Vanne papillon à siège métallique vs. vannes à siège résilient : un guide d'achat B2B

Les vannes papillon à siège métallique et les vannes à siège résilient ont leurs propres spécifications et applications. 

Si vous êtes un acheteur B2B souhaitant éviter les pertes financières, assurez-vous de choisir des vannes compatibles pour votre projet.  

UN vanne papillon à siège résilient offre une étanchéité parfaite, un faible couple de manœuvre à des coûts économiques dans les systèmes d'eau propre et à basse pression. Par conséquent, une vanne à siège métallique peut gérer les conduites de vapeur à haute température et les milieux abrasifs. 

La majorité des fabricants de vannes fournissent un manuel de vanne papillon à siège résilient. Ceci couvre les valeurs de couple de serrage, les pressions nominales et les tableaux de compatibilité des élastomères. L'examen de cette documentation aide les équipes d'approvisionnement à faire correspondre la vanne aux conditions réelles du site. 

Cet article explore les différences entre les vannes à siège métallique et les vannes à siège résilient. Il met également en évidence les principales différences, avantages, inconvénients et applications courantes pour aider les équipes d'approvisionnement à décider quel type de vanne utiliser. 

Définition d'une Vanne papillon à siège métallique

Un schéma d'une vanne à siège métallique et ses spécifications

Une vanne à siège métallique utilise un contact métal sur métal direct entre le disque et le siège pour créer l'étanchéité. Les deux surfaces d'étanchéité sont usinées avec précision à partir de matériaux métalliques tels que l'acier inoxydable, les alliages durs ou les alliages de cuivre. L'ajustement serré entre ces surfaces détermine la qualité de l'étanchéité.

Caractéristiques clés d'une vanne à siège métallique

  1. Son mécanisme d'étanchéité est un contact métal sur métal entre le disque et le siège. 
  2. Le matériaux du corps et du siège sont en acier inoxydable (CF8, CF8M), en alliages à surface dure ou en acier au carbone.
  3. Les vannes sont compatibles avec les configurations de vannes à coin et de vannes parallèles.
  4. La température de fonctionnement de la vanne peut supporter jusqu'à 425°C (800°F) pour les corps en acier au carbone selon ASME B16.34.
  5. Selon la classe de la vanne, sa pression nominale est jusqu'à 2 500–5 000 psi.

Avantages d'une vanne à siège métallique

  1. Les vannes peuvent supporter des températures extrêmes et des conditions de pipeline à haute pression. 
  2. Elles sont résistantes à l'usure et peuvent gérer des fluides abrasifs, écoulement de boue et fluides chargés de particules.
  3. Ils ont une longue durée de vie même dans des environnements chimiques corrosifs en utilisant des sièges en SS316 ou en Alloy 20.
  4. Ils conviennent aux fluides contenant des particules solides ou des matières fibreuses.
  5. Ils ont des performances d'étanchéité stables lors de cycles thermiques répétés.

Inconvénients d'une vanne à siège métallique

  1. Les vannes à siège métallique ont des coûts de fabrication et de matériaux plus élevés par rapport aux types à siège résilient. 
  2. Les vannes nécessitent un usinage de précision et des services d'étanchéité. Cela implique une maintenance plus coûteuse. 
  3. Elles nécessitent un couple de fonctionnement important pour ouvrir et fermer la vanne. 
  4. Le siège du corps de la vanne et la vanne papillon nécessitent une réparation simultanée lorsque les surfaces d'étanchéité s'usent. 
  5. Une légère fuite peut se produire dans des conditions de basse pression en raison des micro-irrégularités de la surface métallique. 

Applications typiques

Les vannes à siège métallique sont normalement utilisées dans les applications suivantes :

  1. Centrales électriques avec conduites de vapeur surchauffée et systèmes d'eau d'alimentation des chaudières. 
  2. Pipelines de pétrole et de gaz avec du pétrole brut, des produits raffinés et des conduites de transport de gaz.
  3. Exploitation minière et transport de boues, où des milieux chargés de particules abrasives circulent sous pression.
  4. Usines pétrochimiques avec des fluides de procédé à haute température supérieurs à 200°C.
  5. Systèmes industriels classés au-dessus de la classe de pression PN16 (16 bar) selon EN 1092.

Vanne papillon à siège résilient et ses spécifications

Un schéma d'une vanne à siège résilient et ses spécifications

Une vanne à siège résilient, ou vanne à siège souple, utilise un revêtement en caoutchouc ou en élastomère sur la vanne papillon ou le disque pour assurer l'étanchéité. Le matériau flexible se déforme légèrement sous la force de fermeture. Il comble les irrégularités de surface et offre une étanchéité hermétique conforme aux normes API 598 de zéro fuite pour les tests de liquides et de gaz.

Les élastomères les plus courants sont l'EPDM (éthylène propylène diène monomère) et le NBR (caoutchouc nitrile butadiène). L'EPDM convient aux applications d'eau, d'eaux usées et exposées à l'extérieur. Le NBR est plus performant avec des milieux à base d'huile ou en contact avec du pétrole.

