Les vannes papillon sont des vannes quart de tour largement utilisées dans contrôle de débit applications industrielles.
Il y a six critères à prendre en compte lors de la sélection d'une vanne appropriée pour votre projet. En tant qu'ingénieur d'approvisionnement, vous devez évaluer le type de fluide, la pression/température, l'application de la vanne, les dimensions de la vanne, la compatibilité des matériaux et la méthode de fonctionnement de la vanne.
Ce guide de sélection des vannes papillon offre aux responsables des achats et aux ingénieurs un cadre clair. Il couvre les pièces de la vanne, les types de connexion, les matériaux de siège et les conditions de fonctionnement.
Quels sont les composants d'une vanne papillon ?
Chaque type de vanne papillon a les mêmes cinq composants principaux. Connaître les différents pièces de vanne papillon évite les erreurs de spécification et les réparations ou remplacements coûteux.
Étudiez le schéma ci-dessous pour vous aider à comprendre comment les différents composants fonctionnent :
Types de vannes papillon par style de corps et de connexion
Le style de connexion détermine comment la vanne se monte sur votre pipeline. Il affecte également l'accès à la maintenance et la capacité de pression.
Il existe trois types de corps standard, plus deux conceptions excentriques haute performance pour les services exigeants.
Vanne papillon Wafer
Le vanne papillon à plaquette se situe entre deux brides de tuyau. Des boulons traversants le maintiennent en place.
C'est la conception la plus légère et la plus rentable. Idéal pour traitement de l'eau, le traitement des aliments et les conduites de transfert de produits chimiques. Cependant, il ne convient pas au service en bout de ligne. Les deux brides doivent rester en place.
Ce type de vanne est également appelé vanne BF. “ BF ” est l'abréviation de “ Butterfly ”. Cependant, différents fabricants ont des significations différentes selon le contexte de leur industrie.
Une vanne papillon à oreilles possède des inserts filetés dans le corps de la vanne qui acceptent les boulons de chaque bride indépendamment. Cela permet le retrait du tuyau en aval sans perturber la vanne.
Les vannes à oreilles sont utilisées lorsque l'accès à la maintenance est fréquent ou lorsque l'isolement en bout de ligne est nécessaire.
Vanne papillon à bride
Une vanne papillon à brides possède des brides intégrales qui se boulonnent directement aux brides de tuyau correspondantes. Cette conception supporte des pressions et des températures plus élevées.
Cette conception est préférée pour les raffineries, les pipelines pétrochimiques et les processus industriels à cycle élevé.
Conceptions à double et triple excentrique
Les vannes à double excentrique (double déport) réduisent l'usure du siège et conviennent à la régulation à des pressions allant jusqu'à la classe 300.
Les vannes à triple excentrique utilisent une étanchéité métal sur métal. Elles traitent la vapeur, les gaz de combustion et les milieux abrasifs à des températures allant jusqu'à 600°C. Ces vannes correspondent aux types de sièges de vannes papillon qui nécessitent un siège en alliage à surface dure plutôt que des matériaux élastomères.
Types de sièges de vannes papillon et tableau de compatibilité des matériaux de siège
Le siège crée le joint principal entre le disque et le corps de la vanne. Un matériau de siège incorrect entraîne une défaillance prématurée, des fuites ou une contamination chimique.
Cinq matériaux de siège couvrent la plupart des applications industrielles. Chacun a un plafond de température défini et un profil de compatibilité chimique.
Ce Tableau de compatibilité des matériaux de siège de vanne papillon est un point de départ. Pour les acides concentrés ou les services à médias mixtes, demandez un examen de compatibilité des matériaux à votre fournisseur de vannes.
Tableau de compatibilité des matériaux de siège de vanne papillon
| Matériau du siège | Écart de température | Médias compatibles | Éviter | Classe de pression |
| EPDM | -20°C à +120°C | Eau, vapeur, produits chimiques doux | Huiles, solvants | PN10–PN16 |
| NBR (Nitrile) | -20°C à +80°C | Huile, gaz, carburants | Acides, ozone | PN10–PN16 |
| PTFE | -40°C à +180°C | Produits chimiques, acides, milieux corrosifs | Abrasifs | PN10–PN25 |
| Viton (FKM) | -20°C à +200°C | Solvants, acides, fluides haute température | Cétones | PN10–PN25 |
| Métal (Inox / Alliage) | Jusqu'à +600°C | Vapeur, gaz haute température, boues abrasives | — | Class 150–600 |
Plage de température du siège en PTFE: -40°C à +180°C (356°F). Le PTFE résiste à pratiquement tous les acides, solvants et produits chimiques corrosifs. C'est le choix standard pour le traitement chimique et les lignes pharmaceutiques de haute pureté.
