Une fuite vanne à opercule has the ability to disrupt any system’s efficiency, performance, and environmental compliance. This article discusses leaking gate valves, causes of leakage, types of leakages, repair options, and how to replace them.

Les robinets-vannes sont généralement utilisés pour permettre au fluide de s'écouler librement dans un conduit ou pour arrêter complètement le flux. Ils sont utilisés dans une variété d'applications de coupure en raison de leur mécanisme de fonctionnement facile, notamment dans les réseaux d'eau, la production d'énergie et la production de gaz. Au fil du temps, ces vannes accumulent des dommages dans diverses pièces et peuvent fuir même en position fermée. Dans l'industrie, les fuites sont fréquentes, même pour les vannes classées comme étant étanches à la bulle. Au lieu d'une exigence rigoureuse de zéro fuite, chaque type de vanne a un seuil de tolérance différent.

Les conséquences d'un robinet-vanne non étanche sont déterminées par le type de fuite, qui est au nombre de deux. Le premier est celui des émissions fugitives, qui se produisent lorsque le fluide de traitement s'infiltre dans l'atmosphère. L'autre situation se produit lorsqu'une fuite persiste dans le système de tuyauterie. Les deux types de fuites sont dangereux, mais les émissions fugitives causent des dommages supplémentaires à l'environnement.

Causes d'un robinet-vanne qui fuit

• Corrosion :La corrosion est l'une des raisons les plus courantes des fuites au niveau des vannes. La corrosion entraîne une perte de matière au fil du temps sur les pièces de la vanne en contact avec le fluide de traitement. La vitesse à laquelle ce phénomène se produit doit être prévue lors de la phase de conception, et la tolérance à la corrosion des matériaux doit être prise en compte lors de la sélection de la vanne.

Toutefois, les éléments pétroliers dans des installations telles qu'une usine de production de pétrole brut peuvent varier lorsque le puits de pétrole est épuisé. En conséquence, les taux de corrosion peuvent s'accélérer et provoquer une défaillance de la vanne beaucoup plus tôt que prévu. Dans de tels cas, une surveillance constante du fluide de traitement permet de minimiser les problèmes de fuite.

• Usure des pièces de la vanne :Outre la corrosion, d'autres facteurs peuvent provoquer l'usure des pièces de la vanne. Dans les installations pétrolières et gazières, par exemple, la présence de sable ou d'autres débris solides entraîne la perte de matériau de la vanne le long du canal d'écoulement. Ce phénomène s'aggrave lorsque le débit est élevé, en particulier dans la production de gaz.
• Obstruction de la tige de la valve :When debris collects on the valve seat or other regions inside the body, it obstructs the stem’s movement. As a result, the valve port is completely closed.
• Variation des conditions du processus :Les changements de température et de pression au cours du processus, alors que la vanne est en service, peuvent entraîner un relâchement des couples de serrage, en particulier dans la zone de la garniture de tige, ce qui entraîne des fuites à cet endroit. Si tel est le cas, une charge vive doit être nécessaire dans la zone de la garniture.
• Mauvaise taille de soupape :Bien que cela soit peu fréquent dans les applications industrielles, il est possible d'utiliser la mauvaise taille de vanne dans un projet. Le résultat serait le même si l'on utilisait une vanne de taille appropriée, mais que sa conception était inadéquate. Dans les deux cas, des fuites se produiraient car la vanne ne se fermerait pas correctement.

Types de fuites et options de réparation

Fuite au niveau de la zone de conditionnement de la tige :

Lors de l'ouverture et de la fermeture, les vannes, qu'elles soient anciennes ou récentes, peuvent présenter des fuites au niveau de la garniture de la tige et de la poignée, en raison de l'accumulation de limon qui empêche la vanne de se fermer complètement ou qui fait que la tige reste bloquée en position ouverte. En outre, la corrosion ou l'érosion peuvent entraîner l'usure de la tige au fil du temps.

Une fuite au niveau de la garniture de la tige de la soupape peut signifier que la soupape est mal conçue, que le matériau de la tige est inadéquat ou que la taille de la soupape n'est pas la bonne. Une solution consiste à resserrer les boulons ou à remplacer la garniture de tige. Pour ce faire, il faut

Valve dans un système pressurisé :

• Ouvrir complètement le robinet jusqu'à ce que la tige affleure le chapeau.
• Desserrer et retirer les écrous de boulonnage de la bride de garniture pour libérer la bride de garniture et le presse-étoupe, ainsi que l'ancienne garniture de tige.
• Remplacer la garniture de tige par une neuve et réinstaller le presse-étoupe et la bride.
• Serrer les écrous de la bride de garniture au couple spécifié par le fabricant.
• Mettez le robinet en marche et observez si la fuite persiste. Si c'est le cas, serrez les écrous de la bride de garniture de 1/8 de tour à la fois jusqu'à ce que la fuite cesse.

