Dans les installations industrielles, il est important de pouvoir maintenir les flux, les contrôler ou les réguler selon le besoin et à chaque instant. Que ce soit dans l’industrie pétrolière, le traitement des eaux ou encore la chimie, les vannes sont des éléments incontournables. Découvrez quels sont les principes types de vannes, les différentes parties et comment choisir la vanne idéale pour votre application.
Quel est le rôle d’une vanne dans une installation industrielle ?
La vanne est un dispositif qui agit sur la circulation d’un liquide (y compris ceux chargés en solides) ou d’un gaz. Ainsi, elle permet :
- d’arrêter ou de démarrer une infrastructure en stoppant ou en autorisant l’écoulement du flux ;
- de contrôler le sens dans lequel s’écoule le fluide ;
- de réguler et de limiter le débit dans un tuyau ;
- d’améliorer la sécurité en éliminant la pression dans une tuyauterie.
En anglais, on les appelle valve. Vous trouverez également l’appellation robinet qui désigne de petits modèles, destinés aux canalisations domestiques.
Comment fonctionne une vanne ?
Le mode d’ouverture et de fermeture de la vanne affecte non seulement le contrôle du débit, mais aussi sa rapidité de fonctionnement et ses performances.
Il existe 2 catégories :
- les vannes quart de tour. On actionne le dispositif en faisant un angle de 90°.
- les vannes multitours. À l’image d’une vis, vous tournez la poignée et ce mouvement entraîne l’ouverture ou la fermeture de la vanne.
En parallèle, les vannes peuvent être rangées selon la méthode d’actionnement :
- Les types manuels. Ils incorporent des volants, des engrenages ou une chaîne pour pouvoir être commandés à la main.
- Les modèles actionnés. Ils sont activables à distance généralement dans des installations à grande échelle ou pour des besoins spécifiques. Ils sont couplés à un moteur électrique, à un système hydraulique ou pneumatique.
- Les vannes automatiques. Elles répondent à des conditions spécifiques. Parmi elles figurent les clapets antiretour ou les soupapes de surpression.
Quels types de vannes dans l’industrie ?
Ces dispositifs existent sous plusieurs formes.
La vanne papillon
Cette vanne ronde, à mouvement rotatif, offre une conception compacte et est idéale pour les petits espaces. Elle est disponible en modèle gaufré ou en version à bride.
La vanne à opercule
Elle fonctionne en mode totalement ouvert ou fermé et son ouverture/fermeture doit se faire de façon progressive. Elle permet le passage intégral du fluide.
La vanne à guillotine
La vanne à guillotine est dotée d’une lame, aussi appelée pelle qui, à la manière d’une guillotine, vient sectionner le fluide et créer une étanchéité. Cette lame coulisse à travers le siège et peut arrêter un écoulement de liquides pâteux ou granuleux. Il n’y a pas de rotation d’opercule et cette vanne ne peut servir à de la régulation de débit.
La vanne murale
On la retrouve dans les installations de traitement d’eaux usées, les centrales électriques ou les stations d’épuration. De forme carrée ou rectangulaire, elle permet de contrôler le débit des liquides. C’est le cas des vannes déversoirs installées en fin de canaux.
La vanne de registre
Elle est conçue pour les installations exigeantes de fluides gazeux ou d’air. On en déploie notamment dans les cimenteries ou le secteur énergétique pour la gestion de gaz à très haute température.
La vanne à diaphragme
Elle est composée d’un piston qui vient déformer une membrane pour obstruer le passage et empêcher la circulation du fluide. Cette vanne est utilisée dans les procédés aseptiques ou pour des produits chimiques très agressifs.
De quels composants sont constituées les vannes industrielles ?
Quel que soit le modèle de vanne, on retrouve généralement les mêmes parties fonctionnelles :
- un corps ;
- un siège ;
- un axe ;
- un élément de fermeture comme un opercule, une guillotine, un boisseau, un papillon, etc.
- un volant ;
- une garniture qui est responsable de l’étanchéité.
Comment choisir la vanne idéale pour votre application ?
Vous devez tout d’abord identifier le type de fluide : liquide ou gaz ?
Si c’est un liquide, est-il homogène ou chargé de particules en suspension ? Quel est le pourcentage de solides ?
Pensez aussi à déterminer la composition : est-ce un fluide abrasif, acide ou pâteux ?
L’installation est-elle soumise à de fortes pressions ? Est-il indispensable d’installer un système de sécurité comme un clapet antiretour ?
Enfin, réfléchissez au mécanisme d’actionnement : l’ouverture/fermeture de la vanne doit-elle être électrique, automatique, manuelle ? De quelle place disposez-vous autour de la vanne pour la manœuvre ?
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