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ROBINETTERIE / TUYAUTERIE Direction : école d’Arzew Département: mécanique pétr

ROBINETTERIE / TUYAUTERIE Direction : école d’Arzew Département: mécanique pétrolière Enseignant: L . BENAMMAR Année : JUILLET 2016 Sommaire Désignation N° de Page Introduction…………………………………………………………..1 1- Les Vannes……………………………………………………………..2 - Rôle d’une vanne……………………………………………….2 - Principe de fonctionnement d’une vanne…………2 - Différents types de vannes………………………………..3 - Technologie des différentes vannes………………….3 - Vannes Télécommandées………………………………….5 - Le By-pass………………………………………………………….6 2- Clapet anti-retour…………………………………………………12 - clapet anti-retour à battant…………………………….12 - Principe de fonctionnement…………………………..13 3- Les Vanne automatiques……………………………………...15 -description d’une automatique………………………..16 - Fonctionnement d’une automatique……………….17 - le servomoteur……………………………………………..…18 - le positionneur…………………………………………………19 - la boucle de régulation…………………………………….20 - Etanchéité des vannes ………………………………………..21 - Maintenance des vannes…………………………………….21 4- Soupape de décharge……………………………………………22 -Principe de fonctionnement…………………………….23 CHAPITRE II La Tuyauterie……………………………………………………..29 INTRODUCTION 1) La robinetterie est constituée par un ensemble d’appareils destinés à arrêter ou à contrôler le débit d’un fluide dans une ligne de tuyauterie ou des capacités de stockage. P 1 2) La tuyauterie ou pipe est l’élément d’un réseau qui permet de transporter un fluide d’un équipement à un autre 1) Rôle d’une vanne : Organe qui permet d’admettre, de régler ou de supprimer l’écoulement d’un fluide dans une conduite. Fig.2: une vanne à volant montée sur tuyauterie 2) Principe de fonctionnement Une vanne est destinée à isoler un appareil ou à régler un débit. Dans une vanne l’organe d’obturation est commandé de l’extérieur : - soit manuellement (volant), - soit par un moteur ou servomoteur pneumatique ou hydraulique. Une vanne d'isolement aura pour principale qualité d'être étanche (entre l'amont et l'aval). Une vanne de réglage aura pour principal objectif de créer une perte de charge progressive au cours de son ouverture, afin de permettre de régler le débit désiré. On admet couramment que la perte de charge d’une vanne de réglage à pleine ouverture doit être d'au moins 25% de la perte de charge totale du circuit. Toute vanne comporte un obturateur. Son sens de déplacement peut être: -perpendiculaire à la veine fluide (en général vanne d'isolement) -parallèle à la veine fluide (en général vanne de réglage de débit) Fig.1 : une vanne à volant 1) LES VANNES P 2 CHAPITRE I 3.1) Types de vannes, utilisées pour démarrer et arrêter l’écoulement: - Vanne à opercule - Vanne à boisseau sphérique et tournant - Vanne à papillon 3.2) Types de vannes, utilisées pour la régulation et l’étranglement d’un débit: - Vanne à soupape - Vanne à bille - Vanne à pointeau - Vanne à membrane 4) Technologie des différentes vannes 4.1) Vanne à opercule Toutes les vannes sont constituées des différentes parties fonctionnelles suivantes : ECROU DU VOLANT VOLANT 3) Différents Types de vannes dans l’industrie pétrolière Constitution d'une vanne - Corps (body en anglais); - Coiffe ou bonnet (bonnet et anglais). - Voie ou passage (port en anglais). -Portée ou siège (seat en anglais). -Axe ou tige (stem en anglais). - Opercule, obturateur , tels que : boisseau, papillon, sphère ou boule,... (disc, rotor ou valve member en anglais), -Volant ou actionneur (actuator en anglais) : élément extérieur à la vanne qui permet de manœuvrer celle-ci. Fig. 2 : vanne à opercule P 3 Fig.3: description d’une vanne à opercule constitué d'un obturateur se déplacant perpendiculairement à la veine fluide, et parallèlement aux sièges d'étanchéité Fig. 3 : Vanne à opercule C’est une vanne d’isolement . La tige de commande ne tourne pas , elle monte et elle descend en faisant monter ou descendre l’opercule. pour démarrer et arrêter l’écoulement. C’est une vanne à passage direct, P 4 Figure 6 : Commande par renvoi d’angle Figure 7 : Commande par réducteur -Manœuvre de la vanne par un volant manuel ( fig.4) -Manœuvre de la vanne par une chaîne ( fig. 5) -Manœuvre de la vanne par un renvoi d’angle ( fig. 6) - Manœuvre de la vanne par réducteur (fig. 7) Dispositifs de manœuvre des vannes à opercule Fig. 5 : Vanne à opercule à chaîne Fig.4: Vanne à opercule à volant manuel P 5 Sur les grosses vannes, la manœuvre peut être effectuée par l’intermédiaire d’un renvoi d’angle et lorsque l’effort est trop important, on utilise une commande par réducteur 4.2 ) Vanne à boisseau tournant La vanne à boisseau tournant a un orifice conique et un levier de