Robinets à tournant - Cours de Mécanique industrielle avec Maxicours

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Robinets à tournant

Les robinets à tournant jouent un rôle essentiel dans plusieurs canalisations industrielles. Cette étude vous fournira l'occasion de voir les divers types de robinets tournants.

1. Robinet à tournant à boisseau

Ce type de robinet, dont l'obturateur est aussi appelé tournant, est constitué d'une pièce de rotation conique, percée d'orifices appelés chemins. Le cône est maintenu dans son logement par une bride dite bride de presse-garniture. Le cône tourne autour de son axe à l'intérieur du corps du robinet.

La figure suivante expose les principales parties du robinet à boisseau.

Robinet à boisseau :

Le robinet à boisseau est surtout utilisé pour ouvrir ou fermer la circulation du fluide ou pour établir plusieurs circuits par une seule manœuvre. La commande de ce type de robinet est assurée soit par volant, soit par engrenages, soit le plus souvent à l'aide d'une clé de manœuvre. Sa perte de charge est réduite, mais son principal avantage est la rapidité de sa manœuvre. Par exemple, un pivotement d'un demi ou d'un quart de tour ouvre ou ferme la circulation du liquide.

2. Robinet à tournant sphérique (à sphère flottante)

Ce type de robinet peut contrôler une très grande variété de fluides. Il s'ouvre ou se ferme en un quart de tour et le disque à l'intérieur du corps du robinet a lui-même la forme d'une sphère, d'où son nom. La figure suivante présente le robinet sphérique.

Robinet à bille :

Un orifice au centre de la sphère laisse passer directement le fluide, une caractéristique particulière aux robinets sphériques. Ces robinets, légers et durables, occupent une place de plus en plus grande dans l'industrie et dans les édifices commerciaux.

La construction robuste et le modèle simplifié du robinet sphérique assurent en tout temps un fonctionnement sans choc, même dans des conditions difficiles. Ces robinets, très résistants à la pression, se ferment hermétiquement ou laissent libre cours à l'écoulement dans les deux directions. Enfin la manette, recouverte de plastique en guise d'isolant, indique la position ouverte ou fermée.

3. Robinet à tounant à Papillon

Le robinet papillon tire son nom du mouvement du disque, en forme d'aile, qui bouge comme l'aile d'un papillon Il fonctionne à angle droit avec le fluide. La figure suivante montre quelques modèles de robinets papillon.

Dans la gamme des robinets à papillon on trouve :

    - robinet papillon à brides (deux) ;

    - robinet papillon à oreilles dont le corps plat est muni d'une série d'oreilles qui constituent une sorte de bride de raccordement permettant ainsi un montage sans bride. Il est utilisé soit comme robinet de décharge soit comme robinet de sectionnement ;

    - robinet à papillon sans bride (corps sans brides) dont le montage sur la tuyauterie est assuré entre deux brides sans comporter lui même de brides ;

    - robinet papillon à fermeture étanche, c'est-à-dire dont l'étanchéité est généralement assurée par l'appui élastique du papillon sur une garniture déformable.

Modèle de robinets papillon :

Ce type de robinet possède généralement un siège coulé à même le corps, ce qui lui assure ainsi une plus longue durée de vie et une meilleure étanchéité. Ce dernier point est spécialement bon car le disque, même avec une torsion peu accentuée, appuie profondément sur la doublure flexible et procure ainsi une étanchéité parfaite.

Le papillon appartient à la famille des robinets à tournant "quart-de-tour". On les appelle ainsi parce qu'un tour de 90 degrés suffit pour ouvrir ou fermer complètement l'obturateur. Il est en outre excellent pour ouvrir ou fermer complètement le débit.

4. Robinet à membrane

Avec l'utilisation croissante, dans l'industrie, de procédés exigeant des fluides volatiles, corrosifs et difficiles à retenir, la nécessité d'une étanchéité absolue au tour de la tige est souvent le premier élément considéré dans la sélection d'un obturateur. L'obturateur dit à membrane est celui qui s'ajuste le mieux dans ce système de tuyauterie et qui élimine complètement le besoin de garniture pour la tige.

La membrane se déplace perpendiculairement au sens de l'écoulement du fluide considéré au droit du siège. La membrane est généralement en élastomère.

Dans ce type de robinet, la tête est scellée dans la carcasse, protégeant ainsi les parties vitales contre les effets néfastes de fluides, comme la corrosion, l'érosion, etc. Inversement, l'obturation à membrane prévient aussi la contamination des fluides en empêchant leurs contacts avec les pièces.

