Publié le : 30 mai 202210 mins de lecture
Les raccords alimentaires en acier inoxydable sont un élément indispensable de la tuyauterie. Ils sont utilisés pour contrôler le débit du fluide de traitement. Selon l’objectif fonctionnel, les vannes sont divisées en plusieurs types. Les principaux sont les suivants : arrêt, retour, sécurité, distribution-mélange (ou distribution et mélange, si une seule des fonctions est assurée), régulation, séparation et fermeture. En outre, il existe quatre types combinés : fermeture-régulation, fermeture-retour, non-retour-retour et non-retour contrôlé. Chaque produit spécifique peut être attribué à n’importe lequel de ces types. Par exemple, un clapet anti-retour AISI est un clapet anti-retour. Chaque type, en fonction de la conception du corps de travail et de la direction de son mouvement, est divisé en plusieurs types. Par exemple, les robinets d’arrêt pour produits alimentaires comprennent le robinet-vanne, le robinet (robinet à soupape ou robinet sanitaire), le robinet et l’obturateur à disque (clapet). Voici quelques explications sur les variétés de ces produits, leurs caractéristiques et leurs applications.
Vanne à grille
Un robinet-vanne est une vanne dont l’élément de fermeture se déplace perpendiculairement à l’écoulement du liquide. Les robinets-vannes se caractérisent par la simplicité de leur conception et leur faible coefficient de résistance hydraulique (0,08 à 0,2). Ce type est souvent utilisé avec des tuyaux de grand diamètre (DN de 50 à 2000 mm) et si le fluide se déplace à une vitesse importante. Cependant, ces produits sont relativement élevés, ce qui limite quelque peu leur application, notamment pour les DN inférieurs à 200 mm, où l’on préfère les vannes. La plupart des robinets-vannes sont à passage intégral. Les robinets-vannes à manchon (à passage étroit) sont rarement produits. Par rapport au passage intégral, ils ont un coefficient de résistance hydraulique plus élevé. C’est pourquoi ils sont utilisés lorsqu’il est nécessaire de réduire la charge sur la conduite, de gagner de l’espace ou de réduire la force de commande.
Tige rétractable ou non rétractable
Cette dernière option est rarement disponible, car son utilisation est limitée par les conditions de fonctionnement du couple broche-écrou. Pour la broche non rétractable, le milieu de fonctionnement doit être propre, et les particules abrasives ou dures ne sont pas autorisées. De plus, la réparation est plus compliquée. Ces robinets-vannes sont utilisés sur les canalisations d’eau chaude ou froide et autres fluides de travail non agressifs. Leur faible hauteur les rend préférables pour une installation dans des conditions exiguës. Si des solutions acides, alcalines ou salines, d’autres liquides agressifs ou de la vapeur sont transportés, il est préférable de choisir la version avec tige extensible.
Robinets-vannes
Jusqu’à récemment, les robinets-vannes étaient utilisés uniquement comme vannes d’arrêt. La plupart d’entre eux étaient des robinets-vannes à clapet avec une tige coulissante. Mais aujourd’hui, il existe d’autres modèles de régulation, différents. Par exemple, un robinet-vanne à plusieurs étages, avec un joint de Hooke (connexion en forme de croix, semblable à un engrenage de Cardan), avec une enveloppe de protection, et autres.
Vanne en acier inoxydable
Une vanne en acier inoxydable est un type de vanne dans lequel l’élément d’obturation est réalisé sous la forme d’un corps de rotation (boule, cylindre, cône) avec un trou traversant. Pour couper le débit, cet élément est mis en rotation autour de son axe. Selon la conception de l’élément d’obturation, qui, quelle que soit sa forme, est appelé clapet, les vannes sont sphériques, coniques et cylindriques. Elles peuvent être d’arrêt, de régulation, de distribution ou mixtes. Certains modèles sont fabriqués avec une enveloppe chauffante ou possèdent un nombre différent de raccords. L’entraînement de la vanne peut être manuel (volant, poignée, réducteur), mais aussi électrique, hydraulique ou pneumatique. Dans tous les cas, une caractéristique de ce type de vanne est le fait que pour tourner le bouchon, il faut fournir un effort relativement important. Le couple sur le bouchon est transmis directement par l’actionneur ; aucun couple fileté adaptateur n’est utilisé.
La conception de la vanne est simple et fiable, la hauteur et les autres dimensions d’installation sont petites, de nombreux modèles fonctionnent « dans les deux sens » et sont à passage intégral. La résistance hydraulique est faible car le flux de fluide ne change pas de direction. Comme le clapet ne fait que tourner, les joints sont presque totalement exempts de contamination et d’érosion. Les seules limites à l’utilisation de ces vannes sont que le clapet doit être fabriqué de manière très précise et que la conception comporte des joints non métalliques. Ce type de vanne d’arrêt est généralement mis sur des tuyaux de petits diamètres nominaux, dans lesquels le fluide de travail passe sous une faible hauteur de chute.
