Les vannes à globe standard fuient au niveau de la tige. Pas immédiatement, mais progressivement. Le joint d'étanchéité s'use à chaque utilisation, jusqu'à provoquer une fuite. Une vanne à globe à soufflet élimine totalement ce risque. Un soufflet métallique est soudé à la tige et au corps de la vanne. L'étanchéité principale ne repose pas sur un joint d'étanchéité. La tige se déplace à l'intérieur d'un boîtier métallique étanche qui fléchit avec elle. Ainsi, le joint d'étanchéité principal ne subit aucune usure en fonctionnement normal.
Qu'est-ce qu'un joint à soufflet ?
Un joint à soufflet est un tube métallique ondulé à paroi mince. Une extrémité est soudée à la tige de la vanne, l'autre au chapeau. Les ondulations se déforment lorsque la tige monte et descend. Le fluide de procédé reste à l'intérieur, protégé des infiltrations extérieures. Pas de raccord à compression, pas de garniture sujette à l'usure : une simple barrière métallique soudée qui se déplace avec la tige.
Le matériau des soufflets est généralement de l'acier inoxydable austénitique, de l'Inconel ou des alliages compatibles. Le choix du matériau des soufflets suit la même logique que celui du corps et des garnitures. Un soufflet en acier inoxydable 316 exposé aux chlorures présente le même risque de corrosion par piqûres qu'un corps en acier inoxydable 316 soumis aux mêmes conditions. La compatibilité des matériaux est tout aussi importante pour le soufflet que pour tout autre composant en contact avec le fluide.
La plupart des modèles comportent un joint d'étanchéité secondaire au-dessus du soufflet. Ce joint sert uniquement de sécurité. En cas de défaillance du soufflet, il empêche toute fuite externe immédiate, donnant ainsi à l'installation le temps de s'arrêter en toute sécurité plutôt que de subir un déversement incontrôlé.
Comment elle parvient à une étanchéité zéro fuite
La garniture standard d'un robinet à globe se comprime contre la surface de la tige. Cette compression assure l'étanchéité entre la tige et l'alésage du chapeau. La tige se déplace. La garniture se comprime et se relâche. La compression diminue. L'étanchéité se dégrade. Il faut alors resserrer ou remplacer la garniture. Ce cycle se poursuit sans fin.
Vanne à globe à soufflet étanche à performance zéro fuite Son fonctionnement repose sur un principe différent. Le soufflet est soudé et non comprimé. Il ne résiste pas au mouvement de la tige et se plie autour d'elle. Il n'y a donc pas de frottement ni de mécanisme d'usure agissant sur le joint primaire lors d'un cycle normal. Le joint ne se dégrade pas comme un joint d'étanchéité.
Les performances en matière d'émissions fugitives des vannes à soufflet sont testées conformément aux normes ISO 15848-1 et API 622. Ces normes définissent les taux de fuite maximaux admissibles au niveau de la tige, exprimés en parties par million, pour les vannes utilisées dans les applications réglementées en matière d'émissions fugitives. Les vannes à globe à soufflet de CTGV sont certifiées conformes à ces deux normes. Cette certification constitue la documentation requise pour les applications réglementées dans les secteurs de la chimie, de la pétrochimie et du raffinage.
Applications : Médias toxiques, inflammables et de grande valeur
Les vannes à globe à soufflet sont utilisées lorsque toute fuite au niveau de la tige crée un problème de sécurité, environnemental ou économique.
Service en présence de produits chimiques toxiques. Sulfure d'hydrogène, chlore, phosgène. Ces fluides ne doivent présenter aucune fuite au niveau de la tige. Une vanne à globe à garniture standard utilisée dans ce service nécessite une inspection et un réglage réguliers de la garniture. Chaque inspection représente une opération de maintenance susceptible d'exposer le personnel à un risque. La conception à soufflet étanche de la vanne à globe élimine cette contrainte et le risque associé pour le personnel de maintenance.
Utilisation d'hydrocarbures inflammables. Raffineries et usines pétrochimiques. Les fuites d'hydrocarbures volatils au niveau de la tige présentent un risque d'incendie et d'explosion. La plupart des juridictions exigent des vannes certifiées pour les émissions fugitives sur les équipements manipulant des composés organiques volatils au-delà de certains seuils. La conception à soufflet répond à ces exigences de série.
Fluides de grande valeur. Intermédiaires pharmaceutiques, produits chimiques de spécialité, gaz rares. Dans ce cas, toute fuite représente une perte directe de produit, et non un simple problème de maintenance. Chaque goutte qui s'échappe du tube a un coût.
