1. Aperçu
Un robinet-vanne est une vanne à mouvement linéaire qui contrôle le débit en relevant ou en abaissant une vanne. Ses principales caractéristiques sont les suivantes :
- Conception à passage intégral (chemin d'écoulement non obstrué, perte de pression minimale)
- Étanchéité bidirectionnelle (peut bloquer le flux dans les deux sens)
- Résistance à haute pression (vannes en acier forgé jusqu'à PN420/Classe 2500)
- Large applicabilité (de -196℃ cryogénique à 550℃ haute température)
2. Composants principaux
| Composant | Description |
| Corps | Coulé (WCB/CF8) ou forgé (A105/F22) ; connexions : à brides/à souder bout à bout/filetées |
| Grille | Conception en coin/parallèle ; matériaux : acier inoxydable (304/316), acier allié (410), Monel |
| Siège | Joint à face dure en stellite ou joint souple en PTFE |
| Tige | Tige montante/non montante ; matériau 17-4PH ; garniture en graphite avec ressort en acier inoxydable |
| Mécanisme d'étanchéité | Joint auto-obturant/à étanchéité forcée ; joint à soufflet pour applications haute pression |
| Actionnement | Volant/à engrenage/électrique/pneumatique (conforme à la norme ISO 5211) |
3. Types
(1) Par Gate Design
- Vanne à guillotine
- Porte simple : pour température/pression standard
- Double porte : compensation automatique de l'usure pour température/pression élevée
- Portillon flexible : Empêche la déformation thermique
- Vanne à guillotine parallèle
- Double vanne + ressort de charge, idéal pour les systèmes à vapeur
- Vanne à guillotine : conçue pour les boues
(2) Par mouvement de tige
- Tige montante : la tige se déplace verticalement (indication visuelle de la position)
- Tige non montante : la tige tourne uniquement (gain de place)
(3) Types spéciaux
- Vanne à guillotine : Pour pipelines (API 6D)
- Vanne à guillotine cryogénique : traitement -196℃ (applications GNL)
- Vanne à guillotine pour centrale électrique : acier Cr-Mo (P91/P92), résistant aux hautes températures et pressions
4. Spécifications
| Paramètre | Gamme | Notes |
| Taille (DN) | DN15~DN1200 | Conceptions personnalisées pour les grandes tailles |
| Pression nominale | PN10~PN420 (ANSI 150~2500) | Carrosseries forgées jusqu'à la classe 2500 |
| Température | -196℃~550℃ | Acier Cr-Mo pour hautes températures |
| Médias | Eau/vapeur/huile/acides | Garniture Hastelloy pour milieux corrosifs |
| Classe de fuite | ANSI Classe IV (joint métallique) | Le joint souple atteint la classe VI |
| Durée de l'opération | 30 à 60 secondes pour les grandes vannes électriques | Fonctionnement des engrenages : plus lent mais plus facile |
5. Applications
1 Pétrole et gaz
- Isolation des pipelines (API 6D)
- Équipement de tête de puits (vannes en acier au carbone pour service acide)
2 Chimique
- Milieux corrosifs (vannes Hastelloy)
- Réacteurs haute pression (vannes en acier forgé)
③ Puissance
- Alimentation de la chaudière (vannes Cr-Mo haute température)
- Systèmes à vapeur (conception à double disque parallèle)
④ Traitement de l'eau
- Alimentation municipale (revêtement époxy à passage intégral)
- Eaux usées (vanne à guillotine pour éviter les obstructions)
⑤ Spécialisé
- Stockage cryogénique de GNL (vannes en acier inoxydable austénitique)
- Eau de ballast du navire (bronze pour la résistance à l'eau de mer)
6. Guide de sélection
| Application | Type recommandé |
| Eau/gaz (PN16) | Vanne à coin en fonte + joint EPDM |
| Vapeur haute pression (PN100) | Glissière parallèle forgée + Stellite |
| Milieux corrosifs | Garniture doublée/Hastelloy |
| GNL cryogénique (-196℃) | SS austénitique cryotraité |
| Boues/solides | Porte à couteau (avec fonction grattoir) |
7. Avantages et inconvénients
✔ Avantages
- Résistance à l'écoulement négligeable (passage intégral = diamètre intérieur du tuyau)
- Étanchéité bidirectionnelle (pas de limitation du sens d'écoulement)
- Résistance supérieure aux hautes pressions/températures
✖ Limites
- Fonctionnement lent (actionnement multitours)
- Ne convient pas à l'étranglement (risque d'érosion de la vanne)
- Grande hauteur d'installation (surtout tige montante)
8. Normes
- API 600 : Vannes à guillotine pour pétrole
- API 603 : Vannes à brides résistantes à la corrosion
- ASME B16.34 : Valeurs nominales de pression et de température
- ISO 10434 : Vannes à chapeau boulonné pour le pétrole
9. Entretien
- Lubrifier les filetages de la tige tous les trimestres
- Essais annuels d'étanchéité des vannes haute pression
- Joints à soufflet recommandés pour les systèmes à vapeur
Conclusion
Les robinets-vannes excellent dans les applications à passage intégral, haute pression et d'étanchéité bidirectionnelle, ce qui les rend idéaux pour les services d'isolation critiques. Un choix judicieux, basé sur les propriétés du fluide (corrosion, température, solides) et la fréquence de fonctionnement, est essentiel. Pour les centrales électriques et les installations pétrochimiques, les robinets-vannes en acier forgé conformes aux normes API garantissent une fiabilité à long terme.
