Test de fuite : mauvais fonctionnement des vannes à vanne et des vannes à soupape.

Test de fuite : mauvais fonctionnement des vannes à vanne et des vannes à soupape.

Lors du test d'un système de canalisations nouvellement construit, les tuyaux et les vannes doivent d'abord subir des tests préliminaires : deux tests d'étanchéité, un test hydrostatique à 150 % et un test d'étanchéité au N2He (azote et hélium). Ces tests couvrent non seulement les brides reliant les vannes et les tuyaux, mais incluent également les interfaces du chapeau et du corps de vanne, ainsi que tous les composants du clapet/noyau de vanne à l'intérieur du corps de vanne.
Pour garantir que les cavités des vannes à vanne parallèles ou robinets à tournant sphérique sont correctement pressurisées pendant les tests, les vannes doivent être en position ouverte à 50 %, comme le montre la figure 1. Jusqu'à présent, cela semble correct, mais peut-on faire la même chose pour les vannes à soupape et les vannes à coin les plus couramment utilisées ? Si ces deux types de vannes sont placées en position semi-ouverte, comme le montre la figure 2, la pression à l'intérieur de la cavité agira sur la garniture de la tige de vanne. La garniture de tige est généralement en graphite. Lors de tests avec de l'hélium ou d'autres gaz à petites molécules à 150 % de la pression de conception, il est souvent nécessaire de serrer les boulons du chapeau de pression pour obtenir des résultats de test normaux.

Figure 1 : Position de la vanne : 50 % ouverte

Cependant, le problème de cette opération est qu'elle peut comprimer excessivement la garniture, entraînant une augmentation des contraintes nécessaires au fonctionnement de la vanne. À mesure que la friction augmente, le degré d’usure opérationnelle de la garniture augmente également.

Figure 2 : La pression dans la cavité du corps de vanne agira sur la garniture de la tige de vanne.

Figure 3 : Faites fonctionner le robinet à soupape et le robinet-vanne en position complètement ouverte, avec la position de la vanne sur le siège d'étanchéité supérieur.

Dommages graves
Si la position de la vanne n'est pas au niveau du siège d'étanchéité supérieur, la tige de la vanne aura tendance à s'incliner lors du serrage du couvercle de la vanne de pression. Cette inclinaison de la tige de soupape peut la faire gratter contre le couvercle de soupape pendant le fonctionnement, entraînant des rayures.

Si un fonctionnement incorrect lors des tests préliminaires entraîne une fuite dans la garniture de la tige de vanne, la pratique habituelle consiste à serrer davantage le couvercle de la vanne de pression. Cependant, cela pourrait entraîner de graves dommages au couvercle de la soupape de pression et/ou aux boulons du couvercle. La figure 4 illustre un cas dans lequel un couple excessif a été appliqué aux écrous/boulons du couvercle, provoquant la courbure et la déformation du couvercle de la soupape de pression. L'application d'une contrainte excessive sur le couvercle de la soupape de pression peut également provoquer la rupture des boulons du couvercle de soupape, comme illustré à la figure 5.

Figure 4 : Un couple de serrage excessif sur les écrous/boulons du couvercle de soupape a provoqué la courbure et la déformation du couvercle de la soupape de pression.

Figure 5 : Les boulons du couvercle de soupape ont été séparés.

Figure 6 : Une tige de valve inclinée peut entraîner des rayures, entraînant de graves fuites.

La figure 3 illustre la meilleure façon d'éviter les situations susmentionnées. Lors des tests préliminaires, faites fonctionner la vanne en position complètement ouverte, avec la vanne sur le siège d'étanchéité supérieur.
Ensuite, desserrez les écrous sur le couvercle de la soupape de pression pour relâcher la pression agissant sur la garniture de la tige de soupape. Effectuer des tests préliminaires dans ces conditions aidera à identifier tout problème avec les joints de la tige de soupape et/ou du couvercle de soupape. Si les performances du siège d'étanchéité supérieur sont médiocres, envisagez de remplacer la vanne. En résumé, le siège d'étanchéité supérieur doit être un joint métal sur métal vérifié.
Deux points importants
Après avoir terminé les tests préliminaires, une contrainte de compression appropriée doit être appliquée à la garniture de la tige de vanne, tout en garantissant que la garniture n'exerce pas de contrainte excessive sur la tige de vanne. Cela aidera à éviter une usure excessive de la tige de vanne et à maintenir la durée de vie normale de la garniture. Il y a deux points à noter : premièrement, la garniture en graphite comprimé ne reviendra pas à son état pré-comprimé même lorsque la pression externe est relâchée, une fuite se produira donc après le déchargement de la contrainte de compression. Deuxièmement, lors du serrage de la garniture de la tige de vanne, assurez-vous que la position de la vanne se trouve au niveau du siège d'étanchéité supérieur. Sinon, la compression de la garniture en graphite peut être inégale, entraînant une tendance à l'inclinaison de la tige de vanne, ce qui peut provoquer des rayures de surface et de graves fuites de la garniture de tige de vanne, comme le montre la figure 6. Une telle vanne doit être remplacée.