Oui, à condition que la construction, les sièges, les joints et la courbe pression-température soient adaptés. Une vanne standard en PTFE générique ne doit pas être sélectionnée automatiquement pour un service vapeur.
TECHNOLOGIE
Lorsque l’ouverture de la sphère est alignée avec la tuyauterie, le fluide circule. Une rotation de 90° place la partie pleine de la sphère devant le passage et ferme la ligne.
Le contact entre la sphère et les sièges permet d’obtenir une bonne capacité d’isolement lorsque la conception, les matériaux et les conditions d’utilisation sont adaptés au fluide, à la pression et à la température.
PHOTO À INTÉGRER
Coupe de la vanne
Sphère, sièges et sens du passage · visuel technique
Une vanne à boisseau sphérique conventionnelle est principalement conçue pour une fonction tout ou rien, c’est-à-dire complètement ouverte ou complètement fermée.
Une utilisation prolongée en position intermédiaire peut augmenter la vitesse locale du fluide et accélérer l’usure des sièges. Pour moduler un débit, une pression, un niveau ou une température, il faut choisir une vanne conçue pour la modulation, comme la Warren Controls 3800 présentée plus bas.
La manœuvre quart de tour permet de passer rapidement de la position ouverte à la position fermée.
Lorsque les sièges et les matériaux sont correctement sélectionnés, la vanne à boisseau sphérique offre une bonne capacité d’isolement pour de nombreux liquides, gaz et fluides de procédé.
Dans une vanne à passage intégral, le diamètre intérieur du passage se rapproche de celui de la tuyauterie.
Cette configuration limite la restriction du débit lorsque la vanne est complètement ouverte. Une version à passage réduit peut être plus compacte, mais elle entraîne généralement une perte de charge plus importante.
La course de 90° permet d’équiper la vanne d’un actionneur pneumatique ou électrique relativement compact.
L’ensemble peut également intégrer des fins de course, une électrovanne, un positionneur ou une commande locale selon les besoins de l’installation.
Les vannes à boisseau sphérique existent en plusieurs constructions : deux ou trois pièces, sphère flottante ou montée sur tourillon, passage intégral ou réduit.
Elles peuvent également être configurées avec différents matériaux de corps, sièges, joints, raccordements, classes de pression et modes d’actionnement.
La performance dépend de la configuration complète.
Le comportement d'une vanne à boisseau sphérique vas être défini selon plusieurs paramètres clés :
• Le fluide et sa concentration
• Le matériau des sièges et des joints
• La pression et la pression différentielle
• La présence de particules
• La température
• La fréquence de la manoeuvre
CONFIGURATIONS
CONSTRUCTION DU CORPS
Une vanne deux pièces possède généralement un corps assemblé autour de la sphère. Elle est fréquemment utilisée pour les installations à brides et les applications industrielles générales.
Selon les modèles, elle peut être offerte en dimensions face-à-face courtes ou longues, avec différents matériaux de sièges et différentes options de sécurité.
La vanne trois pièces comporte un corps central installé entre deux embouts. Cette construction facilite généralement l’accès aux composants internes et permet, selon le raccordement et l’installation, d’effectuer certaines opérations de maintenance sans retirer les embouts de la tuyauterie.
Elle est couramment utilisée avec des raccordements filetés, à souder par emboîtement, à souder bout à bout ou à brides.
SUPPORT DE LA SPHÈRE
Dans une vanne à sphère flottante, la sphère n’est pas soutenue par un tourillon inférieur. La pression du fluide contribue à pousser la sphère contre le siège situé en aval.
Cette construction est courante pour les petites et moyennes dimensions et couvre une grande variété d’applications industrielles.
Dans une vanne montée sur tourillon, la sphère est supportée mécaniquement. Cette architecture permet notamment de mieux maîtriser les efforts sur les sièges et le couple de manœuvre pour des dimensions ou des pressions plus élevées.
Vinco propose par exemple des vannes sur tourillon moulées pour les grandes dimensions ainsi que des versions forgées pouvant atteindre des classes de pression élevées selon la série.
TECHNOLOGIES DE SIÈGES
Les sièges en PTFE, PTFE renforcé, TFM, PEEK ou autres polymères peuvent fournir une très bonne étanchéité. Leur sélection dépend de la température, de la pression, de la compatibilité chimique et des conditions de fonctionnement.
