Vanne à gaz souterraine: conception et caractéristiques opérationnelles

Vasily Borutsky
Vérifié par un spécialiste: Vasily Borutsky
Publié par Olga Kiseleva
Dernière mise à jour: Septembre 2019

Une isolation rapide de la section du pipeline où l'accident s'est produit est nécessaire pour résoudre rapidement le problème. Dans de telles situations, vous ne pouvez pas hésiter. Êtes-vous d'accord? En utilisant une vanne à gaz à bille pour une installation souterraine, vous pouvez fermer rapidement et sans problème le fluide transporté par le gazoduc.

Une installation correcte et une utilisation appropriée du robinet à boisseau sphérique aideront à augmenter sa durée de vie et à garantir un fonctionnement de haute qualité et sûr du système d'alimentation en gaz. Nous vous expliquerons tout sur la conception de ce type de vannes d'arrêt. Nous analyserons sur quoi repose le principe de son travail.

Caractéristiques et but des robinets à tournant sphérique

L'industrie pétrolière, chimique ou gazière ne peut être imaginée sans vannes d'arrêt. Des vannes d'arrêt fabriquées à l'aide d'équipements modernes de haute technologie assureront la sécurité de l'ensemble du système.

Verrouillage raccords de gazoduc - Il s'agit d'un élément structurel obligatoire. Ces appareils sont utilisés à la fois pour les gazoducs externes et pour les systèmes internes.

Le but des robinets à gaz à bille est assez grand:

  • équiper des systèmes complexes à travers lesquels passent des environnements agressifs et non agressifs;
  • utilisation dans des pipelines situés dans des endroits inaccessibles;
  • fonctionnement efficace en cas de pression nominale jusqu'à 16 MPa, etc.

Lors de l'utilisation de vannes à gaz à bille, il n'est pas nécessaire de créer un puits d'inspection et une structure de confinement.

Si vous devez démonter un produit, seules certaines buses sont coupées. Dans ce cas, l'obturateur doit être en position ouverte afin de ne pas endommager la bille de verrouillage. La conception de la grue n'est pas destinée à contrôler le débit du fluide pompé.

Réparation de tuyaux de gaz
Lors de toute réparation sur les canalisations de gaz, le volet du robinet à boisseau sphérique doit être ouvert afin que la structure ne se casse pas complètement

S'il est nécessaire d'installer un dispositif de restriction sur les routes enterrées, les vannes à gaz à bille sont le plus souvent utilisées, entraînées par un moteur électrique, une boîte de vitesses ou des cylindres pneumatiques. Si la conception comporte des actionneurs hydrauliques ou pneumatiques, ils peuvent être contrôlés à l'aide de sources externes ou d'un milieu transporté.

Pour ce faire, des trous sont pratiqués dans le corps de la soupape à gaz à travers lesquels l'entraînement est sanglé. Pour éviter la rupture de la structure, l'extension de la broche est protégée par une gaine en forme de tube vertical.

De plus, ce tube est fixé à la partie supérieure du corps de valve par une méthode de bride. Le plus souvent, des vannes d'arrêt sont installées directement à l'emplacement de l'équipement à gaz.

Nettoyage de tuyaux
Un clapet à bille de gaz ne peut être monté sur une section d'un gazoduc qu'après un nettoyage préliminaire de l'intérieur du tuyau et des sections adjacentes

Dans le même temps, une vanne individuelle est montée pour chaque source de consommation de gaz, ce qui garantit l'étanchéité d'un tuyau particulier. Vous pouvez également installer une vanne supplémentaire avec un robinet à boisseau sphérique à l'entrée, qui est responsable de l'arrêt complet de l'alimentation en gaz. Une telle installation répond à toutes les exigences de système de sécurité nécessaires.

Les vannes à boisseau sphérique à gaz permettent un mouvement bidirectionnel du gaz dans le pipeline. Ces dispositifs peuvent être montés sur tuyaux de gaz n'importe quel diamètre. Ils peuvent être utilisés sur des réseaux interurbains, utilisés dans l'exploitation d'installations de stockage et dans le transport de gaz naturel sur de longues distances, etc.

Avantages de l'utilisation d'un robinet à boisseau sphérique

Le robinet à boisseau sphérique destiné à une installation souterraine est un dispositif qui est nécessaire pour couper le débit de gaz dans les canalisations sous pression posées dans des tranchées.

