L'analyse du principe structurel de la vanne à bille fixe pour canalisation a révélé que le principe d'étanchéité est le même, utilisant le principe de « l'effet piston », et que seule la structure d'étanchéité diffère.
Le problème de fuite des vannes se manifeste principalement à différents degrés et sous différentes formes. Selon le principe de la structure d'étanchéité et l'analyse de la qualité de l'installation et de la construction, les causes de fuite des vannes sont les suivantes.
1. La qualité de l'installation et de la construction des vannes est la principale raison
Lors de l'installation, la protection de la surface d'étanchéité et de la bague de siège de la vanne peut être négligée, endommageant ainsi la surface d'étanchéité. Une fois l'installation terminée, le soufflage de la canalisation et de la cavité de la vanne peut être incomplet et non effectué. En fonctionnement, des résidus de soudure ou des gravillons peuvent se coincer entre la bille et la bague de siège, provoquant une défaillance d'étanchéité. Dans ce cas, en urgence, il convient d'injecter temporairement une quantité appropriée de mastic sur la surface d'étanchéité en amont pour limiter la fuite, sans toutefois la résoudre complètement. Si nécessaire, la surface d'étanchéité et la bague de siège de la vanne doivent être remplacées.
2. Raisons liées à l'usinage mécanique de la vanne, au matériau du joint d'étanchéité et à la qualité de l'assemblage
Bien que la structure de la vanne soit simple, sa fabrication exige une qualité d'usinage élevée, car celle-ci influe directement sur l'étanchéité. Le jeu entre la bague d'étanchéité et son siège, ainsi que la surface de chaque bague, doivent être calculés avec précision, et la rugosité de surface doit être appropriée. De plus, le choix du matériau du joint souple est primordial : il faut tenir compte non seulement de sa résistance à la corrosion et à l'usure, mais aussi de son élasticité et de sa rigidité. Un matériau trop souple compromet l'autonettoyage, tandis qu'un matériau trop rigide risque de se rompre.
3. Sélection raisonnable en fonction de l'application et des conditions de travail
Les performances et les structures d'étanchéité des vannes varient selon les applications. Le choix de la vanne dépend donc de l'application, afin d'obtenir le résultat optimal. Par exemple, pour le gazoduc Ouest-Est, il est préférable d'opter pour des vannes à boisseau sphérique fixes à étanchéité bidirectionnelle (à l'exception des vannes à boisseau sphérique orbitales à étanchéité forcée, plus onéreuses). Ainsi, même en cas de défaillance du joint amont, le joint aval reste fonctionnel. Si une fiabilité absolue est requise, une vanne à boisseau sphérique à étanchéité forcée est indispensable.
4. Pour les vannes présentant différentes configurations d'étanchéité, différentes méthodes de fonctionnement, d'entretien et de maintenance doivent être appliquées.
Pour les vannes étanches, il est possible de les graisser légèrement avant et après chaque utilisation, ou tous les six mois, au niveau de la tige et des orifices d'injection de mastic. L'injection de mastic n'est nécessaire qu'en cas de fuite ou d'impossibilité d'étanchéité complète. En raison de sa viscosité élevée, un remplissage insuffisant de la vanne compromet l'autonettoyage de la surface sphérique, pouvant même s'avérer contre-productif, en introduisant des particules fines et autres impuretés entre le joint et en provoquant des fuites. Pour les vannes à double étanchéité, si les conditions de sécurité du site le permettent, la pression dans la cavité de la vanne doit être ramenée à zéro afin de garantir l'étanchéité.
Date de publication : 23 février 2023