Une vanne de dérivation utilise un tuyau secondaire plus petit reliant les côtés amont et aval pour égaliser la pression avant l'ouverture de la vanne principale, évitant ainsi d'endommager la tige et réduisant la force nécessaire pour actionner le volant.
Ce simple ajout transforme un objet quasiment inamovible en un équipement facile à manipuler, notamment dans les conduites de vapeur ou d'eau à haute pression.
Si vous avez déjà essayé d'ouvrir une porte dans une pièce sous haute pression, vous savez à quel point elle semble verrouillée. Les mêmes principes physiques s'appliquent à pipelines industriels. Le système de dérivation est la clé qui permet de relâcher cette pression.
Pourquoi a-t-on besoin d'un by-pass sur les vannes à guillotine ?
La principale raison pour laquelle vous installez un robinet-vanne Le bypass permet de lutter contre le “ Delta P ”, qui est un terme technique désignant la pression différentielle.
Imaginez une conduite de vapeur de 30 cm de diamètre. En amont, la pression atteint 70 bars (1 000 PSI). En aval, la conduite est vide et la pression est de 0 PSI. Cette différence de pression de 70 bars (1 000 PSI) exerce une force considérable sur la plaque de la vanne contre son siège aval. Le frottement est immense.
Si vous forcez la rotation de la poignée principale, vous risquez de casser la tige métallique ou d'endommager le filetage avant même que la vanne ne bouge. En ouvrant d'abord le petit tuyau de dérivation, vous permettez à la vapeur haute pression de contourner la vanne principale et de remplir le côté vide. Une fois la pression à peu près égale des deux côtés, le frottement disparaît. Vous pouvez alors soulever la vanne principale d'une seule main.
La séquence opérationnelle
L'utilisation d'une vanne à guillotine avec dérivation nécessite le respect d'un ordre d'opérations précis pour être efficace. Si vous omettez une étape, vous perdez l'avantage.
- Ouvrez d'abord le canal de dérivationVous tournez la petite vanne sur la boucle latérale. Vous entendrez le liquide s'écouler en trombe.
- Attendez l'équilibreSurveillez les manomètres. Une fois que la pression en aval aura atteint celle en amont, le bruit diminuera.
- Ouvrir la vanne principaleMaintenant que la charge lourde a été retirée du siège, vous ouvrez la vanne de dérivation principale.
- Fermer la voie de contournementUne fois que la conduite principale fonctionne à plein régime, on ferme généralement la boucle de dérivation.
Analyse des coûts et retour sur investissement
À première vue, l'ajout d'un bypass semble être un gaspillage d'argent. On paie pour de la tuyauterie supplémentaire, une petite vanne supplémentaire et plus de main-d'œuvre de soudure. Cependant, les économies se font sentir au niveau du matériel.
Grâce au système de dérivation qui élimine le besoin de surmonter un couple de démarrage important, il est possible d'installer un actionneur beaucoup plus petit et moins coûteux sur la vanne principale. Au lieu d'acheter un moteur électrique imposant ($20 000) uniquement pour l'amorçage de la vanne, un moteur ($5 000) dimensionné pour le couple de fonctionnement plutôt que pour le couple de démarrage peut être utilisé.
Avantages et inconvénients
Les bons trucs
- SécuritéCela empêche les opérateurs de se faire mal au dos ou d'utiliser des “ barres de triche ” pour forcer les vannes bloquées.
- Protection des équipementsIl empêche l'arrivée brutale de vapeur dans les tuyaux froids, ce qui peut provoquer un choc thermique. Le système de dérivation permet un réchauffement progressif.
- LongévitéCela protège les sièges et les tiges de l'usure par frottement.
Les inconvénients
- Points de fuiteUne vanne à guillotine avec dérivation comporte davantage de joints soudés et de joints d'étanchéité, créant ainsi plus d'endroits potentiels où des fuites peuvent se produire.
- EspaceLa boucle supplémentaire dépasse du corps de la vanne, occupant un espace précieux dans les supports de tuyauterie étroits.
Résumé
La vanne de dérivation est un élément essentiel des systèmes haute pression. Elle utilise une petite boucle d'équilibrage pour compenser les forces, ce qui permet de réaliser des économies sur les actionneurs et d'éviter la rupture des tiges de vanne.