Ces appareils sont utilisés dans des conditions industrielles et domestiques. Les vannes à gaz assurent un arrêt rapide et complet du débit du fluide de travail. Leur large distribution est due à la fiabilité, la durabilité, la résistance et le coût relativement faible.

Accident de gazoduc
Si la vanne de gaz se casse, en cas d'urgence, le pipeline ne peut pas être fermé pour isoler la branche endommagée. Cela ne fonctionnera pas et empêchera la propagation du gaz

Les vannes à boisseau sphérique sont faites de matériaux résistants, résistants à la corrosion, inertes aux environnements agressifs. Les alliages sont utilisés dans la production, sans aucun problème ni déformation, transférant toutes sortes de dommages mécaniques.

Les produits ont une résistance élevée à l'usure quelles que soient les conditions de fonctionnement. Les vannes à boisseau sphérique sont capables de maintenir leurs propriétés technologiques pendant des milliers (ou plus) de cycles sans dysfonctionnements.

Dans ce cas, la température du déménagement et de l'environnement peut être à peu près n'importe laquelle. Sur le plan empirique, il a été constaté que les vannes à gaz à bille sont capables de résister à des températures de -60 à +80 degrés. La plupart des robinets à gaz peuvent durer beaucoup plus longtemps que le fabricant l'a indiqué.

Vanne à bille bleue
Les robinets à tournant sphérique sont de conception simple, ils ne nécessitent donc pas de réparation et d'entretien constants, contrairement aux systèmes complexes

La constipation de la soupape à gaz à bille est de forme sphérique et présente une ouverture à travers laquelle le gaz passe à travers les tuyaux. Le diamètre du trou est choisi en fonction des dimensions du pipeline. Le réglage du débit de la ligne est assuré par la possibilité de tourner le mécanisme de verrouillage autour de son axe.

En position de travail, le verrou est perpendiculaire à la canalisation, et il peut être facilement fermé avec vos mains en effectuant un léger tour de poignée. Lorsqu'il est tourné de 90 degrés, le côté avec le trou traversant se transforme en une surface solide.

Avec un tour plus petit, le tuyau sera partiellement bloqué. Mais les fabricants ne recommandent pas de laisser la structure dans un état semi-ouvert, car cela contribue à une usure abrasive accrue de l'appareil.

Dans les positions intermédiaires, en raison de la vitesse d'écoulement excessivement rapide du fluide pompé, les bagues de siège peuvent être complètement endommagées ou partiellement déformées. Cela peut entraîner de graves dommages à la grue, sa réparation ou son remplacement à l'avenir.

Le corps du produit est très serré. L'utilisation de métaux et d'alliages spéciaux dans la construction contribue à réduire le poids de la structure. Ces vannes pour gazoducs peuvent être installées en toute sécurité dans des endroits difficiles d'accès.

Réparation de robinets à tournant sphérique
En cas de panne, la vanne à boisseau sphérique gaz peut être facilement réparée par des moyens improvisés sans endommager le reste du système

L'utilisation de vannes à gaz de haute qualité avec vannes à boisseau sphérique est avantageuse d'un point de vue économique. Ces appareils ont une énorme marge de sécurité et peuvent pleinement fonctionner sans avoir besoin d'être remplacés pendant de nombreuses années.

Cela est particulièrement vrai pour les fabricants bien connus et de confiance de robinets à tournant sphérique. Dans le même temps, vous pouvez vérifier la qualité de n'importe quelle grue en vérifiant les certificats de conformité, qui confirment la qualité des produits.

Conception typique du robinet à boisseau sphérique

Les robinets à tournant sphérique pour l'installation souterraine de différentes marques ont approximativement la même structure. La conception des produits est déterminée par leurs caractéristiques opérationnelles et leur objectif.

