Les vannes sont des pièces mécaniques permettant de contrôler le débit ainsi que la pression d’un fluide dans un circuit hydraulique ou aéraulique. Elles sont utilisées dans les systèmes de tuyauterie où passent les gaz, les vapeurs, les liquides… Sur le marché, vous trouverez différents types de vannes, chacune avec ses propres caractéristiques, capacités et fonctions.

 

Les vannes

Avant de choisir une vanne industrielle qui correspond à ses besoins, il faut d’abord savoir quel type d’usage nous comptons faire. Il est important de savoir si la vanne servira à réguler le débit d’un fluide ou si elle servira à stopper la circulation d’eau. Le choix de la vanne dépendra également du type de fluide qui traversera le circuit (gaz ou liquide, corrosif ou chimiquement neutre…) Dans le cas de fluides à usage alimentaire et médical, les conditions d’hygiène spécifiques doivent être respectées notamment le système d’actionnement de la vanne qui peut être manuel ou automatique. Si les vannes automatiques peuvent être actionnées à distance, au travers d’un poste de commande, les vannes à commande manuelle, nécessitent la présence d’un plombier pour les faire fonctionner. Il est également important d’évaluer le type de montage ou d’installation de la vanne. Il est essentiel de vérifier si elle doit être soudée, fixée avec des boulons et des brides ou avec des vis. Une fois tous ces facteurs pris en compte, et afin de dimensionner correctement la vanne, il conviendra d’évaluer les caractéristiques techniques du circuit dans lequel elle sera installée, c’est-à-dire le débit et la pression du circuit.

La dimension d’une vanne

La pression est un élément essentiel puisqu’elle permet d’éviter de surdimensionner ou sous-dimensionner une vanne. Une vanne sous-dimensionnée présentera un plus grand risque de défaillance et de fuite nécessitant l’intervention d’un plombier. La température dite « de service », c’est-à-dire la température du fluide en circulation, ainsi que la température ambiante sont deux autres facteurs à prendre en compte. La connaissance de ces données permet de choisir le type de matériau adapté pour le corps de vanne mais aussi pour les systèmes d’étanchéité. Le débit du fluide et la vitesse nominale sont aussi deux critères essentiels pour le choix d’une vanne, surtout si elle est destinée à réguler la pression d’un fluide. Le facteur de débit (Kv) est une valeur définie par le constructeur qui permet d’évaluer le débit nominal. Cette valeur peut être exprimée en litres par minute (l / min) ou en mètres cubes par heure (m3 / h). Les fabricants proposent des logiciels, des formules et/ou des tableaux permettant de déterminer le facteur de débit en fonction du débit et du diamètre nominal souhaités. Pour dimensionner correctement une vanne, il est essentiel de prendre en compte le diamètre nominal. Une vanne surdimensionnée risque de rendre le fonctionnement du système instable tandis qu’un sous-dimensionnement de celle-ci peut provoquer une chute de pression qui finira par l’endommager rapidement.

Quels sont les principaux types de vannes ?

Il existe différents types de vannes, adaptées aux besoins de chacun. Cependant, afin d’interrompre la circulation d’un fluide, il est recommandé de privilégier une vanne d’arrêt à bille, ou une vanne à guillotine. A l’inverse, pour réguler le débit d’un fluide, il sera plus approprié d’opter pour une vanne de régulation à aiguille, globe, piston ou papillon. Dans les systèmes à pompes volumétriques, les vannes de commande et de régulation sont essentielles pour assurer un bon fonctionnement. Le débit d’une pompe centrifuge étant réglé selon la pression de fonctionnement du système, la pompe volumétrique sert à délivrer un débit définit par déplacement et la vitesse, indépendamment de la pression.

Quand utiliser une vanne papillon ?

La vanne papillon est majoritairement utilisée pour réguler le débit des fluides. Selon le matériau dans lequel il est réalisé, ce type de vanne peut être utilisé avec différents types de fluides, en particulier des fluides chimiquement neutres comme l’eau, l’huile, les boues, les fluides pharmaceutiques ou alimentaires. Certaines vannes papillon peuvent être compatibles avec les fluides corrosifs. Ces pièces mécaniques ne peuvent cependant pas être utilisées lorsque le fluide en mouvement est chargé de particules solides car elles pourraient empêcher la fermeture complète de la vanne. Les vannes papillon sont des vannes « quart de tour » car leur fonctionnement nécessite une rotation d’au moins 90° entre la position d’ouverture et de fermeture. Cependant, s’il s’agit de grands diamètres, le clapet est souvent associé à un réducteur capable de compenser la pression exercée directement sur le « papillon ». Les vannes papillon assurent également une bonne étanchéité. Les modèles de grand diamètre se caractérisent par un montage à bride. Cependant, certains modèles comme les modèles utilisés dans les circuits de chauffage, sont montés par vissage. Les vannes papillon se distinguent généralement par un faible encombrement par-rapport à d’autres types de vannes comme les vannes à bille.