Fuite du siège ou du joint

Le siège de la soupape étant toujours en contact avec le fluide, il est vulnérable à la corrosion. En outre, il y a souvent une accumulation de dépôts solides autour du joint, ce qui peut entraîner son déplacement. Dans tous les cas, des fuites se produisent au niveau de l'écrou du presse-étoupe et des pièces de raccordement au corps de la vanne principale.

Un autre risque d'endommagement de la surface d'étanchéité ou d'assise est une chaleur excessive à l'intérieur de la cavité du joint ou une quantité insuffisante de liquide de rinçage. Un dispositif de vidange pour le lavage du siège pourrait être envisagé.

Fuites lors de la fermeture ou de l'arrêt

Dans la plupart des établissements, vannes à guillotine servent de soupape d'alimentation primaire. Par conséquent, elles sont souvent ouvertes ou dans une position particulière pendant de longues périodes, ce qui entraîne l'accumulation de débris dans la zone d'assise. Cela peut endommager la soupape, bloquer certaines pièces et provoquer des fuites même lorsque la soupape finit par se fermer. 

Lorsqu'une vanne fuit en position fermée, il convient de vérifier que le coin est entièrement fermé et en contact total avec les bagues de siège, car la vanne peut ne pas se fermer entièrement en raison d'accumulations entre les bagues de siège. Dans ce cas, un rinçage de la tuyauterie est nécessaire. Si la fuite persiste, une pièce de la vanne a été endommagée et doit être remplacée.

Fuite entre l'actionneur et la vanne

A gate valve in an industrial pipeline involves an actuator, which can be electric, hydraulic, or pneumatic, depending on the power source available. The valve responds to the operator’s signal by adjusting the stem to close or open the valve. Although it is uncommon, there are times when the stem design is inadequate, with it being either too short or too lengthy. As a result, there is a space between the seat and the spool, and the lax closure causes internal leakage. This can be fixed in a number of ways:

• L'actionneur et la tige doivent être mis aux normes.
• Redresser ou serrer l'écrou de la tige et le nettoyer régulièrement.
• Maintenir une lubrification suffisante de la tige.

Comment remplacer les robinets-vannes qui fuient

Lorsqu'un vanne à opercule En cas de fuites, la première étape consiste généralement à réparer ou à remplacer le composant défectueux. Cependant, dans les applications industrielles où l'arrêt du système peut être coûteux, le remplacement de la vanne complète est souvent la meilleure solution.

En outre, l'intervention prend du temps et est coûteuse dans certaines applications, comme les conduites sous-marines. Ainsi, par rapport à un remplacement complet, changer un seul élément et supporter un coût de main-d'œuvre important est dangereux et inutile.

Voici quelques conseils utiles pour réparer un robinet-vanne qui fuit :

• Rincer la vanne : Comme la plupart des robinets-vannes qui fuient ne se ferment pas complètement à cause des débris, ils doivent être débouchés avant d'être remplacés. Pour ce faire, ouvrez l'alimentation au débit le plus élevé possible, puis ouvrez et fermez lentement le robinet. Une fois les débris éliminés, le robinet peut être complètement fermé. Si cela ne suffit pas à déloger les débris, coupez l'alimentation à la source.
• Isoler et chauffer la vanne : Pour isoler totalement la vanne du fluide, coupez l'alimentation électrique. Les robinets-vannes étant souvent laissés en place pendant de longues périodes, les pièces durcissent et deviennent difficiles à retirer. Par conséquent, il est souvent essentiel de chauffer la vanne, en particulier autour des joints et de la poignée de la tige.
• Démonter le robinet : Détachez le robinet de sa connexion au tuyau ou au mur. Utilisez ensuite une pince pour desserrer le chapeau et les autres pièces de la vanne. L'écrou de garniture est ce qui maintient les composants de la vanne ensemble et empêche le fluide de s'infiltrer dans la tige. Il doit donc être retiré si nécessaire.
• Installer la nouvelle vanne : Avant d'installer le nouveau robinet-vanne, il faut s'assurer qu'il est bien dimensionné pour l'installation et qu'il est compatible avec le fluide utilisé. Les ingénieurs peuvent parfois envisager d'installer un robinet à boisseau sphérique au lieu d'un robinet-vanne. Les inconvénients d'un robinet à boisseau sphérique sont une forte propension aux coups de bélier et un prix plus élevé.