L'EPDM est le siège de prédilection pour les applications eau et vapeur jusqu'à 120°C. Le NBR gère bien les milieux d'hydrocarbures mais se dégrade rapidement en cas d'exposition aux acides ou à l'ozone.
Le Viton (FKM) étend le plafond de travail à 200°C. Utilisez-le pour les solvants chauds et les applications chimiques agressives où les limitations du siège en PTFE s'appliquent.
Les sièges métalliques (en acier inoxydable ou en alliage avec revêtement Stellite) sont spécifiés pour les vannes triple excentriques dans les applications de vapeur à haute température, de production d'énergie et de boues abrasives.
Cinq influences clés pour une sélection appropriée de vanne papillon
Si vous souhaitez que votre système de tuyauterie industrielle fonctionne efficacement, suivez cette liste de contrôle pour tous vos projets.
- Caractéristiques du fluide. Identifiez la température, la pression, la viscosité et la composition chimique. Confirmez si le milieu contient des solides ou des particules abrasives. Ces facteurs définissent les exigences relatives au matériau du corps et au matériau du siège.
- Pression de fonctionnement et classe de pression. Faites correspondre le classement de pression de la vanne à la pression de conception du système. Classifications courantes : PN10, PN16, PN25, Classe 150 et Classe 300. Incluez toujours une marge de sécurité au-dessus de la pression de fonctionnement maximale.
- Taille de la conduite et débit. L'alésage de la vanne doit correspondre à l'alésage du tuyau. Les vannes sous-dimensionnées créent une perte de charge excessive. Les vannes surdimensionnées perdent le contrôle de la régulation à faible débit.
- Norme de connexion d'extrémité. Confirmez le schéma de perçage des brides : ANSI/ASME B16.5, DIN EN 1092-1, JIS B2220 ou BS 4504. Les normes incompatibles nécessitent des adaptateurs et créent des points de fuite.
- Exigences d'actionnement et de contrôle. Les conduites à cycles élevés ou télécommandées nécessitent des actionneurs pneumatiques ou électriques avec des platines de montage ISO 5211 et des positionneurs. Le service manuel à cycles faibles utilise une roue à main ou un réducteur.
Comment faire correspondre les spécifications de la vanne papillon à votre industrie
Il existe de très grandes différences dans les spécifications des vannes en fonction de l'industrie dans laquelle vous travaillez. Le même type de vanne peut nécessiter différents types de sièges, de disques ou d'actionneurs.
Voici des applications réelles des vannes papillon :
Pétrole et gaz
Spécifiez des vannes à triple excentrique ou double décalage des vannes à sièges métalliques. La conformité à l'API 609 est obligatoire. Les pressions de service atteignent souvent la Classe 300 ou la Classe 600.
Vous connaissez peut-être la vanne XXV, qui est une vanne d'arrêt d'urgence critique pour la sécurité utilisée dans les industries pétrolières et gazières, les usines chimiques et les installations industrielles. La désignation “ XXV ” représente un système d'étiquetage des vannes qui reflète clairement la fonction et la criticité de la sécurité.
Traitement de l'eau
Les vannes à passage intégral avec sièges en EPDM conviennent au service d'eau municipale. Spécifiez la certification NSF/ANSI 61 pour le contact avec l'eau potable. Vérifiez la classe de fuite selon EN 12266-1.
Traitement chimique
Les vannes avec revêtement en PTFE ou sièges en PTFE sont standard. Le Plage de température du siège en PTFE of -40°C to +180°C covers most chemical process lines. Specify a full-bore disc design to eliminate dead legs.
Nourriture et boisson
Seat and disc materials must meet FDA 21 CFR or EU 1935/2004 food-contact compliance. Specify smooth surface finishes (Ra ≤ 0.8 μm) for CIP/SIP cleanability.
CVC et services du bâtiment
Wafer valves with EPDM seats cover most chilled water and hot water circuits. Select valves rated for PN10 or PN16. Low weight and compact face-to-face dimensions reduce installation cost.
Conclusion
Le guide de sélection des vannes papillon helps engineers and procurement teams match the valve to the system.
Fluid medium, temperature, pressure rating, connection type, and actuation type are the factors that shall determine the valve to be used for your application. All these criteria must be met when buying any valves.
Vanne Xintai manufactures to ISO 9001 quality management standards. Our products carry CE marking and are manufactured to API, ANSI, DIN, JIS, and BS standards. This means Xintai valves fit international pipeline systems without conversion hardware or custom adapters.
