La tige d'une vanne à tige montante s'élève ou s'abaisse lorsque la vanne s'ouvre ou se ferme. Cela signifie que lorsque la vanne est activée, le système d'actionnement transforme le mouvement de rotation en mouvement linéaire de la tige de la vanne. Dans cette conception, la tige de la vanne indique la position du disque de la vanne, contrairement à sa cousine à tige non montante. Cet article examine les robinets-vannes à tige montante, les robinets à boisseau sphérique à tige montante et les robinets à soupape à tige montante, et compare les robinets à tige montante à leurs homologues non montants.

Robinet-vanne à tige montante

Vannes à guillotineEn règle générale, les soupapes ont pour fonction d'initier ou d'arrêter le débit plutôt que de le réguler. Par conséquent, lorsque la soupape est ouverte, le disque de la soupape est totalement éloigné de la voie d'écoulement, ce qui minimise la perte de charge. Cependant, en position complètement fermée, il n'y a ni écoulement ni chute de pression.

En raison de cette propriété, c'est le choix préféré pour les applications d'isolation, en particulier dans les conduites de grand diamètre et à haute pression. Le filetage du robinet-vanne à tige montante est situé à l'extérieur du corps du robinet. Ainsi, lorsque le volant est tourné, il entraîne l'écrou à l'intérieur du chapeau, ce qui a pour effet de lever ou d'abaisser la tige.

Ainsi, il est facile d'identifier la position de la vanne car la tige montante est toujours vers le haut lorsqu'elle est ouverte et vers le bas lorsqu'elle est fermée. Par conséquent, une hauteur d'installation plus importante est nécessaire pour cette conception de vanne par rapport à la conception non montante. Un autre avantage de cette conception est que le filetage est facilement lubrifié car il est exposé.

Robinet à soupape à tige montante

Contrairement au robinet-vanne, le robinet à soupape à tige montante convient pour réguler et isoler le débit. Cependant, la chute de pression dans ce robinet est plus importante que dans les robinets-vannes en raison de l'obstruction partielle de la voie d'écoulement lorsque le robinet s'ouvre. Les robinets à soupape peuvent être configurés de manière à ce que le disque du robinet s'ouvre ou se ferme dans le sens de l'écoulement du fluide. En conséquence, selon le sens de l'écoulement, l'énergie cinétique du fluide contribue à l'ouverture et/ou à la fermeture de la vanne.

La trajectoire d'écoulement généralement recommandée est que le flux entre et se déplace sous le disque, puis s'écoule vers le haut et autour du disque avant de sortir du robinet. Le corps d'un robinet à soupape comporte une flèche indiquant le sens de l'écoulement. Grâce à cette propriété, les robinets à soupape conviennent aux applications de robinets à ouverture ou fermeture par manque d'air. Cela implique également que le sens d'écoulement est un facteur important à prendre en compte lors du dimensionnement de l'actionneur. Il n'y a pas d'effet de couple/de poussée de “coincement” à prendre en compte lors de l'actionnement des robinets à soupape car le disque est conçu pour s'appuyer contre le siège lorsqu'il est fermé.

La pression totale du disque de la vanne étant transmise à la tige, la taille des robinets à soupape à tige montante est normalement limitée à NPS 12. Le robinet à soupape à tige montante ressemble à son homologue à opercule, mais sa course est plus courte. Par conséquent, il permet un fonctionnement plus rapide et est parfait pour l'automatisation.

Un autre avantage du robinet à soupape est qu'il existe en forme de T, de Y et d'angle (90 degrés), ce qui est utile lorsque l'espace est limité. Les robinets à soupape à tige montante sont utilisés tous les jours lorsqu'il est nécessaire de réguler le débit, par exemple dans les systèmes d'eau de refroidissement, les systèmes de fuel et les purges de turbines.

Robinet à tournant sphérique à tige montante

Tige montante robinets à boisseau sphérique, Comme les robinets-vannes, ils sont utilisés pour des applications de marche et d'arrêt. Leurs composants étant généralement entièrement métalliques, ils peuvent fonctionner à des températures allant de -200°C à 815°C. Leur conception empêche l'abrasion entre la sphère et le siège, ainsi que le frottement des joints. Ces deux facteurs augmentent l'intégrité à long terme de la vanne et réduisent le couple nécessaire à l'ouverture et à la fermeture de la vanne.