Le terme « PTFE » ne suffit pas pour sélectionner une vanne. La formulation du matériau, sa charge, sa construction et la courbe pression-température du fabricant doivent être vérifiées.
Les sièges métalliques peuvent être retenus lorsque la température, l’abrasion ou les conditions de service dépassent les capacités d’un siège polymère.
Vinco offre notamment des vannes à sièges métalliques avec revêtements en carbure de tungstène pour les services abrasifs et en carbure de chrome pour certaines applications à haute température. Selon les séries publiées par le fabricant, les températures maximales peuvent atteindre 250 °C ou 450 °C, sous réserve de la configuration et de la courbe pression-température applicable.
NOMBRE DE VOIES
Une vanne à deux voies ouvre ou ferme le passage sur une même ligne de procédé. Sa construction, ses sièges et ses raccordements se choisissent selon les conditions de service.
Les vannes multivoies, à trois voies ou davantage selon la conception, orientent un fluide entre plusieurs branches du circuit. Le schéma des passages et les positions de manœuvre doivent être définis selon l’installation.
Vous hésitez entre deux constructions ? Transmettez les conditions de service pour valider la configuration adaptée.
FABRICANT · MECA-INOX
Meca-Inox est un fabricant français de vannes à tournant sphérique. Ses constructions modulaires couvrent notamment les séries trois pièces PS4 et PZ4, les vannes à brides deux pièces R2Z et les applications cryogéniques PY4 I CY. Le choix du siège, des raccordements et des options se fait suivant le fluide, la pression différentielle et la température d’exploitation.
L’un des points distinctifs de Meca-Inox est sa bride tournante : elle facilite l’orientation des perçages au montage sans imposer la rotation du corps de vanne. VAMECA peut accompagner la sélection des références adaptées au Québec et au Canada, y compris les configurations filetées, soudées ou à brides disponibles selon les séries.
PHOTO PRODUIT À INTÉGRER
PS4 et ses embouts
ISOLEMENT · 3 PIÈCES
PS4 · Meca-Inox
Vanne trois pièces avec sièges PTFE de deuxième génération. Pour l’isolement de fluides chimiques, de gaz et d’utilités selon la configuration.
Corps
3 pièces inox
Sièges
PTFE 2e génération
Température*
–50 à +190 °C
Gamme
DN 08–200 · PN 16–100
Idéal pour : Chimie, solvants, gaz et utilités industrielles.
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
PHOTO PRODUIT À INTÉGRER
PZ4 I pour fluide chaud
VAPEUR · FLUIDES CHAUDS
PZ4 I · Meca-Inox
Vanne inox trois pièces équipée de sièges PTFE avec 20 % de PEEK, pour les services chauds adaptés à sa courbe pression-température.
Corps
3 pièces inox
Sièges
PTFE + 20 % PEEK
Température*
–30 à +280 °C
Gamme
DN 08–200 · PN 16–100
Idéal pour : Vapeur, huile thermique et produits chimiques chauds.
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
PHOTO PRODUIT À INTÉGRER
PY4 I CY cryogénique
CRYOGÉNIE
PY4 I CY · Meca-Inox
Vanne trois pièces inox pour la cryogénie, avec siège PTFE-carbone et perçage de sphère pour la décompression de la cavité.
Corps
3 pièces inox
Sièges
PTFE + carbone
Température
–196 à +190 °C
Gamme
DN 08–150 · PN 25–100
Idéal pour : Gaz liquéfiés, applications cryogéniques.
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
* Plages de référence publiées par Meca-Inox. Les conditions admissibles sont propres à chaque taille, pression différentielle, siège et configuration; toujours consulter la courbe pression-température du fabricant.
INNOVATION MECA-INOX · 1966
La bride tournante, un avantage concret au montage
Sur les versions concernées, la bride libre en rotation facilite l’alignement des trous de boulonnage sans imposer la rotation de toute la vanne. C’est utile lorsqu’on remplace un équipement entre brides existantes ou que l’orientation de la poignée ou de l’actionneur doit être respectée.
