Comment testez-vous une vanne d'actionnement ?

Il existe différentes manières de tester une vanne de commande. Certains fabricants exigent que toutes les vannes soient testées à l'aide d'une méthode de test spécifique. 

D'autres, comme Emerson, ne nécessitent aucun test. 

Cependant, si vous travaillez dans le domaine fabrication de vannes, vous devez connaître les méthodes de test et savoir comment les réaliser.

Continuez à lire pour en savoir plus.

Qu'est-ce qu'une vanne d'actionnement ?

Une vanne actionneur est un dispositif mécanique alimenté par une source d’énergie pour contrôler le fonctionnement d’une vanne. 

Il s'interface et collabore avec deux composants essentiels : le corps de vanne et le pilote de vanne. 

L'actionneur exerce une influence sur la tige de la vanne, permettant l'ouverture ou la fermeture de la vanne. 

Types de vannes de commande

Différents types d'actionneurs de vanne répondent à des besoins et des applications spécifiques. Les principales classifications sont les suivantes :

Actionneurs manuels: Actionnés manuellement, ces actionneurs ne dépendent pas d'une source d'alimentation externe.

Actionneurs pneumatiques: Utilisant de l'air comprimé pour le mouvement et le positionnement, actionneurs pneumatiques sont rentables et faciles à utiliser, ce qui en fait un choix courant.

Actionneurs hydrauliques: Utilisant la pression hydraulique, ces actionneurs offrent une puissance accrue, ce qui les rend adaptés aux vannes plus grandes par rapport aux actionneurs pneumatiques.

Actionneurs électriques: Entraîné par un moteur électrique, actionneurs électriques fournissent un contrôle précis et fiable de la position de la vanne, bien qu'à un coût plus élevé que ses homologues pneumatiques ou hydrauliques.

Actionneurs électro-hydrauliques: Combinant les avantages des actionneurs électriques et hydrauliques, ces systèmes utilisent un moteur électrique pour réguler le débit du fluide hydraulique afin d'assurer un positionnement précis des vannes.

Les actionneurs de vanne peuvent être classés en types rotatifs et linéaires en fonction du mouvement requis pour la vanne spécifique. 

Les actionneurs de vannes rotatives, adaptés aux vannes à mouvement de rotation telles que les vannes à bille, à papillon et à boisseau contrastant avec les actionneurs de vanne linéaires conçus pour les vannes à mouvement linéaire telles que les vannes à vanne et à soupape.

Comment testez-vous une vanne d'actionneur ?

Tester une vanne de servomoteur implique plusieurs étapes cruciales :

Étape 1 : Tests de pression et de fuite

La première étape du test d’une vanne à actionneur consiste à s’assurer qu’elle fonctionne correctement. 

Évaluez les performances de la vanne sous pression, en identifiant et en réparant toute fuite dans le corps de la vanne et dans l'actionneur.

De nombreux modèles sont équipés d'un capteur de position intégré que vous pouvez utiliser pour déterminer la longueur de l'extension de l'actionneur. 

Étape 2 : tests fonctionnels

Vérifiez la capacité de l'actionneur à ouvrir et fermer correctement la vanne, soit manuellement, soit via son système de contrôle.

Testez la position de l'actionneur par rapport à un capteur de position de référence, qui est presque toujours un LVDT. 

Durant ce test, la position de la vanne oscillera autour de la position nulle pendant un certain temps.

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Le composant électrique d’un actionneur est appelé contacteur moteur. Il indique à l'actionneur s'il doit ouvrir ou fermer la vanne. 

Celui-ci est protégé par un fusible et donne le couple nécessaire au mouvement de la vanne. 

Lorsque le moteur tombe en panne, la vanne ne bouge pas, vous devrez donc tester son cycle de service et sa classe d'isolation pour déterminer s'il s'agit de la vanne ou du moteur. 

Si la vanne ne bouge pas même en mode manuel, le moteur est le problème.

Étape 3 : Tests environnementaux

Simulez diverses conditions environnementales telles que la température, l'humidité et les vibrations pour garantir que l'actionneur et la vanne peuvent résister à divers scénarios.

Par exemple, vérifiez les performances de la vanne en effectuant un test incendie. Il s’agit de simuler un incendie dans une usine ou une usine. 

Le but de ce test est de garantir que la vanne est sécurisée contre le feu. 

Un test d'incendie de base consiste à exposer la vanne à des flammes à haute température pendant 30 minutes, puis à la refroidir avec de l'eau froide pour simuler un incendie. 

Ce processus expose la vanne à des chocs thermiques extrêmes.

Étape 4 : tests dynamiques

Validez le fonctionnement de l'ensemble du circuit de distribution variable des soupapes, y compris l'actionneur, par le biais d'évaluations électriques, mécaniques et hydrauliques.

Étape 5 : Test de fuite de l'actionneur

Mettez l'actionneur sous pression, tel qu'un actionneur à ressort et à membrane Fisher, pour identifier et rectifier toute fuite.

Étape 6 : Test de charge de couple

Examinez la capacité de l'actionneur à résister à des charges de couple spécifiées, en vous assurant qu'il fonctionne de manière fiable sous les forces requises.

Vérifiez les performances d’une vanne de commande en mesurant sa marge. 

Si la marge est supérieure à zéro, la vanne est considérée comme capable de remplir la fonction prévue. 

Cette marge peut changer en raison de changements dans les exigences de fonctionnement de la vanne et la capacité de l'actionneur. 

Pour déterminer si la marge se situe dans des limites acceptables, l'utilisateur final doit concevoir des critères d'acceptation significatifs. 