Vanne à bille
La vanne à bille est droite, mais le passage est souvent rendu plus étroit pour réduire la taille, le poids et le coût. En raison de la forme sphérique de la surface intérieure du corps et du clapet, ces produits, par rapport aux produits coniques, sont plus rigides, plus solides, plus légers et plus compacts. Ils assurent une étanchéité presque totale du chevauchement des tuyaux. Les joints sont réalisés sous la forme de selles ou d’anneaux. Par rapport aux pièces similaires des bouchons coniques, ils sont beaucoup plus petits. S’ils sont fabriqués dans un matériau souple, tel que le fluoroplastique, il n’est pas nécessaire de recouvrir les surfaces. Si la variante métal sur métal est utilisée, cette opération est essentielle ; ces vannes sont conçues pour travailler dans des conditions de températures élevées, avec des liquides agressifs ou abrasifs. Les vannes à bille existent en plusieurs versions : robinet à boisseau sphérique à 3 voies, pour le raccordement d’un manomètre, avec enveloppe chauffante, angulaire, pour le raccordement d’un capteur de température, avec sièges tournants, avec connecteur pour le contrôle des fuites, et autres. Les vannes à trois voies, selon la forme de la vanne, sont fabriquées dans la version « L » ou « T ».
Vanne à disque (clapet)
Une vanne à disque ou clapet est un dispositif d’obturation dans lequel le dispositif de fonctionnement est un disque tournant autour d’un axe perpendiculaire à l’écoulement du fluide. Différents matériaux peuvent être utilisés pour la fabrication. Le plus populaire dans l’industrie alimentaire est l’acier inoxydable. Selon l’emplacement de l’axe de rotation, la vanne à disque en acier inoxydable peut être symétrique ou excentrique. Dans le premier cas, il s’agit de l’option la plus simple ; l’axe de rotation coïncide avec l’axe du siège. Le fonctionnement est similaire à celui de la vanne. Pour une fermeture complète, il suffit de tourner le levier de 90 degrés. Ces vannes sont généralement installées dans les cas où le fluide de travail se déplace avec une faible hauteur de chute. Les joints toriques peuvent être situés dans le boîtier ou sur les bords du disque. Dans le premier cas, ils sont beaucoup plus durables que dans le second car ils sont moins affectés par l’environnement de travail. Les joints multicouches en graphite métallographique offrent l’un des plus hauts degrés d’étanchéité. Dans l’industrie alimentaire, le matériau d’étanchéité doit être choisi en fonction du liquide à pomper dans les canalisations.
- Un clapet anti-retour est une vanne d’arrêt dans laquelle l’obturateur se déplace parallèlement à l’écoulement du liquide.
- Un clapet en acier est utilisé lorsqu’un clapet fabriqué dans un autre matériau, comme la fonte, est inadapté à des températures et des pressions relativement élevées.
Dans l’industrie alimentaire, l’utilisation de l’acier inoxydable est également conditionnée par les exigences en matière d’hygiène.
Le diamètre standard
Les vannes les plus courantes ont un diamètre nominal de 15 à 200 mm. Les produits de petit diamètre sont généralement conçus pour un raccordement par emboîtement, ceux de grand diamètre pour un raccordement par bride. Selon l’exécution de la vanne, celle-ci peut être angulaire, à passage multiple ou à écoulement direct. Les premiers sont placés aux endroits où le tuyau tourne. Les seconds – dans les sections droites, où l’intensité de l’écoulement du fluide ne doit pas diminuer. Ils ont une résistance hydraulique et une masse importantes. Le troisième a trois ou quatre raccords. Ils sont assemblés pour connecter différents milieux de travail pour la liquéfaction, le dosage de réactifs, la normalisation de la température, etc. Les passages droits sont des passages qui ont un mouvement d’écoulement redressé à l’intérieur de la vanne. Leur résistance à l’eau est inférieure à celle des vannes de passage.
Conclusion
Quelle que soit la variante, ce type de vanne d’arrêt se distingue par un degré élevé d’étanchéité, la possibilité de fermer rapidement une canalisation, une faible course de la vanne et une force de commande minimale. Une autre caractéristique de cette vanne est son autoblocage. Ainsi, elle peut être laissée dans une position intermédiaire, après quoi elle restera longtemps en place. Les joints sont généralement en caoutchouc acide-alcalin de dureté moyenne ou en fluoroplastique-4.
Les vannes d’arrêt pour l’industrie alimentaire en acier AISI ou ses analogues sont les plus populaires aujourd’hui. Cependant, la fiabilité, la fonctionnalité et la conformité aux normes d’hygiène sont bien supérieures à celles des analogues fabriqués dans d’autres métaux.
