Types de vannes papillon : Un guide de l'acheteur sur la conception et les raccords

Réponse rapide

Les vannes papillon sont classées par la conception du disque et du siège et par la connexion du corps. Les vannes concentriques utilisent un siège résilient pour un service général ; les conceptions à double excentrement soulèvent le disque avant qu'il ne tourne ; les conceptions à triple excentrement utilisent un siège métallique conique pour un service plus étanche et à plus haute température. Les corps wafer, lug et à double bride définissent la méthode de montage. Spécifiez les deux axes avant de comparer les offres.

Quels sont les principaux types de vannes papillon ?

Il existe deux axes, et ils sont indépendants. Le premier est l'excentrement du disque : concentrique, double excentrement ou triple excentrement. Le second est la connexion du corps : wafer, lug ou double bride. Une vanne peut être concentrique et wafer, triple excentrement et lug, ou toute autre combinaison proposée par le fabricant.

Cette indépendance est la source de la plupart des confusions. Un acheteur lit que le triple excentrement est pour la haute pression et suppose que chaque vanne à triple excentrement est une vanne haute pression. L'excentrement décrit la géométrie du siège. Le corps, le matériau et la classe de pression déterminent la pression nominale. Un disque à triple excentrement dans un corps léger reste une vanne légère.

Le la catégorie des vannes papillon montre les familles normalement proposées. Utilisez-le pour voir la gamme, puis utilisez le dessin pour confirmer quelle combinaison s'applique à votre ligne.

Comment une vanne papillon concentrique assure-t-elle l'étanchéité ?

Une vanne concentrique place la tige au centre du disque et le disque au centre du siège. Le disque tourne à travers le siège avec une interférence continue, de sorte que la garniture élastomère est pressée contre le bord du disque pendant toute la course. C'est ce qui donne à la conception son étanchéité simple et répétable.

L'avantage est un corps court et léger et un siège peu coûteux. L'inconvénient est le frottement. Chaque course frotte la garniture contre le disque, de sorte que le siège s'use plus rapidement sur une vanne qui cyclise souvent. La conception a également un plafond de température plus bas car la garniture est un élastomère, pas du métal.

Les vannes concentriques sont le bon choix par défaut pour l'eau, le CVC, les conduites de processus basse pression et l'isolement général où la vanne ne devrait pas actionner toutes les quelques minutes. Elles sont un mauvais choix pour les températures élevées, les produits chimiques agressifs qui attaquent la garniture, ou les services où le siège doit maintenir une classe d'étanchéité après de nombreux cycles.

GOWIN's vannes papillon wafer couvre de 2 à 120 pouces, de la classe 150 à 600, et de -46 à 200 C, avec des corps en carbone, en acier inoxydable et en alliage. La page sur les sièges souples indique la classe VI ANSI B16.104. Il s'agit d'une déclaration de page pour la construction à siège souple, alors confirmez la classe sur le dessin proposé plutôt que de supposer qu'elle s'applique à chaque variante.

Qu'est-ce qui change lorsque vous passez à une conception à double excentrement ?

Une vanne à double excentrement déplace la tige hors du centre du disque et hors du centre du siège. Le premier excentrement place la tige derrière la ligne du siège ; le second incline le cône du siège. Le résultat est une action de came : lorsque le disque commence à s'ouvrir, il se soulève du siège avant de pivoter à travers le flux. La majeure partie de la course se déroule sans contact avec le siège.

Ce changement réduit l'usure du siège. Il permet également d'utiliser un siège métallique à des températures plus élevées, car le siège n'a pas besoin de se déformer pendant toute la course. La vanne peut maintenir une étanchéité plus serrée qu'une conception concentrique dans des services à pression et température modérées, et elle peut être construite avec un siège résistant au feu.

Le double excentrement est l'option intermédiaire. Il coûte plus cher qu'une vanne concentrique et moins cher qu'une vanne à triple excentrement. Il convient pour la vapeur, l'eau chaude, certains services d'hydrocarbures et les conduites de centrale où la vanne fonctionne plus souvent qu'un siège concentrique ne le tolérerait. Ce n'est pas une solution universelle pour la haute pression ; la classe du corps, le matériau et le siège définissent toujours la limite.

Quand une vanne papillon à triple excentrement vaut-elle le coût supplémentaire ?

Une vanne à triple excentrement ajoute un troisième excentrement et une géométrie de siège conique. Le disque et le siège ne se touchent qu'aux derniers degrés de fermeture. Pendant la majeure partie de la course, le disque est dégagé, il n'y a donc pratiquement pas de frottement. Le contact final est un coin métal sur métal qui peut assurer une étanchéité parfaite dans les services à haute température et haute pression.

C'est pourquoi les vannes à triple excentrement se retrouvent dans les applications de vapeur, de raffinerie, d'énergie et de gaz à haute température où un siège résilient échouerait. Elles peuvent également être actionnées par un quart de tour, ce qui les rend attrayantes là où une vanne à opercule nécessiterait un actionneur à tige longue. Le compromis est une géométrie de siège plus complexe, un prix d'achat plus élevé et une tolérance moindre pour les débris entre les surfaces d'étanchéité.

GOWIN's explication de l'excentrement triple décrit la géométrie et le service prévu. Traitez l'article comme une explication de la conception, et non comme une promesse que chaque vanne à triple excentrement sur le marché est sans fuite. La classe d'étanchéité doit toujours être testée et déclarée.

Quelle connexion devez-vous spécifier : wafer, lug ou double bride ?