Alignement des brides
Orientation de la manœuvre
Architecture modulaire
D’autres constructions pour des besoins particuliers
FABRICANT · VINCO
Vinco fabrique des vannes à boisseau sphérique destinées à l’isolement et aux procédés industriels. Pour les projets nord-américains, plusieurs gammes possèdent des exécutions ASME et des raccordements courants : CF et BF à brides, XF en trois pièces à embouts filetés ou soudés, CTR à sphère montée sur tourillon et QF multivoies.
La gamme comprend aussi des versions à sièges métalliques, cryogéniques, pour l’hydrogène et des ensembles Double Block & Bleed. Chaque série dispose de ses propres plages de dimensions et classes de pression. La conformité CRN et les documents exigés doivent être validés pour la configuration et la province concernées.
PHOTO PRODUIT À INTÉGRER
CF ASME à brides
BRIDES ASME · ISOLEMENT
CF ASME · Vinco
Vanne à bille à sphère flottante, corps deux pièces moulé et sièges C-RPTFE. Raccordements à brides pour les réseaux industriels.
Diamètre
NPS ½–8
Pression
Class 150 / 300 / 600
Température
–50 à +240 °C
Sièges
C-RPTFE
Idéal pour : Isolement industriel, réseaux à brides ASME.
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
PHOTO PRODUIT À INTÉGRER
XF trois pièces
3 PIÈCES · NPT OU SOUDURE
XF · Vinco
Vanne trois pièces boulonnée, à sphère flottante, prévue pour faciliter la maintenance en ligne. Embouts filetés ou soudés suivant la version.
Diamètre
NPS ⅜–6
Pression
Class 150 à 800*
Température
–50 à +240 °C
Raccordements
NPT · SW · BW
Idéal pour : Tuyauterie filetée ou soudée et maintenance.
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
PHOTO PRODUIT À INTÉGRER
CTR à sphère sur tourillon
TOURILLON · GRAND DIAMÈTRE
CTR ASME · Vinco
Vanne à bille montée sur tourillon pour des dimensions plus importantes. Corps à brides, passage intégral et interface ISO 5211.
Diamètre
NPS 6–12
Pression
Class 150 / 300
Température
–50 à +240 °C
Sièges
C-RPTFE
Idéal pour : Lignes industrielles de grand diamètre.
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
SOLUTIONS POUR APPLICATIONS SPÉCIFIQUES
Multivoies, double isolement, sièges métalliques et hydrogène
MULTIVOIES · 3, 4 OU 5 VOIES
QF ASME
Configurations de passages L, T ou X. Raccordements NPT, SW, BW ou à brides; Class 150/300/600 selon l’exécution.
DOUBLE BLOCK & BLEED
DCF ASME
Double isolement et purge dans un ensemble compact; applications d’échantillonnage, mesure et injection chimique.
SIÈGES MÉTALLIQUES ANTI-ABRASION
CFM-A
Bille et sièges à revêtement carbure de tungstène. Versions Class 150/300 et jusqu’à +250 °C selon la gamme.
CONCEPTION POUR L’HYDROGÈNE
CFH ASME
Vanne à brides à sphère flottante avec garnitures à faibles émissions; Class 150/300, selon conditions d’hydrogène.
Les plages indiquées dans les fiches Vinco sont propres à chaque série; les matériaux, les options de test et l’enregistrement canadien doivent être confirmés pour la référence proposée.
APPLICATIONS
La sélection dépend du fluide, de la température, de la pression et des exigences d’exploitation. Les configurations ci-dessous répondent à des usages distincts.
Chimie & procédés
Compatibilité des matériaux, sièges et joints avec le fluide et les conditions de service.
Vapeur & huile thermique
Température, pression et choix des sièges selon les conditions de fonctionnement.
Agroalimentaire
Conception hygiénique et conditions de nettoyage à valider selon l’usage.
Gaz & cryogénie
Température de service, propreté et gestion des volumes emprisonnés.
Énergie & hydrogène
Étanchéité, matériaux et cycles de manœuvre à définir selon l’application.
Eau & utilités
Isolement des réseaux d’eau, d’air comprimé et des autres utilités.
Pâtes & papiers
Particules, abrasion et risques d’encrassement à prendre en compte.
REPÈRES TECHNIQUES PAR MILIEU
Conditions de service et points de sélection
Les cartes ci-dessus conduisent aux explications détaillées pour chaque environnement industriel.
