Dans les applications à forte demande, des exigences de coupure sont souvent requises pour les vannes de régulation, de sorte que la fonction de coupure est un indicateur de qualité fonctionnel et interne important des vannes de régulation (voir les informations pertinentes pour la classification et les normes des niveaux de coupure). Lors d'une utilisation sur site, des défauts tels qu'une mauvaise fermeture de la vanne de régulation et des fuites importantes se produisent souvent. À l'exception de l'augmentation des fuites causées par le blocage et l'ouverture en raison d'une petite différence de pression admissible, la grande majorité d'entre elles sont dues à des défauts structurels et à une mauvaise sélection de la vanne de régulation.

1、 Sélection des types de structure

L'un des principaux inconvénients des vannes de régulation à double étanchéité (telles que les vannes à double siège, les vannes à manchon à double étanchéité, etc.) est une fuite importante. Mais avant les années 1980, en raison de la prédominance des vannes à manchon à cette époque, de nombreux fabricants ont déployé beaucoup d'efforts pour améliorer la structure des vannes à manchon afin de réduire les fuites, les faisant évoluer vers des structures très complexes.

Cela a donc entraîné de nombreux inconvénients : trop de pièces, mauvaise fiabilité, pièces de rechange difficiles, entretien difficile, effet de coupe insatisfaisant, etc.

En fait, il s’agit d’un concept de design qui est tombé dans un malentendu. Au lieu d'effectuer des changements aussi complexes au sein du « cœur » du corps de valve, il est préférable d'y parvenir par des ajustements externes.

Par conséquent, une seule vanne de régulation étanche doit être sélectionnée. De cette manière, les problèmes d’étanchéité, les problèmes de fiabilité, les problèmes de maintenance et de pièces de rechange ont tous été résolus un par un.

À ce stade, la résolution de la contradiction se concentre sur le problème de l’augmentation de la force déséquilibrée du fluide sur la vanne. Pour le résoudre, il suffit d'un actionneur à piston solide et d'une tige de valve épaissie. Cette méthode de résolution de problèmes par des moyens externes est évidemment beaucoup plus simple que des améliorations internes complexes. Plutôt qu’un problème de méthodes, c’est plutôt un problème d’idées.

Dans les années 1990, les gens ont commencé à rechercher des vannes d’arrêt plus simples et plus fiables. À ce stade, il a été constaté que la vanne à course angulaire présentait plus d'avantages que la vanne à course droite (vanne à siège unique, vanne à manchon, vanne à vanne), donc trois vannes papillon d'arrêt excentriques, des vannes d'arrêt à fonction complète et des vannes d'arrêt dures. des robinets à tournant sphérique étanches ont été produits.

2、 Sélection des surfaces d'étanchéité

1) Étanchéité face à face :

Le noyau de valve à piston commun a une surface d'étanchéité d'une petite surface conique à 60 ℃, et le siège de valve est également une petite surface conique à 60 ℃. La largeur de cette petite surface conique est généralement comprise entre 0,5 mm et 2 mm. Pour bien le sceller, il faut assurer un bon contact entre les deux surfaces coniques. Cependant, dans les faits, il est toujours affecté par des erreurs d'usinage (telles que l'excentricité, le manque de rondeur, l'inclinaison, etc.), et son effet d'étanchéité n'est pas très idéal. Le taux de fuite de ce type de vanne est généralement de 10-4, et après un broyage précis, il peut atteindre 10-6, ce qui ne permet d'obtenir qu'un bon niveau d'étanchéité.

2) Étanchéité sphérique :

La rotation sphérique du noyau de vanne est tangente à la petite surface conique du siège de vanne fixe, et ils sont en contact linéaire, ce qui est meilleur que l'effet d'étanchéité face à face mentionné ci-dessus. Les vannes ultra légères entièrement fonctionnelles et les vannes papillon à étanchéité sphérique lancées par la société Hualin sont fabriquées selon cette idée, avec un taux de fuite de 10-6-10-8, et les vannes papillon triples excentriques hautes performances peuvent atteindre 10-8, voire même zéro fuite.

3、 Sélection des matériaux d'étanchéité

1) Etanchéité souple

À l'exception des vannes à revêtement résistant à la corrosion, les vannes générales à étanchéité souple font référence aux vannes qui utilisent des matériaux non métalliques (principalement du polytétrafluoroéthylène, ainsi que du caoutchouc, etc.) pour sceller le noyau ou le siège de vanne. La vanne à joint souple a le meilleur effet d'étanchéité, mais elle peut laisser des débris plus ou moins impurs (tels que des scories de soudage, de la limaille de fer, etc.) lors de l'installation du pipeline et du nettoyage du système. Lorsqu'ils traversent la vanne de régulation, ils rayent facilement le siège de vanne à joint souple ou le noyau de vanne, augmentant ainsi la quantité de fuite et une mauvaise fiabilité d'étanchéité. Par conséquent, lors du choix d'une structure d'étanchéité souple, il faut tenir compte de la propreté du fluide et du rinçage strict du pipeline avant l'exploitation.


