VANNES DE CONTRÔLEVANNES DE VANNES DE CONTRÔLECONTRÔLE

Éléments Fondamentaux

Corps de la vanne, siègeFixe

Tige et clapetMobile

Membrane

CapotRessort

Servomoteur

Air comprimé Servomoteur pneumatique

SIMPLEEFFET

DIRECT

Alimentation Pneumatique

Commande Pneumatique

Le positionneur

Ajuste la pression dans le servomoteur

De manière à ce que l ’ouverture corresponde à la commande pneumatique

En utilisant l ’appoint de l ’alimentation pneumatique.

Positionneur Pneumatique

CommandeElectrique

Alimentation Pneumatique

Commande Pneumatique

Convertisseur Electro-pneumatique

Positionneur

Electro-pneumatique

Classe de pression ANSI :Classe de pression ANSI :Classe de pression ANSI :ANSI (American National Standards Institute)

Permet de vérifier que le corps et chapeau sont compatibles avec la pression et la température du procédé

“ANSI Class ratings” : 150/300/600/900/1500 et 2500

Voir courbe (pression – température)

Nombre PN selon la Norme DIN : utilisé dans l’Europe et beaucoup d’autres pays.

PN : pression nominale

Classe 150 : PN20 Classe 300 : PN50 Classe 600 : PN110

Classe 900 : PN150 Classe 1500 : PN260 Classe 2500 : PN 420

Mode de raccordement :Mode de raccordement :Mode de raccordement :– Permet le raccordement d’une vanne sur la tuyauterie.

– Raccordements les plus communs:

• Filetés (Threaded) : pour des petites tailles (jusqu’au DN50 ou 2 Pouces)

• Embouts à souder (socket & butt-weld) : pour des hautes pressions et hautes températures, le corps de vanne est directement soudésur la tuyauterie.

• A brides : Face surélevé (Raised face)

Face plate (Flat face)

• A insérer (Wafer) : La vanne est prise en sandwich sur la tuyauterie par le biais de tirants. Très répandu pour les vannes papillon.

Mode de raccordement : Mode de raccordement : Mode de raccordement :

Socket weldingButt welding

Flat face Raised flange

Wafer

Classe d’étanchéité ANSI :Classe dClasse d’é’étanchtanchééititéé ANSI :ANSI :En général, une vanne de contrôle n’est pas complètement étanche.

La classe d’étanchéité dépend du procédé.

La classe d’étanchéité dépend principalement de la matière du siège,un siège de matière souple favorise une étanchéité plus grande.

Les vannes qui doivent être complètement étanches sont les vannes appelé ‘’shut down valve’’.

Classe d’étanchéité ANSI :Classe dClasse d’é’étanchtanchééititéé ANSI :ANSI :Classe d’étanchéité (Shut-off rating)– Certaines applications nécessitent que la vanne stoppe totalement ou

quasi totalement le fluide dans la vanne. Cette notion est défini par le terme Classe d’étanchéité (ou Shut-off)

– Définition des critères de test selon le standard ANSI B16.104 :

• La classe d’étanchéité est définie par le taux de fuite

• Défini la fuite et les procédures de test

• Défini le taux de fuite pour chaque classe (de la Classe II à la Classe VI). Le taux de fuite s’exprime en % de capacité de passage de débit max de la vanne.

Classe d’étanchéité ANSI :Classe dClasse d’é’étanchtanchééititéé ANSI :ANSI :

Le Coefficient de débit CVLe Coefficient de dLe Coefficient de déébit CVbit CVLe Coefficient de débit est exprimé par le CV, le Kv est aussi utilisé en Europe(cv = kv / .865)

– C'est le nombre de Gallons US par minute d'eau à 15°C, qui s'écoule au travers d'une vanne et sous une pression différentielle de 1 psi (0.069 bar).

Cv de 1 = 1 gallon (3,78 litres) d’eau à 60°F (15°C) sous 1Psi (0,07 bar) de perte de chargeLe coefficient de débit d’une vanne détermine la capacité de passage de

débit dans celle ci .

Calcul du Coefficient de débit (Cv)Calcul du Coefficient de débit (Cv)- Vanne 100% ouverte

- Cv de 1 = 1 gallon (3,78 litres) d’eau à 60°F (15°C) sous 1Psi (0,07 bar) de perte de charge

Le Coefficient de débit CVLe Coefficient de dLe Coefficient de déébit CVbit CV– Le coefficient de débit (testé et publié par le fabriquant de la

vanne ) dépend de:

» Diamètre du siége

» Pourcentage de course ou d’ouverture ( la vanne doit être sélectionné avec un débit mini représentant entre 10/20 % d’ouverture et pour le débit max 80/90% d’ouverture)

» Le design de la vanne (les vannes rotatives ont un Cv supérieur à celui d’une vanne droite)

Comment déterminer les conditions processComment déterminer les conditions process

P1 = Pression de refoulement de pompe

Pression atmosphérique

Perte de charge

Delta P vanne = P1 – (Pression atm + Perte de charge)

Delta P vanne

Besoin pour définir une vanneBesoin pour définir une vanneFluidePression amontPression avalTempératureDébitDiamètre tuyauterieRaccordement (à brides, NPT etc …)Rating (Cl150, 300, PN10 etc …)Matière tuyauterieFMA, OMAClasse d’étenchéitéEtc ………Positionneur (entrée, zone ATEX, …)Accessoires (fin de course, recopie etc…)

Eléments inportants

Cavitation

P1

P2

P2P1

Pv

Formation

Croissance

Implosion RebondCycle Bulle

Attaque

CavitationCavitation

L’effet de la cavitationL’effet de la cavitation

Cavitation Damage

CavitationCavitation

Courbe avec vanne Anti cavitation

Flashing

P2P1

P1

P2Pv