L'autonettoyage est une autre caractéristique qui prolonge la durée de vie de ces vannes. Lorsque la vanne est fermée, le fluide s'écoule sur toute la surface d'étanchéité, éliminant ainsi les contaminants. De plus, la surface de la bille ayant été renforcée, elle offre d'excellentes performances d'étanchéité, même en cas de contact avec des substances agressives. Contrairement aux tiges montantes des robinets-vannes et des robinets à soupape, les tiges des robinets à tournant sphérique montent et descendent en glissant sur un axe de guidage rigide par l'intermédiaire des rainures de guidage de la tige. Cela permet de s'assurer que le boisseau est correctement aligné. Les robinets à tournant sphérique à tige montante sont classés en deux catégories en fonction de leur configuration.

Vanne à tige montante ou non montante

Mouvement de la tige :

Valve à tige montante : Dans un robinet à tige montante, la tige se déplace vers le haut ou vers le bas lorsque le robinet est ouvert ou fermé. Ce mouvement fournit une indication visuelle de la position de la vanne, ce qui permet de déterminer plus facilement si elle est ouverte ou fermée.

Valve à tige non montante : En revanche, la tige d'un robinet à tige non montante ne se déplace pas verticalement lorsque le robinet s'ouvre ou se ferme. Au lieu de cela, le mécanisme interne de la vanne est conçu pour déplacer le disque ou l'opercule, ce qui permet de contrôler le débit sans changement visible de la position de la tige.

Considérations relatives à l'espace :

Valve à tige montante : Ces vannes nécessitent généralement plus d'espace vertical en raison du mouvement ascendant de la tige. Cela peut être un facteur crucial dans les installations où les contraintes d'espace sont importantes.

Valve à tige non montante : Les vannes à tige non montante sont souvent préférées dans les applications où l'espace vertical est limité car la tige ne dépasse pas les dimensions de la vanne.

Applications :

Valve à tige montante : Utilisé couramment dans les applications où une indication visuelle de la position de la vanne est essentielle, comme dans les systèmes de protection contre les incendies ou lorsque la vanne est actionnée manuellement.

Valve à tige non montante : Ils sont souvent choisis dans les cas où l'espace est restreint ou lorsqu'une conception plus compacte est souhaitée. Ces vannes sont couramment utilisées dans les canalisations souterraines.

Maintenance et accessibilité :

Valve à tige montante : Le mouvement externe de la tige permet une inspection visuelle et une maintenance aisées. Cela peut être avantageux lorsqu'il est nécessaire d'évaluer rapidement l'état de la vanne.

Valve à tige non montante : Le mouvement interne de la tige la rend moins susceptible d'être endommagée ou contaminée par des facteurs externes, ce qui assure un certain niveau de protection et réduit potentiellement les besoins de maintenance.

Mécanisme d'étanchéité :

Valve à tige montante : Elle utilise généralement une tige filetée qui se déplace dans une douille filetée, assurant l'étanchéité entre la tige et le corps de la vanne.

Valve à tige non montante : Utilise souvent une cale flexible ou d'autres mécanismes d'étanchéité qui ne dépendent pas du mouvement de la tige pour assurer une étanchéité efficace.

Apparence :

Vannes à tige montante : Il est facile de savoir si la vanne est ouverte ou fermée à distance. Ceci est utile pour les opérateurs d'installations de tuyauteries complexes.

Vannes à tige non montante : Son apparence ne permet pas de savoir s'il est en position ouverte ou fermée. On utilise donc un indicateur pour le vérifier.

Position de l'écrou de la tige et du filetage :

Vannes à tige montante : L'écrou de la tige, qui tourne pour élever ou abaisser la tige, est logé dans le chapeau ou le support. Le filetage de la tige est le même. Comme ils sont externes, ils sont faciles à entretenir.

Vannes à tige non montante : L'écrou de la tige est dissimulé dans le corps de la vanne, il est donc en contact avec le fluide. Par conséquent, il se corrode, s'érode, etc.

Mode de transmission :

Vannes à tige montante : Lorsque le volant tourne, l'écrou de la tige tourne également lorsque la tige monte ou descend.

Vannes à tige non montante : Le volant et la tige sont liés, il n'y a donc pas de mouvement relatif entre eux.

Réflexions finales

La compréhension de ces différences permet aux ingénieurs et aux opérateurs de prendre des décisions éclairées en fonction des exigences spécifiques de l'application, des contraintes spatiales et des considérations de maintenance. Chaque type de vanne a ses avantages, et le choix entre une tige montante et une tige non montante dépend des exigences uniques du système dans lequel elles sont utilisées.