2) Étanchéité dure

L'étanchéité dure puis le soudage des alliages résistants à l'usure sont les meilleurs choix pour les vannes d'arrêt. Cette méthode prend en compte non seulement les performances d’étanchéité, mais également la durée de vie et la fiabilité. Bien que les indicateurs d'usine ne soient que 10-6-10-8, ce qui ne permet pas d'obtenir l'effet de zéro fuite en cas d'étanchéité souple, cela suffit pour répondre aux exigences d'une coupe serrée. De plus, il est durable et plus rentable d’un point de vue économique.

4、 Considérations relatives à la fiabilité du scellage

1) Le scellement souple a un bon effet de coupe, mais il ne convient pas à une utilisation dans des milieux contenant des particules. Une fois rayées, les fuites augmenteront fortement. Par conséquent, si les conditions le permettent, des joints durs doivent être utilisés autant que possible. Le joint dur de la vanne ultra légère entièrement fonctionnelle peut atteindre 10-7-10-8, et les trois vannes papillon excentriques peuvent atteindre zéro fuite.

2) Prise en compte de la résistance à l'usure des joints : en plus de sélectionner des joints durs, pour les vannes de régulation à coupure avec des exigences de fuite de 10-6 ou plus, des alliages résistants à l'usure doivent (ou doivent) être soudés pour améliorer la résistance à l'usure des joints. résistance à l'érosion, résistance aux rayures et prolongation de la durée de vie de la vanne.

3) La vanne de régulation d'arrêt pour fluides à haute température est assemblée à température ambiante et fonctionne à des températures élevées, avec des changements de température de plusieurs centaines de degrés. La dilatation thermique peut modifier la pression d'étanchéité établie lors de l'assemblage. Si elle est trop serrée, la surface d'étanchéité restera coincée et il y aura de graves rayures et tensions pendant le mouvement ; Un jeu excessif et une pression d'étanchéité insuffisante peuvent entraîner une forte augmentation des fuites dans les deux cas. La meilleure solution consiste à utiliser un siège de soupape élastique pour absorber la différence provoquée par ce changement. Il existe généralement trois types de schémas élastiques : ① type à ressort ; ② Anneau métallique flexible en feuille mince ; ③ Siège de valve élastique avec un équilibre entre rigidité et flexibilité. Ce dernier est le meilleur, car il possède la flexibilité nécessaire pour surmonter la dilatation thermique et la rigidité nécessaire pour empiler des alliages résistants à l'usure afin d'améliorer la fiabilité de la surface résistante à l'usure.

4) Pour les milieux érosifs contenant des particules, le noyau de la valve doit être pris en compte pour éviter l'érosion directe par les milieux à grande vitesse. Les vannes à course droite et les vannes papillon n'ont pas cette fonction, tandis que les vannes ultra légères entièrement fonctionnelles ont cette caractéristique de rotation excentrique. Dans ce cas, ces deux derniers types de vannes doivent être sélectionnés.

5) Pour les joints durs, il doit y avoir une différence de dureté suffisante, et les matériaux de même dureté ne s'excluent pas mutuellement, ce qui peut facilement provoquer des rayures.

6) La poussée et la rigidité de l'actionneur équipé doivent être augmentées pour le faire bouger librement.

5、 Principaux types de vannes d'arrêt

Selon l'analyse ci-dessus, les principaux types de vannes d'arrêt sont les suivants. Lors de la sélection d'une vanne d'arrêt, divers paramètres tels que le taux de fuite, le type de fluide, la température du fluide, le coefficient de débit, etc., ainsi que la rentabilité doivent être pris en compte de manière exhaustive. Dans l’ordre préféré suivant, envisagez d’abord un scellement dur, puis un scellement souple.

1) Vanne de régulation ultra légère entièrement fonctionnelle

2) Vanne papillon à joint dur métallique triple excentrique

3) Vanne papillon à joint sphérique double excentrique

4) Vanne à bille

5) Vanne rotative excentrique

6) Vanne à siège unique

7) Vanne à manchon à siège unique

8) Vanne à joint souple

6. Sélection de vannes d'arrêt à haute température, haute pression, grande différence de pression et grand diamètre. Les

hautes températures, hautes pressions, grandes différences de pression et coupures de grand diamètre sont des difficultés courantes, principalement en raison du manque de vannes permettant pour une grande différence de pression, une bonne coupure et une carte d'extension à haute température, telle que la régulation et la coupure de vapeur à haute pression. En raison de la grande différence de pression (1-3MPa ou plus) et du grand diamètre (DN200-300), des structures équilibrées à double étanchéité (telles que des vannes à double siège ou des vannes à manchon à double étanchéité) doivent être adoptées. Après un traitement spécial, le taux de fuite peut atteindre 10-4. Une amélioration supplémentaire sera difficile et les performances globales de la vanne de régulation ultra légère entièrement fonctionnelle sont bonnes, ce qui peut mieux résoudre ce problème, avec un taux de fuite de 10-6 à 10-7 ou plus