classe de fuite de la vanne papillon Il s'agit d'une norme qui définit le niveau de fuite interne maximal autorisé au niveau du siège de la vanne lorsqu'elle est complètement fermée. Les normes ANSI/FCI 70-2 et API 598 sont les deux normes les plus fréquemment utilisées pour l'approvisionnement en vannes industrielles.
L'indice de fuite mesure la quantité de fluide qui traverse un siège de vanne fermé dans des conditions de test. Les normes industrielles attribuent une classe de fuite qui définit les attentes des équipes d'approvisionnement et des ingénieurs avant l'installation.
Cet article explique le fonctionnement des classes de fuite, compare les performances des vannes à siège souple et à siège métallique, et décrit les facteurs qui affectent l'étanchéité en service.
Deux normes définissant la classe d'étanchéité des vannes
Deux normes régissent la plupart des applications industrielles des vannes papillon. Ces normes définissent le taux de fuite maximal admissible à travers le siège de la vanne lorsque celle-ci est complètement fermée.
- ANSI/FCI 70-2Largement utilisée pour les vannes de régulation, cette norme définit les classes I à VI, chacune présentant une limite de fuite progressivement plus stricte.
- API 598S'applique aux vannes d'isolement. Elle distingue les vannes à siège métallique des vannes à siège souple (élastique) qui ont des exigences de test distinctes.
Les marchés européens et internationaux font également référence aux normes EN 12266-1 et ISO 5208, qui utilisent une logique similaire avec des paramètres de test légèrement différents.
La classe d'étanchéité est déterminée lors d'un test d'étanchéité en usine. Ce test utilise de l'air, de l'eau ou de l'azote à une pression spécifiée, la soupape étant en position fermée.
Le résultat constitue la référence en matière de performance d'étanchéité de cette vanne tout au long de sa durée de vie.
Quels sont les taux de fuite maximum pour chaque classe ?
Les taux de fuite maximaux Les catégories varient considérablement. Choisir la mauvaise catégorie peut entraîner des pertes de produits, des incidents de sécurité ou une non-conformité réglementaire.
Le tableau ci-dessous récapitule les classes les plus pertinentes pour le choix d'une vanne papillon :
| Classe | Standard | Fuite maximale | milieu de test | Type de vanne typique |
|---|---|---|---|---|
| Classe IV | ANSI/FCI 70-2 | 0,01% de capacité de débit nominale | Air ou eau | Vanne papillon haute performance (HPBV), à double excentration |
| Classe V | ANSI/FCI 70-2 | 5 × 10⁻⁴ mL/min par psi par pouce de diamètre d'orifice | Eau à pression différentielle maximale | Vanne papillon à triple excentration (TOV), siège métallique de précision |
| Classe VI | ANSI/FCI 70-2 | Étanchéité parfaite ; nombre de bulles admissible par minute en fonction de la taille de la vanne | Air ou azote à 45–50 psi | Vanne papillon à siège souple (à siège résilient) |
| API 598 Métal | API 598 | Gouttes ou bulles par minute — la quantité dépend de la taille de la valve | Air ou eau | Toutes les nouvelles vannes d'isolement à siège métallique |
| API 598 Résilient | API 598 | Aucune fuite lors des tests en usine | Air ou eau | Toutes les nouvelles vannes d'isolement à siège souple |
Les classes I à III sont rarement spécifiées pour les vannes papillon. La classe IV représente le minimum requis pour les vannes à siège métallique. La classe VI est la norme pour les vannes papillon à siège souple.
La classe IV autorise une fuite maximale de 0,01% du débit nominal maximal de la vanne. La classe VI (à siège souple) limite la fuite à un nombre défini de bulles par minute, dépendant du diamètre de la vanne. À 2 pouces, ce nombre est de 0,15 mL/min. À 8 pouces, il atteint 1,70 mL/min.
NoteVérifiez toujours la pression d'essai et le fluide indiqués sur la fiche technique de la vanne. Une vanne de classe VI testée à 50 psi n'est pas équivalente à une vanne testée à 80 psi.
Tige: 2Cr13, SS304, SS316, Monel
Comparaison des vannes papillon à siège souple et à siège métallique
Le matériau du siège est le facteur déterminant de l'étanchéité de la vanne. Chaque type de siège est adapté à des conditions de fonctionnement distinctes.
Vannes papillon à siège souple
Soupapes à siège souple Utiliser des matériaux de siège élastomères ou polymères. Les matériaux courants comprennent l'EPDM, le NBR, le PTFE, le néoprène et le Viton.
Lorsque le disque se ferme, le siège souple se déforme légèrement contre le bord du disque. Ceci crée un joint étanche et parfaitement ajusté.
Ces vannes sont particulièrement performantes dans le traitement de l'eau, le CVC, l'industrie agroalimentaire et les services publics en général. La pression de service typique peut atteindre 16 bars et la température reste inférieure à 200 °C.
En milieu abrasif ou à haute température, l'étanchéité parfaite est impossible avec des sièges souples. C'est pourquoi un siège métallique de classe IV constitue la solution la plus pratique.
Classe réalisableClasse VI (ANSI/FCI 70-2) ou une fuite nulle selon la norme API 598 Resilient*. Les deux répondent aux critères suivants : vanne papillon sans fuite dans des conditions de test standard en usine.
Note: API 598 Resilient fait référence à la norme d'essai établie par l'American Petroleum Institute (API) pour les vannes à siège souple.
Vannes papillon à siège métallique
Soupapes à siège métallique Utilisez de l'acier inoxydable, du revêtement dur Stellite, de l'Inconel ou des alliages similaires pour la surface du siège.
Le joint est étanche par contact métal sur métal. Le disque se ferme contre une bague de siège usinée avec précision. De légères fuites sont normales en raison des variations de surface.
