En bref
Une vanne à boisseau sphérique est un robinet d’isolement dont la sphère percée ouvre entièrement ou ferme de façon étanche le passage par un quart de tour.
Sommaire
Vanne à boisseau sphérique : définition
Dans le corps se trouve une sphère percée, maintenue entre deux bagues de siège. Lorsque le perçage est dans l’axe de la conduite, le fluide s’écoule presque librement ; après une rotation de 90 degrés, le passage est fermé. Les vannes à boisseau sphérique manœuvrent rapidement, assurent une étanchéité fiable et sont très répandues dans les conduites d’eau, d’air comprimé, de gaz, d’huile et de produits chimiques.
On distingue les vannes à passage intégral et à passage réduit, les corps en une, deux ou trois pièces ainsi que les vannes deux voies et multivoies à perçage en L ou en T. Pour les petits diamètres nominaux, la sphère est le plus souvent flottante ; pour les grands diamètres et les pressions élevées, elle est guidée par tourillons. Les grandeurs caractéristiques sont le diamètre nominal (DN), la pression nominale (PN), le mode de raccordement comme filetage, brides ou embouts à souder, le matériau du corps, le matériau d’étanchéité et la plage de température. Pour les actionneurs, une platine de montage selon ISO 5211 est répandue.
Les vannes à boisseau sphérique sont conçues pour l’isolement et non pour la régulation ; une ouverture partielle endommage les sièges. Les défaillances proviennent de joints usés, de dépôts et de fuites au niveau de la tige. Pour la robinetterie automatisée, la vanne et l’actionneur doivent être considérés ensemble, car le couple et la géométrie de raccordement doivent correspondre.
En pratique : maintenance et achats
Pour un remplacement, il faut le DN, la PN, le mode de raccordement, la longueur face à face, les matériaux du corps, de la sphère et des joints, le fluide et la température. Pour les vannes automatisées, il faut en outre indiquer la platine, le carré d’entraînement et les données de l’actionneur.
Synonymes et abréviations: ball valve · robinet à tournant sphérique · vanne à bille · vanne trois voies à boisseau sphérique · robinet d’arrêt
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre vanne à boisseau sphérique et vanne papillon ?
Une vanne à boisseau sphérique isole au moyen d’une sphère percée et, à passage intégral, n’oppose quasiment aucune résistance à l’écoulement tout en offrant une grande étanchéité. Une vanne papillon utilise un disque rotatif qui reste dans le flux même en position ouverte. Les vannes papillon sont plus légères et moins coûteuses pour les grands diamètres nominaux ; les vannes à boisseau sphérique sont privilégiées pour les petits et moyens diamètres et les exigences d’étanchéité élevées.
Peut-on réguler avec une vanne à boisseau sphérique ?
Les vannes à boisseau sphérique standard sont conçues pour les positions ouverte et fermée. En position intermédiaire, le fluide passe à grande vitesse le long des arêtes des sièges et les endommage. Pour les tâches de régulation, il existe des vannes à boisseau sphérique de régulation spéciales, à ouverture en V ou à segment sphérique. Sinon, les vannes de régulation sont le choix adapté.
Quelles données faut-il pour remplacer une vanne à boisseau sphérique ?
Il faut le diamètre nominal, la pression nominale, le mode de raccordement et la norme du filetage ou de la bride, la longueur face à face, le passage intégral ou réduit, les matériaux du corps et des joints, le fluide, la température ainsi que la manœuvre par levier ou par actionneur. Pour les vannes automatisées s’ajoutent la platine, la taille du carré, le couple et le type d’actionneur.
Que signifient passage intégral et passage réduit ?
À passage intégral, le perçage de la sphère correspond au diamètre intérieur de la conduite ; la résistance à l’écoulement et la perte de charge sont minimales, et la conduite peut par exemple être raclée. À passage réduit, le perçage est plus petit. La vanne est ainsi plus compacte et moins coûteuse, mais génère une perte de charge plus élevée.