Caractéristiques clés d'une vanne papillon à siège résilient

  1. Le clapet à siège élastique utilise du caoutchouc EPDM ou NBR sur les contacts de la vanne ou du disque comme mécanisme d'étanchéité pour l'anneau de siège métallique.
  2. La vanne et le corps de la vanne sont fabriqués en fonte ductile (EN-GJS-500-7) ou en fonte grise.
  3. Un triple joint torique avec une bague anti-poussière en haut est utilisé pour l'étanchéité à la vapeur. 
  4. La température de fonctionnement est limitée à ≤80°C pour un service continu.
  5. La pression nominale de la vanne est de PN6 à PN16/PN25 (jusqu'à 25 bar) selon ISO 7259 et EN 1074.

Avantages d'une vanne à siège résilient

  1. Les vannes obtiennent une étanchéité constante, sans fuite, à chaque fermeture. 
  2. Les vannes ont un faible couple de manœuvre, ce qui les rend plus faciles à actionner. Par conséquent, la réduction de la taille de l'opérateur à engrenages ou de l'actionneur. 
  3. Le corps de la vanne est conçu sans rainures inférieures. Ainsi, il n'y aura pas d'accumulation de sédiments au siège. 
  4. Le revêtement en résine époxy est non toxique et conforme aux normes d'eau potable. 
  5. Lors de la maintenance de routine, le remplacement du clapet à siège élastique ne nécessite pas de démontage complet. 
  6. Lorsque l'élastomère atteint sa fin de vie, le remplacement du clapet à siège élastique cela implique le remplacement de l'ensemble vanne ou disque. Cela réduit les coûts de maintenance planifiée et raccourcit le temps d'arrêt du pipeline.

Inconvénients d'une vanne à siège résilient

  1. Le caoutchouc se dégrade à des températures supérieures à environ 80°C lorsqu'il est exposé en continu. 
  2. Les vannes s'usent facilement dans les milieux contenant du sable, du gravier ou des solides abrasifs.
  3. Ils ne conviennent pas aux systèmes haute pression supérieurs à PN25, où la déformation des élastomères devient un risque.
  4. Tous les élastomères ne résistent pas aux acides concentrés ou aux solvants. Par conséquent, la compatibilité chimique doit être vérifiée. 

Applications typiques

Les vannes à siège résilient sont courantes dans les applications suivantes :

  1. Comme ils sont certifiés pour l'eau potable selon WRAS et NSF/ANSI 61, ils sont recommandés pour la distribution d'eau municipale.
  2. Systèmes de traitement des eaux usées et de canalisations d'égouts.
  3. Réseaux d'irrigation et d'approvisionnement en eau agricole
  4. S'ils répondent aux exigences UL/FM selon NFPA 13, ils peuvent être utilisés dans les systèmes de protection incendie. 
  5. Services mécaniques des bâtiments avec distribution CVC et plomberie. 
  6. Dans le traitement des aliments et des produits pharmaceutiques, des qualités d'élastomères conformes à la FDA sont disponibles. 
VANNE PAPILLON À JOINT SOUPLE DE TYPE PLAQUETTE CENTERLINE
VANNE PAPILLON À JOINT SOUPLE DE TYPE PLAQUETTE CENTERLINE
Les vannes papillon sont des dispositifs discrets utilisés dans les processus industriels. Elles sont relativement minces, ce qui signifie qu'elles peuvent occuper moins d'espace dans les pipelines que d'autres types de vannes.
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Vannes à siège métallique vs. Vannes à siège résilient : Comparaison directe

 Un schéma comparant une vanne papillon à siège métallique et une vanne papillon à siège résilient

Le tableau ci-dessous résume les principales différences entre les vannes à siège métallique et les vannes à siège résilient selon les paramètres de performance clés.

ParamètreSiège métalliqueSiège résilient
Méthode de scellementContact métal-métalCaoutchouc/élastomère sur siège métallique
Performances d'étanchéitéStable ; une légère fuite est possible à basse pressionHermétique ; zéro fuite
Température MaximaleJusqu'à 425°C (corps en acier au carbone)Jusqu'à 80°C (limite élastomère)
Note de pressionJusqu'à 5 000 psi / Classe 2500PN6–PN25 (jusqu'à 25 bar)
Compatibilité des médiasAbrasifs, boues, vapeur, pétrole et gaz, produits chimiquesEau propre, eaux usées, produits chimiques doux
Durée de vieLongue durée dans des conditions difficilesLongue durée en service propre
EntretienComplexe – siège de corps et vanne réparés ensembleSimple – remplacement de la vanne/du disque uniquement
Coût unitairePlus hautInférieur
Normes applicablesAPI 600, API 602, ISO 10434, ASME B16.34EN 1074, BS 5163, ISO 7259, AWWA C509

Conclusion

Les équipes d'approvisionnement B2B doivent suivre les références techniques lors du choix entre à siège métallique et à siège résilient vannes. Ceci garantira également une installation réussie et réduira les coûts du cycle de vie. 

Avant de commander les vannes, les acheteurs doivent vérifier si elles respectent des normes telles que ASME B16.10 ou la série EN 558 14/20. Évaluez les dimensions de la vanne papillon 30” pour vous assurer que la vanne s'adapte à l'espace de bride disponible dans la tuyauterie existante.

Les ingénieurs de projet doivent également consulter le catalogue PDF de vannes papillon comme référence pour comparer les configurations de disque et de siège. 

Vanne Xintai fabrique à la fois des vanne papillon à siège résilient ensembles et des vannes à opercule à siège métallique conformes aux normes ISO 9001, CE et API. Notre gamme de produits s'étend de DN50 à DN1200 avec diverses configurations de sièges. 

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