Vannes à bille vs vannes à guillotine - Leurs fonctionnements

Les robinets-vannes et les robinets à tournant sphérique sont les vannes de régulation de débit les plus couramment utilisées sur le marché. Ils sont généralement utilisés pour contrôler le débit de liquides et de gaz. Bien qu'elles soient utilisées dans des contextes similaires, il existe quelques différences importantes entre ces deux valves. Nous examinons les différences entre les robinets-vannes et les robinets à boisseau sphérique et la manière de les choisir.

Différences de fonctionnement

Un robinet à boisseau sphérique utilise un boisseau rotatif avec un alésage et une tige, comme le montre la figure 1. Lorsque la poignée fixée à la tige est tournée, elle fait tourner la bille pour ouvrir ou fermer le robinet. Cette vanne est également appelée vanne quart de tour car il suffit de tourner la poignée de 90° (quart de tour) pour permettre ou bloquer l'écoulement du fluide. Le robinet est ouvert lorsque la poignée est parallèle au tuyau et il est fermé lorsque la poignée est perpendiculaire au tuyau. Pour une analyse plus approfondie des vannes à boisseau sphérique, consultez notre article technique sur les vannes à boisseau sphérique.

Un robinet-vanne utilise une vanne pour contrôler le débit du fluide. Une porte est une structure de disque solide qui est reliée à la tige, comme le montre la figure 2. La porte est soulevée pour ouvrir la vanne et est ramenée à sa position initiale pour fermer la vanne. La vanne est accompagnée d'un chapeau qui, lorsqu'il est tourné, contrôle la position de l'opercule. Cette vanne est également appelée vanne multi-tour car il faut plus d'un tour de 360° pour ouvrir ou fermer complètement la vanne. Pour une analyse plus approfondie des robinets-vannes, consultez notre article technique sur les robinets-vannes.

Avantages et inconvénients

En raison des différences entre le fonctionnement et la conception des robinets-vannes et des robinets à tournant sphérique, il existe certains avantages et inconvénients pour chacun d'entre eux. En fonction de votre application, l'un est généralement meilleur que l'autre. Consultez notre tableau ci-dessous pour connaître les principales différences entre un robinet-vanne et un robinet à boisseau sphérique.

	Vanne à bille	Vanne d'arrêt
Mécanisme d'arrêt	Fermeture rapide avec seulement un quart de tour (90°) pour fermer la vanne.	Fermeture lente, car il faut plus d'un tour de 360° pour fermer le robinet.
Coups de bélier	Une ouverture et une fermeture rapides peuvent provoquer des coups de bélier.*	L'ouverture et la fermeture lentes réduisent le risque de coup de bélier*.
Détection visuelle	L'état ouvert ou fermé de la vanne peut être détecté visuellement par la position de la poignée.	Difficile de détecter l'état ouvert ou fermé de la vanne.
Coût	Généralement plus cher qu'un robinet-vanne ayant les mêmes spécifications.	Généralement moins cher qu'un robinet à boisseau sphérique ayant les mêmes spécifications.
Espace d'installation	Nécessite plus d'espace qu'un robinet-vanne pour permettre l'installation d'une poignée quart de tour.	Nécessite relativement moins d'espace d'installation qu'un robinet à boisseau sphérique.
Taille	Mieux adapté aux alésages inférieurs à 2".	Mieux adapté aux alésages supérieurs à 2".
Fuites	Assure l'étanchéité même en cas d'utilisation prolongée.	Plus sujet aux fuites qu'un robinet à boisseau sphérique.
Durabilité	Durable et moins susceptible d'être endommagé	La tige de la valve peut être sujette à la corrosion, ce qui rend la valve moins durable.

* Si l'écoulement est brusquement interrompu par une fermeture rapide de la vanne, la pression augmente en raison de l'élan du fluide en mouvement, ce qui provoque un bref coup de bélier. Le coup de bélier provoque un bruit qui ressemble à un coup de marteau sur les tuyaux. Un coup de bélier puissant peut provoquer une rupture ou une fuite dans le système. Pour en savoir plus sur les coups de bélier, lisez notre article technique sur les coups de bélier.