Les vannes à boisseau sphérique peuvent être utilisées sur des acides, bases, solvants, alcools, résines, huiles et autres produits de procédé lorsque les matériaux ont été validés.
La compatibilité ne doit jamais être déterminée uniquement à partir du nom du fluide. La concentration, la température, la pression, les contaminants, la fréquence d’exposition et les matériaux de tous les composants doivent être considérés.
Des constructions en acier inoxydable, acier carbone, duplex, super duplex ou alliages spéciaux peuvent être étudiées selon le niveau de corrosion rencontré.
Une vanne à boisseau sphérique peut être adaptée à la vapeur ou à un fluide thermique, mais une vanne standard avec des sièges génériques n’est pas automatiquement appropriée.
Meca-Inox propose des familles utilisant notamment des sièges en PTFE chargé de PEEK ou en PEEK pour les fluides chauds. Les gammes PZ4 et R2Z sont, par exemple, destinées à certaines applications de vapeur, d’huiles et de produits chimiques chauds, avec des températures pouvant atteindre 280 °C dans les conditions définies par le fabricant.
La pression admissible à la température de fonctionnement doit toujours être vérifiée sur la courbe pression-température de la vanne.
Les vannes à boisseau sphérique peuvent être utilisées sur des utilités, de l’eau, de la vapeur, des produits de nettoyage ou certains fluides alimentaires.
Une vanne industrielle en acier inoxydable ne doit toutefois pas être considérée comme sanitaire uniquement en raison de son matériau. La conception interne, l’état de surface, la vidangeabilité, les zones de rétention, les matériaux en contact et les exigences de nettoyage doivent être validés.
Vinco propose notamment des séries sanitaires conçues pour les applications alimentaires, pharmaceutiques et de services propres, avec des options de raccordement à souder et de type clamp.
Les services d’oxygène, d’azote, de dioxyde de carbone, d’argon, d’hydrogène, de GNL ou d’autres gaz liquéfiés exigent une configuration spécifiquement conçue pour la température, la propreté et la gestion de la pression emprisonnée dans la cavité.
Meca-Inox présente une gamme de vannes cryogéniques pouvant descendre jusqu’à -250 °C selon le produit. Vinco propose également des séries cryogéniques à brides destinées à des températures pouvant atteindre -196 °C, avec une conception orientée et un dispositif de décompression de la cavité.
Pour les services d’oxygène ou de haute pureté, les procédures de nettoyage, de dégraissage, d’emballage et de manipulation doivent être clairement spécifiées.
Les applications liées à l’énergie peuvent exiger une très faible émission fugitive, une sécurité feu, une conception antistatique, des matériaux résistants à la décompression rapide des gaz ou une grande intégrité de l’étanchéité.
Vinco développe notamment des familles dédiées à l’hydrogène avec différents raccordements, dimensions et classes de pression. La sélection doit être réalisée selon la composition du gaz, la pression, la température, le nombre de cycles et les exigences du projet.
Les vannes à boisseau sphérique sont utilisées sur les réseaux d’eau de procédé, d’air comprimé, de gaz, de glycol, d’huile, de chauffage et de refroidissement.
Leur passage intégral et leur fonctionnement quart de tour peuvent être intéressants lorsque l’on recherche une vanne compacte, facilement automatisable et offrant une bonne isolation.
Selon la nature du fluide, les vannes à boisseau sphérique peuvent être utilisées sur l’eau, les produits chimiques, les gaz et certains circuits de procédé.
Les fluides contenant des fibres ou des particules exigent toutefois une attention particulière. L’abrasion, l’accumulation dans la cavité et le risque d’endommagement des sièges doivent être évalués avant de retenir une vanne à sièges souples.
Une application particulière ? Faites vérifier la compatibilité des matériaux, des sièges et de l’actionnement avant de choisir la vanne.
