La détérioration du joint d'étanchéité de la vanne à vapeur est la principale cause de fuite interne. Parmi les nombreuses causes de défaillance de ce joint, la principale est la rupture du couple d'étanchéité formé par le noyau et le siège de la vanne.
Les dommages causés à la surface d'étanchéité d'une vanne peuvent avoir de nombreuses causes, notamment l'usure mécanique et l'érosion à grande vitesse dues à un mauvais choix de matériau, la cavitation du fluide, la corrosion, l'encrassement par des impuretés, le choix du noyau et du siège de la vanne, le traitement thermique, la déformation du joint d'étanchéité causée par les coups de bélier, etc. L'érosion électrochimique, quant à elle, résulte du contact entre les surfaces d'étanchéité, entre la surface d'étanchéité et le corps de la vanne, ainsi que des différences de concentration du fluide (notamment en oxygène), générant une différence de potentiel. Cette différence de potentiel provoque une corrosion électrochimique et l'érosion de la surface d'étanchéité côté anode. Enfin, l'érosion chimique, enfin, se produit lorsque le fluide à proximité de la surface d'étanchéité réagit chimiquement avec celle-ci sans générer de courant, contribuant ainsi à son érosion.
L'érosion et la cavitation du fluide résultent de l'usure, du lessivage et de la cavitation de la surface d'étanchéité lorsque le fluide est en mouvement. À une certaine vitesse, les fines particules en suspension dans le fluide entrent en collision avec la surface d'étanchéité, provoquant des dommages localisés. Le fluide en mouvement rapide peut également la laver directement, causant des dommages localisés. L'impact sur la surface d'étanchéité peut également l'endommager. L'érosion due au fluide et l'action alternée de l'érosion chimique érodent fortement la surface d'étanchéité. Les dommages sont causés par un choix inapproprié et une mauvaise manipulation. Cela se manifeste principalement lorsque la vanne n'est pas choisie en fonction des conditions de fonctionnement et qu'une vanne d'arrêt est utilisée comme vanne d'étranglement, ce qui entraîne une pression de fermeture excessive, une fermeture trop rapide ou une fermeture insuffisante, provoquant ainsi l'érosion et l'usure de la surface d'étanchéité.
La qualité de traitement de la surface d'étanchéité est médiocre, se manifestant principalement par des défauts tels que fissures, porosités et irrégularités. Ces défauts sont dus à un choix inapproprié des spécifications de revêtement et de traitement thermique, ainsi qu'à une mauvaise manipulation lors de ces opérations. La surface d'étanchéité présente une dureté excessive, tandis qu'une dureté insuffisante est causée par un mauvais choix de matériau ou un traitement thermique inadéquat. La dureté de la surface d'étanchéité est irrégulière et elle est peu résistante à la corrosion. Une installation incorrecte et un entretien insuffisant entraînent de nombreux dysfonctionnements de la surface d'étanchéité, provoquant un fonctionnement anormal de la vanne et une détérioration prématurée de la surface d'étanchéité. Parfois, une manipulation brutale et une force de fermeture excessive peuvent également être à l'origine de défaillances de la surface d'étanchéité, mais ces causes sont souvent difficiles à identifier et à diagnostiquer.
L'accumulation d'impuretés est un problème courant, car les scories de soudage et les excédents de matériau de joint non éliminés lors du soudage des conduites de vapeur, ainsi que l'entartrage et le détachement des éléments du système de vapeur, en sont les principales causes. Si un filtre à vapeur de 100 mesh n'est pas installé en amont de la vanne de régulation, l'accumulation d'impuretés risque fortement d'endommager la surface d'étanchéité. Les causes de ces dommages peuvent être classées en deux catégories : les dommages d'origine humaine et les dommages liés à l'utilisation. Les dommages d'origine humaine sont dus à des facteurs tels qu'une conception ou une fabrication défectueuses, un choix inapproprié de matériaux, une installation incorrecte, une mauvaise utilisation et un entretien insuffisant. Les dommages liés à l'utilisation correspondent à l'usure normale de la vanne dans des conditions de fonctionnement normales, ainsi qu'à l'érosion inévitable de la surface d'étanchéité par le fluide. La prévention de ces dommages permet de réduire les pertes et de prolonger la durée de vie de la vanne. Quel que soit le type de dommage, il est essentiel de choisir la vanne de vapeur appropriée, de l'installer, de la configurer et de la régler en suivant scrupuleusement le manuel d'installation. Un entretien régulier permet de prolonger la durée de vie de la vanne et de réduire les fuites dues à l'endommagement de la surface d'étanchéité.
Date de publication : 28 octobre 2022