Critères de sélection

Les critères suivants peuvent être pris en compte avant de choisir entre un robinet à boisseau sphérique et un robinet-vanne :

1. Ports : Un robinet-vanne possède 2 orifices, tandis qu'un robinet à boisseau sphérique peut avoir plus de 2 orifices.
2. Capacité de débit : Un robinet-vanne peut offrir une plus grande capacité de débit qu'un robinet à boisseau sphérique, car il est généralement proposé dans des diamètres plus importants.
3. Vitesse d'ouverture et de fermeture : Un robinet à boisseau sphérique est mieux adapté aux applications qui nécessitent une vitesse d'ouverture et de fermeture plus rapide ou en cas d'urgence, en raison de son fonctionnement quart de tour on/off. Un robinet-vanne nécessite une rotation de plus de 360°, ce qui rend son fonctionnement plus lent que celui d'un robinet à boisseau sphérique.
4. Scellage : Un robinet à boisseau sphérique assure l'étanchéité et présente des caractéristiques de fermeture complète par rapport à un robinet-vanne. C'est pourquoi les robinets à tournant sphérique sont mieux adaptés à des applications telles que le gaz naturel, pour lesquelles il est important d'assurer une bonne étanchéité à long terme.
5. Pression : Les robinets à boisseau sphérique et les robinets-vannes conviennent tous deux aux applications à basse pression. Cependant, pour les applications à haute pression, un robinet-vanne est mieux adapté. Ceci est dû à l'ouverture/fermeture rapide du robinet à boisseau sphérique qui peut provoquer un coup de bélier.
6. Coût : Un robinet à boisseau sphérique est généralement plus cher qu'un robinet-vanne de mêmes spécifications. Cependant, un robinet à boisseau sphérique est généralement plus durable et nécessite moins d'entretien qu'un robinet-vanne. Un robinet à boisseau sphérique peut donc s'avérer plus économique à long terme.
7. Connexion : Le choix du raccordement à la canalisation est un facteur important pour les deux vannes. Pour en savoir plus sur ce sujet important, lisez notre article technique sur les types de connexion des robinets à boisseau sphérique. 

Applications courantes

Les robinets à tournant sphérique et les robinets-vannes sont couramment utilisés dans les applications résidentielles et industrielles.

• Les robinets-vannes se trouvent généralement dans les anciens systèmes de plomberie et dans les applications où il n'est pas nécessaire de procéder à des fermetures fréquentes. Les grandes conduites d'alimentation en eau utilisent des robinets-vannes en raison de leur trajectoire rectiligne et des restrictions de débit moindres. Les robinets à tournant sphérique sont de plus en plus utilisés dans les nouveaux systèmes de plomberie nécessitant des fermetures fréquentes.
• Les robinets-vannes sont utilisés pour les applications avec des boues et des fluides visqueux car ils sont plus faciles à nettoyer et à entretenir. Les vannes à bille ne sont pas souhaitables car elles sont difficiles à nettoyer et les particules de boue peuvent endommager la bille rotative.
• Les robinets-vannes sont utilisés dans les centrales électriques, les mines et les applications de traitement de l'eau dans des environnements à haute température et à haute pression.
• Les robinets à tournant sphérique sont couramment utilisés dans les systèmes de protection contre les incendies et dans les applications marines. Il est préférable de ne pas les utiliser dans les applications alimentaires, de boissons et pharmaceutiques, car les vannes à bille sont difficiles à nettoyer et peuvent entraîner une contamination.

FAQ

Quel est le meilleur robinet-vanne ou robinet à boisseau sphérique ?

Cela dépend de l'application. Un robinet à boisseau sphérique est mieux adapté aux petits débits, à tout ce qui nécessite plus de deux orifices, ou pour des questions de durabilité ou d'étanchéité. Un robinet-vanne est généralement moins cher, convient mieux aux débits élevés et nécessite un espace d'installation plus réduit.

Quelle est la différence entre un robinet-vanne et un robinet à boisseau sphérique ?

La principale différence réside dans le fonctionnement. Un robinet-vanne déplace un disque solide vers le haut et vers le bas pour ouvrir/fermer l'orifice. Une vanne à bille fait tourner une bille (l'orifice) percée à 90 degrés pour ouvrir/fermer la vanne.

À quoi sert un robinet à boisseau sphérique ?

Un robinet à boisseau sphérique sert à contrôler le débit et est généralement utilisé comme vanne d'arrêt.

Quand utiliser un robinet-vanne ?

Un robinet-vanne est idéal pour les applications qui comportent des boues, des débits importants, qui sont sensibles aux coûts et qui doivent être fermées.