RÉGULATION · WARREN CONTROLS
WARREN CONTROLS
SÉRIE 3800
E-BALL · SEGMENT SPHÉRIQUE EXCENTRÉ
RÉGULATION INDUSTRIELLE
100:1
RANGEABILITÉ
Valeur annoncée pour la série 3800
CONSULTER LA FICHE FABRICANT
NPS 1–8
Diamètres disponibles
ASME 150 / 300
Brides RF
Cv ≤ 1420
Capacité nominale publiée
IV · IV+ · VI
Classes d’étanchéité
ACTIONNEMENT
L’actionnement se choisit en fonction du couple nécessaire, du nombre de cycles, de l’alimentation disponible et de la position souhaitée en cas de défaillance. Les ensembles peuvent recevoir un réducteur, un actionneur pneumatique simple ou double effet, un moteur électrique et des accessoires de commande.
Levier ou réducteur
Pour les manœuvres locales et les couples compatibles avec la commande retenue.
Actionneur pneumatique
Pour les cycles automatisés, en simple ou double effet, avec position de sécurité à définir.
Actionneur électrique
Pour le pilotage électrique, avec sélection du couple, du temps de course et des signaux de commande.
Options selon le projet : fins de course, électrovannes, positionneurs, extensions de tige, indicateurs de position et dispositifs de verrouillage.
BIEN CHOISIR
Le choix dépend du fluide, de la pression, de la température, du mode de manœuvre et du raccordement. Une vanne NPT ou SW ne se sélectionne pas comme une vanne à brides ASME Class 150 ou 300. Le diamètre seul ne suffit pas : il faut aussi comparer la conception des sièges, la classe de pression et les exigences de l’installation.
ISOLEMENT DE PROCÉDÉ
PS4, CF ASME ou XF
Choisir les matériaux et les sièges selon le fluide, puis vérifier le type d’embout : brides, NPT, SW ou BW.
VAPEUR ET FLUIDE THERMIQUE
PZ4 I ou R2Z
Vérifier les courbes pression-température, la pression différentielle, le siège et les exigences de sécurité du réseau.
GRAND DIAMÈTRE À BRIDES
CTR ASME / trunnion
Comparer la classe ASME, le face-à-face, le couple de manœuvre et l’encombrement de l’ensemble vanne-actionneur.
RÉGULATION DE DÉBIT
Warren Controls 3800
Vanne E-Ball à segment excentré, à sélectionner en fonction du Cv, des pressions, du fluide et de la plage de débit. La régulation ne se déduit pas du diamètre seul.
Points à confirmer pour un projet au Canada
Précisez le NPS/DN, la classe de pression, la norme de raccordement, le fluide et les conditions de service. Si un enregistrement CRN est requis pour l’installation et la province, il faut vérifier la référence exacte et le dossier documentaire. Les certifications européennes ne remplacent pas automatiquement cette vérification.
REMPLACEMENT
Une ancienne référence, un plan ou une simple photo de plaque signalétique peuvent suffire pour lancer la recherche.
VAMECA compare les cotes de montage, les raccordements, les matériaux et les conditions de service pour évaluer les solutions disponibles. L’objectif : éviter une mauvaise correspondance avant la commande.
Même diamètre et même classe de pression ne signifient pas toujours remplacement direct.
DOSSIER DE REMPLACEMENT
À PARTIR DE VOS INFOS
01
Photo ou plaque
Pour identifier le fabricant et la référence existante.
02
Plan ou dimensions
Pour vérifier notamment le face-à-face et les raccordements.
03
Fluide et conditions
Pour comparer les matériaux et les limites de service.
ET NOUS VÉRIFIONS
Encombrement, brides ou embouts, siège, couple de manœuvre et documents requis.
ACCOMPAGNEMENT
Un interlocuteur local
Basée au Québec, VAMECA centralise les demandes techniques et commerciales pour vos projets industriels.
Une sélection technique argumentée
Fluide, température, pression, raccordements et siège : nous comparons les constructions avant de consulter Meca-Inox, Vinco ou un autre fabricant adapté.
Un suivi de la consultation
Nous coordonnons les échanges avec les fabricants, clarifions les documents requis et accompagnons le dossier jusqu’à la fourniture.
Un projet ou une liste de vannes à chiffrer ?
Envoyez votre fiche technique, vos conditions de service ou les références déjà disponibles.
QUESTIONS FRÉQUENTES
Questions fréquentes sur les vannes à boisseau sphérique
Vapeur, matériaux, passage intégral, régulation et motorisation : les réponses aux questions courantes avant de choisir votre vanne.
