. Les robinets à tournant sphérique en acier inoxydable sont dotés de conceptions et d'approbations spécialisées pour les applications liées au gaz et à l'oxygène. Ces vannes sont conformes à l'agrément DVGW et à la norme DIN-EN 331. Les homologations font référence au type de support à utiliser dans différentes conditions.

Robinets à bille en bronze

Le bronze est un alliage de cuivre et d'étain ; ce matériau est solide et malléable (il ne se fissure pas rapidement). Les pièces en bronze sont fabriquées en coulant le matériau dans un moule ou en fabriquant un lingot de bronze pré-coulé. L'extérieur du bronze est rugueux et poreux, avec de petites cavités à la surface dues au processus de coulée. Les alliages de bronze avec des additifs sélectifs peuvent maintenir un poli sur leur surface. Le bronze présente de nombreux avantages tels qu'une ductilité élevée (résistance à la fissuration), un faible coût (par rapport au laiton) et une résistance à la corrosion. Les robinets à tournant sphérique en bronze sont utilisés pour le contrôle de la direction du débit, l'arrêt du débit et les soupapes de sûreté. Mais le bronze contient une plus grande quantité de plomb que le laiton, ce qui rend les robinets à tournant sphérique en bronze douteux pour les applications liées à l'eau potable. Les vannes en bronze sans plomb peuvent être utilisées pour l'eau potable si elles répondent aux restrictions de la loi sur l'eau propre.

Robinets à bille en fonte

La fonte est un alliage composé de 96 à 98 % de fer, de 2 à 4 % de carbone et d'infimes quantités de silicone. La fonte a une très grande tolérance à la température ; certaines fontes peuvent supporter des températures supérieures à ^11500C(^21000F). La résistance à la pression de la fonte dépend de sa classe. Les types les plus courants sont la classe 125 et la classe 250. À basse température, la bride en fonte de classe 125 est conçue pour des pressions de 150 à 200 psi. La fonte de classe 250 peut supporter des pressions de 300 à 500 psi et est donc plus résistante. Ces valeurs de pression peuvent varier en fonction des types d'extrémités de connexion utilisés.

La fonte est extrêmement résistante et insensible aux vibrations. Le matériau présente une excellente résistance à l'usure et à la température. Mais la fonte n'est pas ductile par nature. Par conséquent, toute flexion peut entraîner la fissuration du matériau en fonte et le rendre inutilisable. La fonte peut fonctionner à des températures plus élevées que le PVC, mais elle se corrode avec le temps. Les robinets à boisseau sphérique en fonte sont économiques et leur coût est nettement inférieur à celui des robinets à boisseau sphérique en PVC et en métal.

Matériaux d'étanchéité du robinet à boisseau sphérique

Les différents matériaux d'étanchéité utilisés dans les robinets à tournant sphérique sont présentés ci-dessous. Lisez notre article sur la résistance chimique des matériaux pour plus d'informations sur l'adéquation d'un matériau avec les différents fluides utilisés dans le robinet à boisseau sphérique.

NBR (caoutchouc nitrile)

Le NBR présente une bonne résistance à l'usure générale et à la compression. Le matériau convient pour les vannes à bille utilisant des fluides tels que les produits pétroliers, les solvants et l'alcool, mais ne convient pas pour les solvants polaires et les liquides de frein. Le NBR est sensible aux influences météorologiques. Les joints NBR ne peuvent assurer une étanchéité continue pour les fluides gazeux qu'à des températures basses par rapport aux propriétés d'étanchéité du FKM.

FKM (Viton)

Les joints FKM ont une excellente résistance aux fluides, au vieillissement et à l'ozone. Le FKM convient aux applications de robinets à tournant sphérique à moyenne et haute température et présente une résistance thermique supérieure à celle du PTFE. En outre, le FKM présente une résistance, des capacités d'étanchéité et une flexibilité supérieures à celles du PTFE. Le matériau présente une excellente résistance chimique globale, ce qui le rend adapté aux carburants, aux huiles et aux solvants, et il présente une meilleure résistance chimique universelle par rapport au NBR. Le FKM est généralement utilisé pour fabriquer des joints toriques, des joints d'étanchéité et des joints pour les vannes à bille.

EPDM

L'EPDM est adapté à l'eau, à la vapeur et à l'alcool, mais présente une faible résistance à l'huile et aux solvants généraux. L'EPDM est plus économique que le FKM et ne coûte qu'un huitième de son prix. Mais ce matériau n'est pas un excellent choix pour une utilisation à haute température, contrairement au FKM.

PTFE (Téflon)

Le PTFE convient aux applications de vannes à boisseau sphérique impliquant des températures et des pressions élevées. Le matériau n'est pas élastique et présente une bonne résistance à l'usure, à l'abrasion et à la plupart des produits chimiques. Le PTFE offre une résistance supérieure à presque tous les fluides par rapport au FKM, mais le prix à payer est une flexibilité limitée.

FAQ

Quel est le matériau utilisé pour le robinet à boisseau sphérique ?

Les matériaux les plus courants pour le boîtier des robinets à tournant sphérique sont le laiton, l'acier inoxydable et le PVC. La bille est généralement en acier chromé, en laiton chromé, en acier inoxydable ou en PVC. Les sièges sont souvent en téflon, mais peuvent également être fabriqués dans d'autres matériaux synthétiques ou en métal.

À quoi servent les robinets à tournant sphérique en laiton ?

Les vannes à bille en laiton sont couramment utilisées dans les systèmes de plomberie commerciaux et résidentiels, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les puits d'eau, etc. Le laiton est une excellente option à condition que la vanne ne soit pas traversée par des fluides hautement corrosifs.