La vanne de gaz standard pour l'installation sur des canalisations souterraines se compose de:

  • enceinte étanche, le plus souvent en laiton ou en acier;
  • un robinet d'arrêt qui coupe ensuite l'alimentation en gaz (à cause de cet élément, le robinet est appelé robinet à tournant sphérique);
  • une selle, qui est chargée de s'assurer que la bille de verrouillage ne se déplace nulle part;
  • un morceau de tuyau de raccordement avec un filetage spécial, qui est ensuite soudé au pipeline;
  • la portion de gorge nécessaire au passage de la tige;
  • bielle allongée;
  • rondelles contre-indications;
  • parties responsables de l'étanchéité de la structure (joint torique, ressort, bague et bride en matériaux souples et durables, par exemple en caoutchouc éthylpropylène);
  • poignées en matériau résistant recouvert de chlorure de polyvinyle, grâce auxquelles tout le produit est contrôlé et l'écrou le fixant;
  • butée ou limiteur de la course de la poignée.

Dans la production de pièces détachées, on utilise de l'acier allié et inoxydable, qui a des propriétés anticorrosives élevées. Le fluoroplastique élastique est utilisé pour sceller les pièces. Grâce à ce polymère, la structure devient résistante à l'eau.

Ftoroplast assure l'étanchéité de l'accouplement, un vissage silencieux et un démontage facile. Ce matériau est très résistant à toutes sortes d'environnements agressifs et son excès est discrètement évincé lors du serrage du fil.

Ftoroplast - joint de robinet de gaz
Le fluoroplaste fait référence aux polymères contenant du fluor (plastiques structuraux), qui se caractérisent par une résistance élevée à la chaleur, une inertie chimique, une douceur, une fluidité et une sécurité environnementale

En raison des caractéristiques structurelles, la position fermée de la vanne assure une étanchéité complète de la canalisation. La grue elle-même est de petite taille, ce qui simplifie considérablement son installation. Pendant l'installation, les connexions soudées et filetées sont acceptables.

Dans ce cas, le filetage à l'extrémité du tuyau ne doit pas être plus long que le filetage de la valve, car sinon, après avoir serré le raccord fileté, l'extrémité du tuyau bute contre les joints toriques, ce qui peut endommager prématurément la soupape.

La vanne à boisseau sphérique à gaz peut être installée avec le tuyau dans n'importe quelle position, ce qui à l'avenir peut garantir une facilité d'utilisation maximale et un accès rapide à la zone à problème.

Corps de grue souterraine

Le corps de la grue est le plus souvent en alliage, en carbone et en acier inoxydable ou en laiton. Les produits en laiton sont plus chers que les robinets en acier. Mais en même temps, le laiton et l'acier ne sont pas soumis à la corrosion, ce qui augmente la durée de vie des appareils fabriqués à partir de ceux-ci.

Certificat de conformité
Le matériau à partir duquel le robinet à bille est fabriqué est indiqué dans la documentation d'accompagnement du produit, qui peut être trouvée lors de l'achat du design

Le laiton et l'acier allié se caractérisent par un haut niveau de ductilité. Cependant, ils ne sont pas capables de résister à des contraintes mécaniques fortes et prolongées. Pour cette raison, il est recommandé de protéger le mécanisme de verrouillage des chocs et des frottements.

La conception du corps de la soupape à gaz dépend des facteurs suivants:

  • méthode de production;
  • développement interne d'un bureau d'études spécifique;
  • la nature des normes applicables (TU, GOST, OST ou toute directive européenne).

Le plus durable, capable de supporter n'importe quelle charge est considéré comme un boîtier entièrement métallique non séparable. Tout d'abord, il est usiné sur une machine, coulé dans un coffrage en raison de la force centrifuge, puis soudé à l'aide de pièces supplémentaires.

De plus, le corps de la grue peut être composé de deux moitiés verticales ou de trois éléments. Un boîtier pliable de 2-3 pièces est plus pratique pour l'entretien et peut être réutilisé après le démontage, mais il est moins étanche.

Plus de boîtiers de soupape à bille sont divisés en vannes à passage intégral et de réduction. Dans le premier cas, les diamètres de la vanne et de la canalisation coïncident complètement, grâce à quoi la résistance hydraulique minimale est assurée. Dans le deuxième cas, le couple est réduit d'une taille, de sorte que le flux de travail peut être contrôlé.

Quel que soit le matériau à partir duquel le corps du robinet à boisseau sphérique est fabriqué, il doit être recouvert d'agents de protection spéciaux contre les fluides agressifs. À ces fins, divers produits chimiques sont utilisés.

