Une vanne papillon est une vanne à mouvement rotatif quart de tour qui contrôle le débit du fluide par la rotation d'un disque. Réputées pour leur structure simple, leur fonctionnement rapide, leur faible résistance à l'écoulement et leur légèreté, les vannes papillon sont largement utilisées dans les applications de traitement de l'eau, de pétrochimie, de production d'électricité, de marine et de CVC.
1. Principaux composants d'une vanne papillon
Les composants clés d'une vanne papillon comprennent :
（1）Corps de vanne
- Généralement fabriqués à partir de matériaux moulés ou forgés tels que la fonte (HT200/250), la fonte ductile (QT450), l'acier au carbone (WCB), l'acier inoxydable (CF8/CF8M) ou l'acier duplex.
- Types de connexion courants : type à plaquette, type à bride et type à cosse.
（2）Disque
- Généralement une plaque circulaire en acier inoxydable, en acier duplex ou doublée de caoutchouc/PTFE.
- Classés en conceptions centrées (concentriques) et excentriques (décalage simple, double, triple) en fonction du mécanisme d'étanchéité.
（3）Tige
- Fabriqué en acier allié à haute résistance (par exemple, 17-4PH) ou en acier inoxydable (304/316) pour la résistance à la corrosion et la transmission du couple.
- Connecté au disque via une clé ou une conception sans broche pour plus de stabilité.
（4）Système d'étanchéité
- Joint souple (joint élastomère) : utilise de l'EPDM, du NBR ou du PTFE, adapté aux applications basse pression et basse température (≤ 1,6 MPa, ≤ 120 °C).
- Étanchéité métallique (joint dur) : acier inoxydable avec revêtement en graphite/alliage, idéal pour les conditions de haute pression et de haute température (≤10MPa, ≤600°C).
（5）Méthodes d'actionnement
- Fonctionnement manuel (levier, boîte de vitesses)
- Actionneur pneumatique (simple/double effet)
- Actionneur électrique (marche-arrêt ou modulant)
- Actionnement hydraulique (applications haute pression et couple élevé)
2. Spécifications techniques clés
| Paramètre | Range | Remarques |
| Diamètre nominal (DN) | DN50~DN3000 | Les vannes de grand diamètre sont courantes dans le traitement de l'eau |
| Pression nominale (PN) | PN6~PN100 (ANSI 150~600) | Les vannes haute pression à triple excentration peuvent atteindre PN100 |
| Plage de température | -40°C ~ 600°C | Traitement spécial requis pour les applications cryogéniques |
| Supports compatibles | Eau, huile, gaz, vapeur, liquides corrosifs | Vannes revêtues de PTFE pour fluides acides/alcalins |
| Leakage Class | ANSI Classe IV/V/VI | Les joints métalliques peuvent atteindre la classe VI |
3. Types de vannes papillon et applications
（1）Vanne papillon centrée
- Conception : Le disque et le siège sont concentriques, s'appuyant sur la compression élastomère pour l'étanchéité.
- Applications:
- Approvisionnement en eau et traitement des eaux usées (DN100~DN2000)
- Systèmes CVC
- Industries agroalimentaires et pharmaceutiques (Vannes papillon sanitaires)
（2）Vanne papillon à double excentrique
- Conception : La tige est décalée par rapport au centre du disque, ce qui réduit les frottements et prolonge la durée de vie.
- Applications:
- Oléoducs et gazoducs (PN16~PN40)
- Systèmes d'eau de refroidissement des centrales électriques
（3）Vanne papillon triple excentrique
- Conception : Le disque, le siège et la tige sont tous décalés, permettant une étanchéité métal sur métal pour une utilisation à haute pression/température.
- Applications:
- Raffineries (huiles haute température, ≤600°C)
- Traitement chimique (revêtement PTFE pour milieux corrosifs)
- Systèmes d'eau de ballast marine (résistants à l'eau de mer)
4. Avantages et inconvénients
✔ Advantages
✅ Conception compacte, idéale pour les canalisations de grand diamètre
✅ Fonctionnement rapide (rotation à 90° pour ouverture/fermeture complète)
✅ Faible résistance à l'écoulement, économe en énergie
✅ Entretien facile, joints remplaçables
✖ Inconvénients
❌ Précision de contrôle du débit limitée (pas idéale pour une régulation fine)
❌ Cavitation potentielle sous chutes de pression élevées (nécessite une conception spéciale)
5. Guide de sélection
- Alimentation en eau/CVC → Vanne papillon à joint souple centrée (EPDM/NBR)
- Pétrole et gaz/chimie → Vanne papillon à joint métallique à double ou triple excentration
- Alimentation/Pharmaceutique → Vanne papillon sanitaire (316L+EPDM)
- Marine/Eau de mer → Vanne en acier super duplex (résistante aux chlorures)
Conclusion
Les vannes papillon sont économiques et polyvalentes, adaptées à diverses applications industrielles. Pour les conditions extrêmes (température élevée, pression élevée, corrosion), les vannes papillon à triple excentration et joint métallique ou à revêtement PTFE sont recommandées pour une fiabilité à long terme.