manœuvre. L’écoulement du liquide peut être démarrer ou arrêter en tournant le levier. La majorité de ces vannes doivent être lubrifiées pour les maintenir en bonnes conditions de fonctionnement, et les rendre facile à manœuvrer Fig. 9 : Vanne à boisseau conique (tournant) multivoies Fig. 8 P 6 4.3 ) Vanne à boisseau sphérique Le robinet à boisseau sphérique a un orifice sphérique au lieu de conique. Fig.10 4.4) vanne à papillon fig.11 a : Vanne à papillon à commande motorisée Fig. 11b : Vanne à papillon à commande manuelle Le papillon est à orientation variable, solidaire d’axe qui pivote de 45° selon les variations télécommandées de la tige de vanne servomoteur papillon bride Axe pivotant P 7 4.5 ) Vanne à soupape C’ est une vanne à passage indirect . Elle est trop utilisée et efficace pour l’étranglement du débit , et a une fermeture étanche. Elle résiste bien au débit des fluides . En passant dans le robinet, Le fluide change de direction deux fois. Ce qui permet la régulation du débit. Fig. 12 b :Vanne à soupape Fig. 12 a P 8 4.6 ) Vanne à pointeau La vanne à pointeau est semblable à la vanne à soupape. C’est une vanne à passage indirect. Elle a un petit bouchon pointu qui se déplace dans le siège. Elle est normalement utilisée dans la tuyauterie de petit diamètre La vanne à pointeau est très efficace pour la régulation et l’étranglement de débit. Fig. 13 b : Vanne à pointeau Fig. 13 a P 9 4.7) Vanne à membrane Adéquates pour utilisation sur des fluides corrosifs et dans des applications générales. Sa course y est plus petite. Fig. 15 b : Vanne à bille pour gaz 4.8) Vanne à bille Fig. 14 a Fig. 14 b: vanne à membrane C’est une vanne à passage direct utilisée pour le montage en angle des niveaux à glace des capacités. Fig. 15 a P 10 Ces robinets sont montés par paire sur chaque niveau à glace, perpendiculairement au ballon et aussi parfaitement de niveau que possible Ces robinets sont du type robinet à soupape, mais conçus avec un logement pour une bille qui fait office de clapet en s'appuyant sur le siège. Vanne à bille (suite) Fig. 00 : Robinet de niveau de glace inférieur Fig. 00: Principe de montage des robinets de niveau 5) Vannes Télécommandées Ce sont des vannes commandées soit à distance soit localement par un servomoteur qui peut être actionné par : - un moteur électrique ( vanne motorisées ) - de l’air modulée ( vanne automatique à membrane ) - de l’huile modulée ( soupapes réglantes des turbines) 6) Le By-pass C’est un dispositif permettant de détourner un fluide ou une partie de ce fluide circulant dans une conduite. - by-pass d’une vanne automatique ; en vue de son démontage et en assurant l’écoulement en continu du fluide. - by-pass sur une certaines conduites de gros diamètre pour permettre la mise en service de la vanne principale en équilibrant les 2 faces de l’opercule en pression. C’est le by-pass d’équilibrage. Avantage : - manœuvre aisée de la vanne principale. - éviter d’en forcer les organes Fig.15 a : vannes motorisées Fig. 15 b : Servomoteur électrique monté sur une vanne dans une centrale électrique P 11 Servomoteur électrique : il fait office de volant de manœuvre automatique; il est doublé d’un volant manuel que l’on désaccouple du moteur dans le cas de panne électrique par action sur un levier à ergot . Rôle : Un clapet anti-retour est un dispositif permettant de contrôler le sens de circulation d'un fluide quelconque. Il permet le passage d'un liquide, d'un gaz, de l'air comprimé, ... dans un sens et bloque le flux si celui-ci venait à s'inverser. Sens du fluide Clapet anti-retour à battant Fig. 16 a Fig. 16 b Fig. 16 c Fig.16 d 2) CLAPET ANTI- RETOUR P 12 Principe de fonctionnement Un clapet anti-retour ou clapet de retenue est utilisé pour empêcher et arrêter le retour de l’écoulement dans une tuyauterie. Il fonctionne automatiquement. Les deux types principaux de clapets de retenue sont le clapet à battant et le clapet à levée verticale. Ils se diffèrent uniquement dans la conception de leurs sièges. fig. 17 : Types de clapets anti-retour Le clapet anti-retour à battant horizontal est très utilisé. Le disque est accroché presque verticalement, et il se déplace avec le débit horizontal du fluide dans le robinet. Sa résistance au débit est faible, mais il a une tendance pour un bruit rapide et vibration lorsque les refoulements du débit sont fréquents. Ce bruit est appelé broutement. Le clapet anti-retour à levée verticale est utilisé pour les débits irréguliers ou pulsés parce qu’il ne vibre pas autant. Clapet à battant Clapet à levée verticale P 13 3) LES VANNES AUTOMATIQUES La régulation industrielle étant la science du uploads/Management/ robinneterie-amp-tuyauterie.pdf