Un corps de type wafer est placé entre deux brides et est serré par les boulons de bride. Il ne prend presque pas de longueur de tuyau, c'est pourquoi il est le choix par défaut pour les grandes conduites d'eau et de CVC. La faiblesse est que la vanne dépend de la présence des deux brides. Si vous dévissez un côté, la vanne peut perdre son support.

Un corps à pattes possède des pattes filetées ou percées des deux côtés. Il s'adapte toujours entre les brides, mais chaque côté peut être boulonné indépendamment. Cela permet d'ouvrir un côté de la conduite pendant que la vanne reste en place, ce qui est utile pour la maintenance. Le Un corps de type wafer est placé entre deux brides et est serré par les boulons de bride. Il prend très peu de longueur de tuyauterie, ce qui convient aux grandes conduites d'eau et de CVC où l'espace est limité. Sa faiblesse est sa dépendance vis-à-vis des deux brides. Si un côté est dévissé, la vanne peut perdre son support. définit la différence pratique.

Un corps à double bride possède ses propres brides et une longueur de face à face comme une vanne à opercule. Il est plus lourd et plus long, mais il peut être retiré sans écarter la conduite et il est plus facile à supporter. C'est le choix lorsque la conduite doit être ouverte pour la maintenance ou lorsque la conception de la tuyauterie ne permet pas de serrer une vanne de type wafer.

Le choix du raccord affecte également le joint. Une vanne de type wafer ou à pattes assure l'étanchéité contre les faces de bride, de sorte que le joint et la charge des boulons doivent convenir à la fois au corps de la vanne et à la bride de raccordement. Le guide des raccords d'extrémité couvre les normes de bride courantes.

Comment le matériau du siège et la température réduisent-ils le choix ?

Le choix du siège traverse les types de vannes papillon. Une vanne concentrique utilise normalement un siège résilient, tandis que les conceptions à double et triple excentrement peuvent utiliser un siège métallique, mais la construction proposée régit toujours.

Le siège est la partie qui détermine la température maximale et la résistance chimique. Un siège résilient, généralement en EPDM, nitrile ou PTFE, assure une étanchéité parfaite à température modérée. Il absorbe également de petites quantités de gravier et de désalignement. La limite est l'élastomère : au-dessus de sa température nominale, il durcit, se déforme ou se dégrade.

Un siège métallique offre une température maximale plus élevée et une meilleure résistance aux solides abrasifs. Il nécessite plus de force de fermeture et une géométrie de siège plus précise, c'est pourquoi les vannes papillon à siège métallique coûtent plus cher. Il offre également moins de tolérance aux débris, car un siège dur ne peut pas se déformer autour d'une particule.

Le matériau du corps est une décision distincte. L'acier au carbone est le choix par défaut pour l'eau et les services non corrosifs. L'acier inoxydable est utilisé pour les fluides corrosifs et les services propres. Les corps en alliage sont utilisés pour les services à haute température ou agressifs. Le Un corps à double bride a ses propres brides et une longueur face à face. Il est plus lourd et plus long, mais il peut être retiré sans écarter la tuyauterie et il est plus facile à supporter. Il convient aux lignes qui seront ouvertes pour la maintenance ou lorsque la configuration de la tuyauterie ne peut pas fixer solidement une vanne de type wafer. explique comment le choix modifie à la fois le prix et la voie des pièces de rechange.

Un acheteur doit indiquer la température de conception, le fluide et la classe d'étanchéité requise, puis demander au fournisseur de confirmer le matériau du siège par écrit. Une vanne qui respecte la classe de pression mais qui a le mauvais siège échouera prématurément, et la défaillance ressemblera à un problème de maintenance plutôt qu'à une erreur de spécification.

Vanne papillon à plaquette

Norme de conception selon : API 609, ASME B16.34, GB/T12238, JB/T 8527.

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Conclusion

Faites correspondre d'abord la conception à la tâche, puis comparez les types de vannes papillon sur un pied d'égalité. Pour l'isolement général de l'eau et du CVC à température modérée, choisissez une vanne concentrique à siège résilient dans un corps de type wafer ou à pattes. Pour les services plus chauds ou une conduite qui fonctionne plus souvent, passez au double excentrement. Pour les applications à haute température, haute pression ou à étanchéité métallique serrée, regardez le triple excentrement et confirmez la classe de test.

Ensuite, faites correspondre le raccord à la tuyauterie. Utilisez le type wafer lorsque l'espace est limité et que les brides peuvent rester en place. Utilisez le type à pattes lorsqu'un côté de la conduite peut devoir être ouvert. Utilisez le double bride lorsque la vanne doit être amovible ou que la conduite nécessite un corps supporté.

Les types de vannes papillon sur une liste restreinte doivent toujours être décrits par les deux axes : conception et raccordement. “ Triple excentrement, à pattes, classe 300, siège métallique, 12 pouces ” est une spécification. “ Vanne papillon haute performance ” ne l'est pas.

Si la conduite est mieux desservie par une vanne à course linéaire, la catégorie des vannes à opercule et la vanne à opercule API 600 montrent l'alternative d'isolement. Pour le service de non-retour, la catégorie des clapets anti-retour et le clapet anti-retour en acier moulé couvrent la décision suivante. Pour l'isolement quart de tour à haute pression, la catégorie des vannes à boisseau sphérique est l'autre branche.

Si la vanne doit être automatisée, le guide vanne papillon pneumatique explique les options d'actionnement, et l'aperçu API 6D est utile lorsque la conduite est spécifiée selon une norme de pipeline plutôt qu'une norme industrielle générale.

Envoyez le fluide de service, la taille, la pression, la température et le dessin pertinent pour un devis.