Service nucléaire. Systèmes de fluides radioactifs. Toute fuite externe constitue un incident réglementaire et de sécurité. Le soufflet assure le confinement primaire. Le garnissage de secours assure le confinement secondaire. Ces deux éléments sont exigés par les normes de sûreté nucléaire.
Matériels: WCB, WC1, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M, CF3M
Quelle est la principale différence entre une vanne à globe à soufflet et une vanne à globe à garniture standard ?
Le mécanisme d'étanchéité principal. La vanne à globe à garniture standard utilise une garniture comprimée contre la tige. La vanne à globe à soufflet utilise un soufflet métallique soudé. La garniture s'use à chaque utilisation de la vanne. Le soufflet fléchit sans mécanisme d'usure. Faibles taux de fuite à long terme. Maintenance moins fréquente. Coût initial plus élevé. Tel est le compromis.
Vannes à globe à soufflet étanches vs vannes à garniture standard
Le tableau ci-dessous compare les deux conceptions selon les facteurs qui déterminent le choix dans les applications de l'industrie des procédés.
| Facteur | Robinet à soupape à soufflet | Valve à globe à garniture standard |
| Joint primaire | Soufflet métallique soudé | Garniture comprimée contre la tige |
| Émissions fugitives | Certifié ISO 15848-1 et API 622 | Cela dépend du type et de l'état de l'emballage. |
| Entretien | Faible, aucun ajustement de l'emballage nécessaire | inspection et resserrage réguliers |
| Durée de vie | Espacement plus long entre les interventions | Cycles de remplacement d'emballage requis |
| Coût | Coût initial plus élevé | coût initial plus faible |
| Idéal pour | Toxique, inflammable, de grande valeur, nucléaire | Processus général, médias à faible risque |
| Sceau de secours | Garniture secondaire au-dessus du soufflet | L'emballage est le seul scellé |
Les garnitures standard conviennent aux applications courantes où les fuites sont un inconvénient et la maintenance une opération de routine. Les garnitures à soufflets conviennent aux applications où les fuites constituent un risque pour la sécurité, une atteinte à l'environnement ou une perte économique importante. Outils différents. Conditions d'utilisation différentes. Non interchangeables.
CTGV fabrique des vannes à globe étanches à soufflet De 1/2 pouce à 14 pouces de diamètre, classe 150 à 900 lb. Matériaux du corps : WCB, WC6, WC9, CF8, CF3, CF8M et CF3M. Certifié ISO 15848-1, API 622, NACE MR 0103 et NACE MR 0175 pour les environnements corrosifs. Connexions : RF, RTJ, BW, SW et NPT. Contactez-nous pour obtenir une recommandation sous 48 h.
Questions fréquemment posées
Qu'est-ce qu'une vanne à globe étanche à soufflet ?
Vanne à globe où un soufflet métallique soudé remplace la garniture de tige comme joint externe principal. Le soufflet accompagne les mouvements de la tige sans s'user. Elle assure des émissions fugitives quasi nulles en fonctionnement normal. Une garniture de secours située au-dessus du soufflet assure une étanchéité secondaire en cas de défaillance de ce dernier.
Pourquoi utiliser un joint à soufflet plutôt qu'un joint d'étanchéité ?
Les garnitures d'étanchéité s'usent à chaque manœuvre de vanne et finissent par fuir. Les soufflets, quant à eux, ne présentent aucun mécanisme d'usure en fonctionnement normal. Pour les fluides toxiques, inflammables ou de grande valeur, où les fuites au niveau de la tige constituent un problème de sécurité ou environnemental, les soufflets éliminent le principal mode de défaillance des garnitures d'étanchéité classiques.
Quelles normes s'appliquent aux vannes à globe à soufflet ?
Les normes ISO 15848-1 et API 622 définissent les performances en matière d'émissions fugitives. Les normes NACE MR 0103 et MR 0175 s'appliquent aux environnements corrosifs. La norme API 598 est utilisée pour les essais de pression. Les applications nucléaires requièrent des normes supplémentaires par rapport aux exigences de certification standard des vannes de process.
Quelle est la durée de vie d'un joint de soufflet ?
Cela dépend du nombre de cycles, de la température de fonctionnement et de la compatibilité avec le fluide. La plupart des fabricants garantissent une durée de vie des soufflets de 10 000 à 50 000 cycles, selon leur conception et les matériaux utilisés. Un joint d'étanchéité de secours assure l'étanchéité secondaire si le soufflet atteint sa fin de vie nominale en cours d'utilisation.