Grues de peinture en production
L'utilisation de revêtements de protection permet l'utilisation de robinets à tournant sphérique sur tous les réseaux de coffre avec différentes températures et plages barométriques

Tout d'abord, il comprend de la peinture acrylique, caractérisée par des propriétés d'isolation électrique. Il protège les produits des courants induits et parasites. Deuxièmement, afin de conférer à la grue des propriétés anti-corrosion, elle est revêtue de revêtements polymères.

Troisièmement, le corps de la balle peut être recouvert d'une peinture au charbon à base d'époxy. Cette peinture se caractérise par une résistance élevée à la corrosion et une résistance à divers dommages mécaniques. Quatrièmement, pour protéger l'armature lors de sa pose inutile directement dans le sol, un revêtement en mousse de polyuréthane est utilisé.

Mécanisme de verrouillage du clapet à bille

Lors du choix d'une vanne à boisseau sphérique, une attention particulière doit être portée à son élément de verrouillage - une bille ou une sphère. La balle doit être lisse et brillante. Le plus souvent, la sphère est en laiton et recouverte d'une projection coûteuse de nickel et de chrome.

Laiton uni
Le laiton est un alliage à base de cuivre et de zinc, qui a une belle couleur et se prête bien au traitement sous pression, cependant, le matériau perd ses propriétés anti-corrosion dans le cas d'un traitement à haute température

La vérification de la qualité de la sphère de verrouillage est assez simple. Pour ce faire, il peut être vérifié avec un aimant. Si l'aimant est attiré par la sphère, cela indique qu'il est en acier, destiné à un usage électrique.

La bille d'acier d'une grue souterraine à gaz rouille rapidement et ne peut pas être utilisée longtemps dans un environnement humide. Dans ce cas, la boule en laiton n'attirera pas l'aimant.

Poignée de robinet à gaz

La commodité de son fonctionnement dépend de la forme de la poignée ou de la poignée du robinet à boisseau sphérique. Le plus souvent, des produits avec une poignée en forme de papillon (coup de papillon) ou un levier sont en vente.Le levier est plus fonctionnel, donc si possible, vous devriez acheter un robinet de gaz avec une telle poignée.

La poignée à levier est particulièrement pratique si la grue n'a pas été utilisée depuis longtemps et que vous devez faire un effort pour la tourner. Les robinets à gaz sont toujours disponibles avec des poignées vertes. Il n'est pas recommandé de les repeindre.

Variétés de robinets à boisseau sphérique à gaz

Dans les gazoducs modernes utilisés robinets à gaz Les trois types les plus courants sont classés par type de raccordement aux tuyaux. Il est fileté, bridé et soudé. Les vannes à gaz filetées ou à raccord ont un petit diamètre. Le plus souvent, ils sont installés sur des gazoducs pour des locaux commerciaux, des maisons privées et des installations similaires.

La connexion au gazoduc est réalisée grâce au filetage. Le raccord fileté du robinet à boisseau gaz et du tuyau ne peut pas être trop serré, car cela peut endommager le corps du produit.

Vanne à bride
Les robinets à gaz à bride sont utilisés dans les gazoducs de grand diamètre car ils sont capables de résister à une forte pression du fluide de travail.

Les robinets à bride sont connectés aux canalisations d'une manière à bride à l'aide de boulons. Les produits filetés et à bride sont pliables. C'est-à-dire ils peuvent être démontés, transférés à un autre endroit et remis en place à un autre endroit du pipeline.

Les robinets soudés sont connectés aux conduites de gaz par soudage. C'est-à-dire ils ne peuvent pas être déconnectés des tuyaux sans endommager la structure. Le diamètre des raccords soudés varie de 10 à 70 mm. Les robinets de gaz soudés sont étanches et fiables. Ils ne nécessitent pas d'entretien régulier, c'est pourquoi ils sont très populaires.

Règles générales de fonctionnement

Les règles de base pour faire fonctionner une vanne de gaz sont assez simples et prévisibles. La grue est fermée en tournant la poignée de 90 degrés dans le sens horaire, et s'ouvre en tournant également de 90 degrés, mais déjà dans le sens antihoraire. Si la poignée est perpendiculaire à l'axe de la grue, cela indique qu'elle est fermée. La position parallèle de la poignée signifie que le robinet est ouvert.

