Vanne à bouchon extensible

Caractéristiques rapides

2" – 24" (DN50 – DN600)

Class 150 – 600 / PN 10-100

API 6D, API 599, ASME B16.34, API 607 (version résistante au feu disponible)

A216 WCB, A217 WC6/WC9, A351 CF8M

Métal sur métal, mécanisme à bouchon expansif. Le noyau central entraîne des éléments d'étanchéité expansibles vers l'extérieur contre les faces de siège du corps pour assurer une étanchéité DBB dans un seul corps de vanne.

Alésage Venturi — passage de fluide réduit au niveau du siège. Le bouchon expansif assure l'étanchéité contre les faces de siège Venturi. Une certaine perte de charge à l'ouverture ; la géométrie compacte du siège améliore la fiabilité du mécanisme.

Double Bloc et Purge dans un seul corps

Les spécifications d'isolement de pipeline exigent souvent un double bloc et purge — deux barrières d'étanchéité indépendantes avec un orifice de purge entre elles permettant de vérifier que les deux sièges tiennent. L'approche traditionnelle consiste à utiliser deux vannes séparées montées en série avec un té de purge entre elles. Deux vannes. Deux jeux de brides. Deux corps. Deux assemblages boulonnés. Et l'espace entre les deux qui doit rester accessible pour le raccordement de purge.

La vanne à bouchon expansif fait tout cela dans un seul corps de vanne.

L'ensemble bouchon comprend un noyau central et deux éléments d'étanchéité expansibles — segments ou cales — qui se déploient vers l'extérieur contre les faces de siège du corps lorsque le bouchon atteint la position fermée. Les sièges amont et aval assurent l'étanchéité simultanément. Deux barrières d'étanchéité indépendantes, un seul corps, un seul assemblage boulonné. L'orifice de purge est intégré au corps de vanne entre les deux faces de siège.

Une seule vanne au lieu de deux. Moins de tuyauterie, moins de raccords à brides, moins de poids, coût d'installation réduit. Et l'étanchéité double bloc est inhérente à la conception de la vanne — ce n'est pas un arrangement à spécifier et à assembler sur site.

Pourquoi l'alésage Venturi est avantageux

L'alésage Venturi réduit le diamètre du corps au niveau du siège. Des faces de siège plus petites signifient que les segments expansibles ont moins de circonférence à sceller. Moins de course d'expansion. Un mécanisme plus compact. Aux grandes dimensions — 16 pouces, 24 pouces — cette compacité compte. Un bouchon expansif à alésage plein de 24 pouces doit pousser des segments vers l'extérieur contre une circonférence de siège de près de deux pieds de diamètre. La constriction Venturi réduit ce diamètre de siège, et le mécanisme devient plus simple et plus fiable.

Le compromis est simple : la constriction Venturi restreint le débit lorsque la vanne est ouverte. Il en résulte une perte de charge dans la zone d'alésage réduit. Dans les applications d'isolement où la vanne reste fermée la plupart du temps et ne s'ouvre que pour la purge du pipeline ou l'accès à la maintenance, cette perte de charge durant les brèves périodes d'ouverture a rarement d'importance. La vanne est là pour isoler, pas pour laisser passer le fluide.

Mais si votre application nécessite un débit continu à travers une vanne ouverte, la perte de charge Venturi est permanente. Vous la payez à chaque heure où la vanne reste ouverte. Dans ces cas, vous devez décider si le mécanisme compact et la maintenance facilitée de la conception Venturi l'emportent sur le coût énergétique de cette restriction permanente.

Isolement de pipeline — où ces vannes dominent

L'isolement de pipeline est l'application principale. Pipelines de transport, systèmes de collecte, isolement de stations de compression, vannes de blocage de stations de comptage — ce sont les services où le DBB est une exigence de spécification et où une solution à vanne unique surpasse un ensemble à double vanne à chaque fois.

Les vannes à bouchon expansif à alésage Venturi dominent ce marché pour trois raisons : DBB dans un seul corps, mécanisme compact qui reste fiable aux grandes dimensions, et coût de fabrication inférieur à celui des bouchons expansifs à alésage plein car la géométrie du siège est plus petite. Les exploitants de pipelines connaissent ces vannes. Elles font partie intégrante de l'outillage d'isolement.

Des configurations résistantes au feu sont disponibles pour les sections de pipeline traversant des zones à risque d'incendie. Les tests API 607 confirment que les sièges métalliques tiennent après l'exposition au feu — le mécanisme expansif se réengage après refroidissement, et les deux barrières d'étanchéité restent fonctionnelles.

R : Oui. L'alésage réduit au niveau du siège empêche le passage des outils de raclage (pigs). Si le raclage est nécessaire, utilisez la vanne à bouchon expansif à alésage plein. La conception Venturi est destinée aux applications d'isolement où la vanne reste fermée et où le raclage à travers la vanne n'est pas nécessaire.

R : Lorsque le bouchon atteint la position fermée, le noyau central entraîne les éléments d'étanchéité expansibles vers l'extérieur contre les faces de siège amont et aval du corps. L'expansion radiale crée deux barrières d'étanchéité métal sur métal indépendantes — une orientée vers l'amont, une orientée vers l'aval. Les deux s'engagent simultanément.

R : La capacité DBB dépend de la conception et des tests du fabricant. Les vannes de pipeline API 6D peuvent être certifiées pour la fonction DBB selon les définitions de la norme. Vérifiez auprès du fabricant que le modèle spécifique répond à l'exigence DBB de votre spécification.

R : Les vannes à bouchon expansif sont conçues pour les services d'isolement — cycles peu fréquents, longues périodes en position fermée. Les cycles fréquents augmentent l'usure des éléments expansibles et des faces de siège. Pour les applications à cycle élevé, un autre type de vanne peut être plus approprié. Discutez des attentes en matière de fréquence de cycle avec le fabricant.

R : Oui. L'A217 WC9 est disponible pour les services vapeur et hydrocarbures à haute température. Le WC6 est également disponible pour les températures intermédiaires. La sélection des matériaux suit les mêmes limites pression-température ASME B16.34 que les autres types de vannes dans ces nuances.