Principe de fonctionnement :

La membrane sert uniquement à sceller la tête. D'autre part, il n'est pas sujet au broyage et à une détérioration rapide. Quant au siège de la membrane, c'est un disque séparé, circulaire, à surface plate, attaché à la tige et joint à la membrane avec un raccord spécial à l'épreuve des fluides. Cette dernière caractéristique lui permet une fermeture avec une perte minimale de fluide, même si la membrane fait défaut.

La figure suivante présente un robinet à membrane en position ouverte et en position fermée.

Robinet à membrane :

Soupape de sûreté et de décharge :

Les soupapes de sûreté et de décharge sont automatiques et ont pour mission de limiter la pression d'un fluide à une valeur déterminée. Suivant leur fonction, on retrouve soit la soupape automatique d'échappement, ou soupape de sûreté sur les circuits de gaz, soit la soupape de décharge sur les circuits de liquides, selon les besoins du circuits. Elles limitent la pression à l'intérieur d'une enceinte ou d'un réservoir en évacuant l'excès de fluide.

Les soupapes de sûreté et de décharge doivent toujours être installées avec la tige en position verticale. On doit placer la soupape directement sur le réservoir ou le récipient, sans aucun joint ou tube entre eux.

Tout tube raccordé à l'entrée ou à la sortie de ces soupapes doit être d'un diamètre au moins égal à celui de la soupape ; jamais inférieur. Il est recommandé de vérifier périodiquement le fonctionnement de ces soupapes. La figure suivante expose les principales parties d'une soupape de sûreté.

Soupape de sûreté :

Enfin, un joint à coulisse est suggéré, à la sortie de la soupape, car il permet la dilatation et la contraction sans affecter la soupape même.

5. Robinet d'équerre à pointeau ou robinet à soupape

Les robinets d'équerre à pointeau ont pour fonction d'assurer un contrôle précis du fluide dans les canalisations de petit diamètre. Leur nom provient de la tige conique très pointue et du siège de forme correspondante. La figure suivante présente un robinet d'équerre à pointeau.

Robinet d'équerre à pointeau :

On les trouve dans les robinets à soupape droits et d'équerre, en bronze ou en acier. Ils sont utilisés avec la vapeur, l'air, l'eau, l'huile, le gaz, les liquides légers ou autres services similaires. Un nombre considérable de tours de volant est nécessaire pour les ouvrir ou les fermer, car les filets de leur tige sont beaucoup plus fins que la normale.

Enfin, le siège de ces robinets est habituellement du même diamètre que les tuyaux employés pour la conduite. D'autres types de robinets existent, qui sont souvent utilisés sur différentes canalisations industrielles. La figure suivante vous les présente.

Autres types de robinets souvent employés dans les canalisations :

En résumé sur les robinets à tournant :

A la suite de cette étude, vous devriez retenir plus particulièrement les points suivants :

Le robinet à boisseau est surtout destiné à ouvrir ou à fermer la circulation du fluide ou à établir plusieurs circuits par une seule manœuvre.

Le principal avantage du robinet à boisseau est la rapidité de sa manœuvre, soit pour le fermer ou pour l'ouvrir.

Les robinets à sphère sont de plus en plus présents dans les industries et les édifices commerciaux.

- Les robinets à sphère sont très résistants à la pression outre qu'ils se ferment hermétiquement ou qu'ils laissent passer le fluide dans les deux directions.

Le robinet papillon appartient à la famille des robinets à tournant "quart- de-tour", c'est-à-dire que lorsqu'on déplace la manette de 90 degrés, on ouvre ou on ferme complètement le débit.

- Les fluides volatils, corrosifs et difficiles à retenir exigent une étanchéité absolue autour de la tige, laquelle est souvent considérée en premier dans la sélection d'un obturateur ; on utilise alors un obturateur dit à membrane.

La membrane a pour seule fonction de sceller la tête.

Les soupapes de sûreté servent à limiter la pression d'un fluide (gaz) à une valeur déterminée.

Les soupapes de décharge évacuent l'excès de pression sur les circuits liquides.

Les soupapes de sûreté doivent toujours être installées avec la tige en position verticale.

Les robinets d'équerre à pointeau sont utilisés pour assurer le contrôle précis du fluide dans les canalisations de petit diamètre.

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