Le milieu de travail traversant ce robinet ne doit pas contenir d'éléments trop rigides et d'impuretés solides pouvant endommager la surface polie de la bille d'obturation. Si des particules solides peuvent encore pénétrer dans le robinet à boisseau sphérique, une crépine doit être installée devant le robinet à boisseau sphérique.

Le robinet à boisseau sphérique lui-même doit être périodiquement ouvert et fermé pour pouvoir ensuite être facilement tourné dans n'importe quelle direction.

Tuyau de gaz
L'ouverture et la fermeture de la soupape à gaz ne sont autorisées que pour la poignée fabriquée en usine et il est interdit de la rallonger par quelque moyen que ce soit.

Le robinet à boisseau sphérique doit être actionné à l'aide d'une poignée standard. Vous n'avez pas besoin d'utiliser des leviers spéciaux à ces fins, qui peuvent allonger cette poignée. L'ouverture et la fermeture de la grue doivent être effectuées aussi lentement que possible pour éviter l'apparition de coups de bélier.

La pression et la température sur le site d'installation du robinet à boisseau sphérique ne doivent pas être supérieures à la pression de service. Pour la plupart des modèles, les robinets à tournant sphérique ayant les mêmes valeurs de température et de pression ne sont pas autorisés.

Le robinet à boisseau sphérique nécessite un nettoyage périodique de la rouille et de la poussière, ainsi qu'un serrage du filetage. Conformément aux recommandations des fabricants, cette opération doit être effectuée une fois tous les six mois.

Lors de l'installation des canalisations, une conception de fixation des tuyaux est fournie qui exclut la possibilité d'impact mécanique externe sur la vanne, en tenant compte des charges axiales, radiales ou de couple.

La réparation et l'entretien d'un robinet à boisseau sphérique sous pression sont interdits. Pour un fonctionnement complet, la section requise du pipeline doit être nettoyée en premier. Pendant le nettoyage du système, les vannes à boisseau sphérique doivent être ouvertes et fermées plusieurs fois.

Comment identifier un faux?

Avant d'installer la vanne de gaz, il est nécessaire de vérifier sa documentation de conformité avec le pipeline spécifié et de s'assurer que l'appareil n'est pas un faux. Les faux raccords de gaz sont assez courants sur le marché. Lors de l'achat d'un robinet à boisseau sphérique à gaz, vous devez faire attention à distinguer le produit d'origine du faux. Vous pouvez utiliser quelques conseils pour cela.

Grue souterraine
L'un des principaux critères de qualité d'un robinet à boisseau sphérique est son prix, car un produit qui répond à toutes les normes internationales et nationales ne peut pas être bon marché

Pour tromper les acheteurs, les vendeurs peuvent truquer les documents d'accompagnement (certificats, déclaration, passeport produit). Les robinets à gaz de marque sont un peu plus chers, donc ce battage médiatique est courant sur le marché.

Les signes suivants indiquent également un faux:

  1. La surface inégale de la grue, sur laquelle des microfissures et des lacunes sont visibles.
  2. Dégagement de boule floue.
  3. Utilisation de silumin ou de zinc comme matériau de carrosserie.

Mais déterminer à l'œil nu la composition exacte du matériau utilisé est extrêmement difficile. Pour cela, de nombreuses analyses chimiques sont effectuées. Ils ne peuvent pas être fabriqués en dehors du laboratoire dans un délai limité.

Par conséquent, lors de l'achat d'un robinet à boisseau sphérique, vous devez demander un certificat de qualité pour le produit, un certificat d'hygiène ou une déclaration de conformité. En Russie, les robinets à bille doivent être conformes aux exigences de GOST R 9544-2005 et GOST 21345-2005, 28343-89, 23941-2002. De plus, les certificats peuvent contenir des références à d'autres actes juridiques normatifs et normes de qualité.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les caractéristiques du choix d'un robinet à boisseau sphérique à gaz pour les travaux souterrains sont décrites dans la vidéo ci-dessous:

Tout gazoduc doit être équipé d'un mécanisme de verrouillage fiable, surtout si les tuyaux sont posés sous la surface. Le volet est nécessaire lors d'un accident pour isoler certaines sections de la canalisation et effectuer des réparations sur la ligne en cas de pannes privées. Il protégera contre les situations menaçantes et les conséquences catastrophiques.

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