Cependant, cette approche ne peut pas être utilisée sur toutes les vannes de commande.

Étape 7 : Test des paramètres du commutateur de couple

Vérifiez les paramètres du commutateur de couple pour confirmer qu'ils sont configurés avec précision et fonctionnent comme prévu.

Étape 8 : Test de capacité de décrochage

Évaluer la capacité de l'actionneur à maintenir sa position dans des conditions de décrochage, confirmant sa stabilité.

Étape 9 : Test des spécifications d'efficacité des engrenages

Examinez les spécifications d'efficacité des engrenages de l'actionneur pour garantir la conformité aux normes requises.

Étape 10 : Certifications

Effectuez des tests d’actionneurs de vanne conformément à diverses normes et certifications telles que CSA C22.2, EN 15714-1:2009, EN 15714-2:2009 et EN 15714-3:2009.

Problèmes courants pouvant être détectés lors d'un test de vanne d'actionneur

Lors des tests des vannes d'actionneur, divers problèmes peuvent être identifiés, fournissant ainsi des informations précieuses sur les performances et la sécurité du système. Ces problèmes comprennent les suivants :

Fuites

La détection des fuites dans la vanne ou l'actionneur est essentielle, car elles peuvent compromettre les performances et présenter des risques pour la sécurité.

Pression insuffisante

Une pression inadéquate fournie à l'actionneur peut entraver sa capacité à faire fonctionner la vanne efficacement, ce qui aura un impact sur les performances globales.

Problèmes de vannes

Les problèmes au sein de la vanne, tels que des composants grippés ou défectueux, peuvent influencer directement les performances de l'actionneur.

Actionneurs lents ou à la dérive

Des mouvements lents de manière inattendue ou une dérive par rapport à la position prévue peuvent signaler des problèmes sous-jacents avec l'actionneur ou ses composants.

Désalignement

Un bon alignement entre l'actionneur et la vanne est crucial pour une fonctionnalité optimale ; un mauvais alignement peut entraver les opérations prévues.

Joints ou composants usés

L'usure ou l'endommagement des joints et des composants peuvent entraîner des fuites ou des performances sous-optimales, impactant ainsi l'efficacité du système.

Interrupteurs de fin de course ou dispositifs de surveillance défectueux

Un dysfonctionnement des interrupteurs de fin de course ou des dispositifs de surveillance peut nuire aux performances et à la réactivité de l'actionneur.

Problèmes de capacité de décrochage

Une incapacité à maintenir la position dans des conditions de décrochage peut indiquer des problèmes de conception ou de composants au sein de l'actionneur.

Problèmes de spécifications d’efficacité des engrenages

Si l'actionneur ne répond pas aux normes d'efficacité des engrenages spécifiées, cela peut avoir un impact sur les performances et la fiabilité globales.

En identifiant et en résolvant systématiquement ces problèmes lors des tests, le fonctionnement correct et sûr de la vanne de commande peut être garanti. Cette approche proactive contribue à l'efficacité et à la fiabilité du système.

Quels sont les signes indiquant qu'une vanne d'actionneur doit être testée

Reconnaître les signes indiquant qu'un actionneur doit être testé est crucial pour maintenir des performances optimales et garantir la sécurité de l'équipement. Ces signes sont les suivants :

Bruits forts

Des sifflements ou des cliquetis inhabituels émanant de la vanne peuvent indiquer un problème sous-jacent avec la vanne de l'actionneur, nécessitant des tests.

Ouverture ou fermeture incomplète

Si la vanne de l'actionneur ne parvient pas à s'ouvrir ou à se fermer complètement, cela signale des problèmes potentiels au sein de l'actionneur ou de la vanne qui justifient des tests approfondis.

Problèmes de conduite

Dans les véhicules dotés d'un calage variable des soupapes, des problèmes de maniabilité ou des codes d'erreur liés au calage des soupapes peuvent signifier des problèmes avec la soupape d'actionneur, ce qui justifie un test rapide.

Changements de performances

Tout écart dans les performances de la vanne de l'actionneur, tel qu'un fonctionnement plus lent ou un couple réduit, doit inciter à effectuer des tests pour identifier et résoudre les problèmes potentiels.

Fuites

La présence de fuites dans la vanne ou l'actionneur indique un problème qui nécessite des tests immédiats pour éviter d'autres complications.

Contamination

Si la vanne est contaminée par de la saleté ou des débris, cela signale un problème potentiel nécessitant des tests pour évaluer et corriger le problème.

Conditions environnementales

L'exposition à des conditions environnementales extrêmes, telles que la température ou l'humidité, peut avoir un impact sur les performances de la vanne de commande, ce qui rend des tests réguliers essentiels pour garantir un bon fonctionnement.

Clé à retenir

Pour tester une vanne d'actionneur, vous devez d'abord déterminer sa capacité de fonctionnement. 

Un actionneur doit être capable de maintenir un certain niveau de pression sans fuite, ce que l'on appelle les tests de pression et de fuite. 

Une vanne est testée pour déterminer ses performances sous pression en provoquant une chute de pression sur une durée définie. 

Cette procédure peut déterminer si la vanne peut résister à un niveau de pression spécifié. 

En effectuant systématiquement des tests sur les vannes des actionneurs, les problèmes potentiels peuvent être identifiés et résolus de manière proactive, atténuant ainsi le risque de problèmes importants. 

Cette approche contribue à la sécurité et à la fiabilité globales de l'équipement.

En plus de collaborer avec un fabricant de vannes d'actionnement fiable, évaluer régulièrement votre équipement prolongera sa durée de vie.

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