Le fonctionnement des robinets d'arrêt

Les vannes d’arrêt sont des composants fondamentaux dans les installations thermos-hydrauliques modernes. En effet, ces dispositifs permettent de régler le débit de combustible de façon à ce que la température du fluide ne soit pas trop élevée et qu'il n'y ait pas de risque d'endommagement de l'installation dû à des augmentations de pression. Donc, ces vannes sont nécessaires pour garantir aussi bien la sécurité des personnes en contact et à proximité que pour garantir une plus longue durée de vie.

Un aspect fondamental de ces vannes d’arrêt est qu'elles permettent une sécurité positive c'est-à-dire, une fois complètement fermées, elles peuvent être réarmer seulement par l'intervention manuelle d'un opérateur. Ceci est un aspect essentiel car la fermeture peut se manifester également dans le cas ou des composants de la vanne se détériorent et l'intervention peut être utile pour garantir un fonctionnement futur optimal.

Les vannes d’arrêt, pour leur application, peuvent être utilisées seulement en position complètement ouverte ou complètement fermée. En effet, les positions intermédiaires qui pourraient entraîner des problèmes importants comme celui de la cavitation et de l'endommagement des composants de l'installation, ne sont pas prévues. En règle générale, le fonctionnement des vannes est basé sur un fluide diathermique relié à l'obturateur par une tige: quand la température devient trop élevée, la tige pousse l'obturateur et aboutit à la fermeture du tuyau.

Il existe différents types de ces vannes, mais les plus courantes sont celles à guillotine, à boisseau sphérique ou à papillon.

- À guillotine: elles sont caractérisées par un volet qui se déplace perpendiculairement par rapport à la direction du fluide.
- À boisseau sphérique: c'est peut-être la plus courante et elle se base sur la rotation d'un obturateur sphérique avec une cavité cylindrique coaxiale au flux. Lorsqu'elle est ouverte, elle constitue essentiellement une partie du tuyau alors que lorsqu'elle se ferme elle bloque complètement l'afflux. Ce mouvement est très rapide et ceci est aussi bien avantageux que désavantageux: en effet, il peut être la cause de coups de bélier pour le système.
- À papillon: l'obturateur est un disque qui tourne autour d'un axe perpendiculaire à la direction du fluide. Dans le cas où la vanne se trouve en position complètement ouverte, les pertes de charge sont minimes, alors qu'en position d'ouverture partielle les pertes sont très élevées.

Gnali Bocia présente à l'intérieur de son catalogue des vannes fabriquées en laiton forgé: ceci garantie les caractéristiques fondamentales pour ce genre de composants, c'est-à-dire la résistance et la compacité, outre la résistance à la corrosion.
 
Comme pour tous les dispositifs en contact avec les fluides, les phases d'équipement, de montage et de manutention sont fondamentales  pour la durée et le fonctionnement de l'installation. Une bonne règle est de placer le dispositif pour le réarmement en position verticale et non horizontale: de cette façon on réussit à préserver l'efficacité du système sans le compromettre déjà dans les phases initiales.

Les vannes d’arrêt doivent, sur la base des éléments évoqués, interrompre le flux lorsque les valeurs de température et les pressions sont excessivement élevés pour l'utilisation demandée.
En particulier, elles doivent garantir une étanchéité substantiellement parfaite lorsqu'elles se trouvent en position fermée et un minimum de perte de charge quand elles se trouvent en position de complète ouverture. Ces aspects sont fondamentaux car, si la fermeture n'est pas parfaite, le risque de dysfonctionnement de l'installation augmentera excessivement et si des pertes de charges élevées se produisent il y aura une réduction de l'efficacité de l'ensemble du système. Les positions intermédiaires posent ensemble des problèmes outre celui classique de la cavitation, avec toutes les conséquences qui en dérivent sur le plan fonctionnel, auditif et sécuritaire.

Il existe de nombreuses variantes des vannes d’arrêt basées surtout sur le type de filetage qui les caractérise. Une autre subdivision importante est caractérisée par un sigle composé de deux numéros. Quelques exemples très diffusés et utilisés:

-     2/2;
-     3/2;
-     5/2;
-     5/3.

Le premier numéro indique le nombre de voies qui caractérisent et distinguent un type particulier de vanne (dans ce comptage sont considérés l'entrée et la sortie), alors que le deuxième numéro indique le nombre de positions que la vanne peut assumer durant son fonctionnement. En se référant à la subdivision ci-dessus, par exemple, 5/2 indique qu'il y a 5 voies et 2 positions caractéristiques de la vanne.

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