Un robinet à bille monté sur tourillon à bride-est une conception de vanne dans laquelle la bille est fixée par des tourillons (arbres de support). Sa structure de base se compose d'un corps de vanne, d'une bille, de supports de tourillon, d'un siège de vanne et d'un actionneur. Contrairement aux robinets à tournant sphérique flottants traditionnels, la bille d'un robinet à tournant sphérique monté sur tourillon importé est fixée par des tourillons supérieur et inférieur et tourne uniquement autour de son axe pour réaliser l'ouverture et la fermeture. Cette conception réduit considérablement le couple de fonctionnement et améliore la fiabilité de l'étanchéité dans des conditions de haute-pression.
Caractéristiques structurelles
Tronquer le système de support
La bille est reliée au corps de la vanne des deux côtés via des tourillons, formant une structure de support fixe. Les tourillons sont fabriqués en acier allié à haute résistance (tel que F91, F92) ou en acier inoxydable (tel que 316L), avec une surface nitrurée pour améliorer la résistance à l'usure. Le jeu entre le tourillon et la bille est contrôlé dans la plage de 0,05 à 0,1 mm, garantissant une rotation flexible et aucun risque de fuite.
Siège d'étanchéité bidirectionnel
Le siège de soupape adopte une conception à ressort-, permettant d'obtenir une fuite bidirectionnelle nulle grâce à des joints durs métal-à-métal ou à des joints souples (tels que PTFE, PEEK). Dans des conditions de pression élevée-, le siège de soupape peut automatiquement compenser l'usure et maintenir les performances d'étanchéité. Par exemple, à une pression de 10 MPa, la contrainte de contact entre le siège de vanne et la bille peut atteindre 200 N/mm², garantissant une étanchéité à long-terme.
Mécanisme de fonctionnement à faible couple
Le couple de fonctionnement des vannes à bille à tourillon-importées n'est que de 30 à 50 % de celui des vannes à bille flottantes, grâce au support du tourillon réduisant la friction entre la bille et le siège de la vanne. L'unité d'entraînement peut être sélectionnée parmi des actionneurs manuels, pneumatiques ou électriques. Les actionneurs électriques peuvent être équipés de modules de commande intelligents pour la surveillance à distance et le diagnostic des pannes.
Avantages en termes de performances
Adaptabilité haute pression
Les robinets à boisseau sphérique à tourillon à bride peuvent résister à des pressions nominales de classe 1 500 (25 MPa) ou même à des niveaux de pression plus élevés, adaptés aux scénarios de haute-pression tels que les usines d'extraction et de raffinage de pétrole et de gaz. Le corps de la vanne est forgé et l'épaisseur de paroi est conforme aux normes ASME B16.34, garantissant ainsi la résistance structurelle.
Large plage de température
Les matériaux du corps de vanne peuvent être sélectionnés parmi l'acier au carbone (WCB), l'acier cryogénique (LCC) ou un alliage à haute température (Inconel), s'adaptant aux environnements à températures extrêmes allant de -196 degrés à 600 degrés. Par exemple, dans les terminaux de réception de GNL, les vannes à bille à tourillon d'entrée cryogénique peuvent fonctionner de manière stable à -162 degrés.
Résistance à l'usure et longue durée de vie
La surface de la bille est recouverte d'un alliage dur (tel que le Stellite 6), atteignant une dureté de HRC 60 ou supérieure, résistant efficacement à l'érosion du support. Dans les milieux contenant des particules solides (tels que le coulis de charbon et le coulis minéral), sa durée de vie peut être 3 à 5 fois supérieure à celle des robinets à tournant sphérique flottants.
Ouverture et fermeture rapides avec faible fuite
L'ouverture et la fermeture peuvent être complétées par une rotation de 90 degrés, avec un temps de réponse inférieur à 5 secondes. Il passe les tests de résistance au feu API 607 ou API 6FA, conservant une étanchéité même en cas d'incendie, avec un taux de fuite inférieur à 10 ppm.
Scénarios d'application
Industrie pétrolière et gazière
Utilisé pour la-arrêt à haute pression-et la régulation du débit dans les équipements de tête de puits, les oléoducs et les unités de raffinage. Par exemple, dans le cadre du développement pétrolier et gazier en haute mer, les robinets à tournant sphérique importés peuvent résister à une haute pression et aux fluides corrosifs présents sur le fond marin.
Industrie chimique
Convient au transport de fluides hautement corrosifs (tels que l'acide sulfurique et le chlor-alcali). Les matériaux du corps de vanne peuvent être sélectionnés parmi l'Hastelloy (C-276) ou un alliage de titane, et le siège de vanne utilise un joint composite PTFE+graphite.
Puissance et chaleur
Dans les centrales thermiques supercritiques, des robinets à tournant sphérique importés sont utilisés pour l'isolation des conduites de vapeur, avec une résistance à la température allant jusqu'à 600 degrés et une pression nominale jusqu'à la classe 2500.
Utilisé dans le dessalement de l'eau de mer, le traitement des eaux usées et d'autres applications, le corps de la vanne est en acier inoxydable duplex (2205), offrant une excellente résistance à la corrosion par les ions chlorure.
Considérations de sélection et de maintenance
Paramètres de sélection
Pression nominale : sélectionnez la classe 150-2 500 en fonction de la pression maximale du système.
Plage de température : Adaptez la température du fluide au matériau du corps de la vanne.
Type d'étanchéité : les joints en métal dur conviennent aux hautes températures et hautes pressions ; les joints souples conviennent aux fluides propres.
Méthode d'actionnement : sélectionnez un fonctionnement manuel, pneumatique ou électrique en fonction des exigences d'automatisation.
Recommandations d'entretien
Vérifiez régulièrement le joint du siège de soupape ; remplacez la bague d'étanchéité toutes les 5 000 opérations ou 1 an.
Lubrifiez le roulement du tourillon ; ajoutez de la graisse-haute température (telle que Molykote 33) tous les 3 mois.
Évitez les ouvertures partielles fréquentes pour réduire l’usure du siège de soupape.
Dessin de robinet à tournant sphérique à brides classe 600