Les sièges métalliques résistent à la vapeur à haute température, aux applications cryogéniques, aux environnements résistants au feu et aux milieux corrosifs. Ils offrent également une meilleure tenue dans des conditions d'utilisation intensives.
Le compromis réside dans un taux de fuite plus élevé qu'avec les modèles à siège souple. Pour la plupart des applications d'isolation critiques, la classe IV est acceptable.
Classe réalisable: typiquement Classe IV conformément à la norme ANSI/FCI 70-2. Les vannes papillon à triple excentration (TOV) avec sièges rodés avec précision peuvent atteindre Classe V.
| Fonctionnalité | Sièges moelleux | Siège en métal |
|---|---|---|
| Classe de fuite | Classe VI / API 598 Résilient (zéro fuite) | Classe IV (standard), Classe V (TOV de précision) |
| Plage de température | Jusqu'à environ 200 °C | -196 °C à plus de 600 °C selon l'alliage |
| Adéquation des médias | Eau, fluides de CVC, liquides de qualité alimentaire, produits chimiques doux | Vapeur, cryogènes, hydrocarbures, milieux de procédés corrosifs |
| Durée de vie du siège | Modérée ; l’usure du siège augmente en cas d’utilisation intensive. | Longue durée de vie ; résiste à l'usure sous haute pression et haute température. |
| Meilleure application | Traitement de l'eau, CVC, dosage chimique, isolation générale | Raffinerie, production d'électricité, GNL, service de sécurité incendie |
Facteurs clés affectant les fuites de vannes en service
fuite au niveau du siège de soupape La performance d'une vanne ne reste pas constante tout au long de sa durée de vie. Plusieurs facteurs influencent le maintien de sa classe nominale en conditions réelles d'utilisation.
- Matériau et dureté du siège. Les élastomères plus souples s'adaptent mieux aux basses pressions. Les métaux plus durs durent plus longtemps mais tolèrent moins les imperfections de surface.
- Géométrie du disque. Double et triple décalage La conception des disques réduit le frottement au contact du siège. Cela diminue l'usure du siège et améliore l'étanchéité sur de nombreux cycles de fonctionnement.
- Pression différentielle. Les fuites augmentent lorsque la différence de pression aux bornes de la vanne fermée s'accroît. Vérifiez que la classe spécifiée s'applique à votre différentiel de fonctionnement réel.
- Température de fonctionnement. La chaleur provoque le durcissement ou le fluage des élastomères au fil du temps. Cela modifie la géométrie de contact et réduit l'étanchéité.
- Compatibilité des médias. Les fluides corrosifs ou abrasifs attaquent les surfaces des sièges. La rugosité de la surface augmente, et des fuites s'ensuivent.
- Couple de l'actionneur. Un actionneur insuffisamment serré empêche le disque de se mettre complètement en place. Un actionneur trop serré accélère l'usure du siège. Ces deux situations augmentent fuite de la vanne papillon au fil du temps.
- Historique de maintenance. Les sièges usés qui n'ont pas été remplacés ne conserveront pas leur classe d'étanchéité d'origine. Prévoyez des inspections périodiques des sièges en cas d'utilisation intensive ou en milieu corrosif.
Comment choisir la classe de fuite adaptée à votre application ?
Choisir la bonne classe de fuite commence par comprendre les exigences de votre processus.
- Spécifiez la classe VI ou la résilience API 598 Pour l'eau potable, le dosage de produits chimiques et tout service où les fuites visibles sont inacceptables. Un modèle à siège souple répond à cette norme dans la plupart des situations.
- Spécifiez la classe IV (API 598 Métal) pour la vapeur à haute température, les applications à sécurité incendie et les procédés de raffinage où les élastomères ne peuvent pas résister.
- Considérons la classe V Ce surcoût est justifié uniquement lorsque l'importance du procédé le justifie. Les terminaux GNL, l'isolation des systèmes de vapeur des centrales électriques et certaines opérations pétrochimiques entrent dans cette catégorie.
- Vérifier les conditions de test. Vérifiez que la classe indiquée sur la fiche technique correspond à la pression d'essai et au fluide utilisés lors du contrôle en usine.
- Demander un certificat de contrôle en usine Pour chaque commande, un certificat atteste que la vanne fournie est conforme à la classe spécifiée avant sa livraison sur votre site.
Conclusion
Choisir la classe de fuite adaptée à votre application protège l'intégrité du processus et réduit le coût total de possession sur toute la durée de vie de la vanne.
Les vannes papillon à siège souple peuvent être totalement étanches. Ces vannes, dotées de sièges en EPDM, PTFE ou NBR, répondent à la classe VI de la norme ANSI/FCI 70-2 et sont conformes à la norme API 598 Resilient. Elles sont qualifiées de vannes papillon étanches dans des conditions de test standard en usine.
Vanne TG garantit le respect de toutes les exigences en matière de classes d'étanchéité. Nos produits à siège souple atteignent des niveaux d'étanchéité extrêmement bas. fuite au niveau du siège de soupape Elles sont conçues pour la plupart des conditions de travail, notamment le traitement de l'eau, le CVC, l'isolation chimique et les applications industrielles générales.
Nos vannes papillon à siège métallique et haute performance répondent aux normes de classe IV et supérieures pour les applications exigeantes en matière de température, de corrosion et de sécurité incendie.
Tous les produits TG Valve Nos vannes sont soumises à un test d'étanchéité des sièges en usine avant livraison. Les certificats de test sont disponibles sur demande. Notre fabrication est conforme à la norme ISO 9001 et nos vannes répondent aux exigences des normes API 609, API 607, ISO 10497 et du marquage CE européen.
