La vanne à guillotine robuste de TIANYU se distingue par son opercule tranchant et affûté avec précision, conçu pour relever le défi majeur des fluides chargés en solides : le colmatage. Contrairement aux vannes à guillotine standard à opercule plat qui retiennent les particules, le bord effilé et affûté de la vanne à guillotine coupe les fibres (p. ex., la pâte à papier), les sédiments (p. ex., les boues d'épuration) et les solides granulaires (p. ex., les résidus miniers), garantissant une ouverture et une fermeture en douceur et sans blocage.
Dans les applications minières traitant des résidus contenant 30 à 40 % de matières solides, l'action coupante de la vanne guillotine empêche l'accumulation de particules dans le corps de la vanne, réduisant ainsi les temps d'arrêt imprévus de 80 % par rapport aux vannes guillotine standard. La dureté de la lame (≥ 45 HRC pour l'acier inoxydable, ≥ 58 HRC pour la Stellite 6) lui assure un tranchant optimal même après des milliers de cycles, évitant ainsi l'émoussement, source de coupe inefficace et de colmatage.
Conçue pour une utilisation industrielle intensive, la construction robuste de la vanne résiste aux chocs, aux vibrations et à l'abrasion, courants dans les sites miniers, métallurgiques et de construction :
- Corps de valve épaissiLes corps en acier moulé WCB présentent des parois renforcées (≥ 25 mm pour DN300 PN25) pour résister aux chocs externes et à la pression interne des fluides à haute densité. Dans les usines de granulats de construction, le corps épaissi a résisté aux impacts accidentels de machines lourdes sans se déformer.
- Composants résistants à l'usure:Le revêtement en Stellite 6 et les revêtements en carbure de tungstène sur la lame et le siège réduisent l'usure de 70 % par rapport à l'acier non revêtu, prolongeant la durée de vie de 2 à 3 ans à 8 à 10 ans dans les applications de boues abrasives.
- Résistance à la corrosion:L'acier inoxydable 304/316 et le revêtement époxy protègent contre la rouille et la corrosion chimique, ce qui rend la vanne adaptée aux opérations minières côtières (exposition à l'eau de mer) et aux usines chimiques (boues corrosives).
TIANYU propose trois solutions d'étanchéité adaptées à diverses conditions de fluides, garantissant des performances optimales dans tous les secteurs :
- Joint dur en métal (Stellite 6)Idéal pour les fluides hautement abrasifs et soumis à des températures élevées (par exemple, cendres de charbon, résidus miniers, soufre fondu). L'extrême dureté et l'inertie chimique du Stellite 6 préviennent l'usure des joints et les fuites, maintenant ainsi les performances ANSI de classe IV, même après plus de 10 000 cycles.
- Joint souple en PTFE renforcé:Pour les supports propres et non abrasifs (par exemple, les huiles visqueuses, les boues de qualité alimentaire sans particules), offrant une étanchéité ANSI de classe VI étanche aux bulles. L'inertie chimique du PTFE résiste aux acides, aux alcalis et aux solvants organiques, ce qui le rend adapté aux applications pharmaceutiques et de transformation des aliments.
- Joint en uréthaneAssure un équilibre entre flexibilité et résistance à l'abrasion pour les applications courantes de boues (par exemple, boues d'épuration, engrais agricoles). L'élasticité de l'uréthane compense l'usure mineure des lames, préservant ainsi l'étanchéité tout en résistant à l'abrasion des particules.
Les diverses options de fonctionnement de la vanne répondent aux différentes exigences du projet, de l'utilisation à distance à basse fréquence aux systèmes automatisés à cycle élevé :
- Opération manuelle:Rentable pour les petits diamètres et les emplacements éloignés (par exemple, les sites miniers ruraux sans électricité), avec des volants ergonomiques assurant une utilisation facile.
- Fonctionnement assisté par engrenage:Réduit le couple pour les diamètres moyens à grands, permettant le contrôle par une seule personne des vannes DN800, essentiel pour les installations industrielles disposant de ressources en main-d'œuvre limitées.
- Automatisation pneumatique:Idéal pour un fonctionnement à haute fréquence (par exemple, les stations d'épuration des eaux usées avec des exigences de cycle horaire), avec des actionneurs à ressort de rappel offrant une protection à sécurité intégrée (par exemple, la fermeture de la vanne pendant une perte d'alimentation en air pour éviter le débordement du fluide).
- Automatisation électrique:Permet la surveillance et le contrôle à distance via des systèmes SCADA/DCS (par exemple, des opérations minières à grande échelle avec des salles de contrôle centralisées), avec des signaux de 4 à 20 mA pour une modulation précise du débit.
La conception interne à passage intégral et sans obstruction assure une circulation fluide du fluide à travers la vanne, minimisant ainsi la perte de charge (≤ 5 % à pleine ouverture) et empêchant l'accumulation de particules. Dans les conduites de résidus miniers, la consommation énergétique des pompes est ainsi réduite de 20 à 30 % par rapport aux vannes à passage partiel, tandis que l'absence de cavités internes élimine les zones mortes où les solides peuvent s'accumuler et provoquer des colmatages.
Par exemple, une vanne DN500 traitant des résidus de minerai de fer (densité 1.8 g/cm³) maintient une perte de charge de seulement 0.05 MPa à plein débit, réduisant ainsi la charge de la pompe et prolongeant sa durée de vie. Les surfaces internes lisses (Ra ≤ 1.6 μm) empêchent également l'adhérence du fluide, réduisant ainsi encore les besoins de maintenance.
- Vérification des matières premières:Tous les matériaux sont soumis à des tests rigoureux pour garantir leur conformité aux normes :
- Les billettes d'acier WCB/moulé sont testées par analyse spectrale (ASTM A216) pour confirmer la composition chimique (C : 0.25–0.35 % pour WCB) et par contrôle par ultrasons (UT) pour détecter les défauts internes (porosité, fissures).
- Les plaques en acier inoxydable 304/316 sont vérifiées par identification positive du matériau (PMI) pour confirmer la teneur en chrome (17 à 19 % pour le 304) et en nickel (8 à 11 % pour le 304), garantissant ainsi la résistance à la corrosion.
- Les revêtements en Stellite 6 et en carbure de tungstène sont testés pour leur épaisseur (1.5 à 2.0 mm) et leur dureté (≥ 58 HRC pour Stellite 6) via des tests de dureté et une analyse par fluorescence X (XRF).
- Préparation de surface:
- Les composants moulés (corps, capot) sont sablés (ISO 8501-1) pour éliminer le tartre et les défauts de surface, améliorant ainsi l'adhérence de la peinture et la résistance à la corrosion.
- Les tiges de soupape sont traitées thermiquement (trempe et revenu) pour améliorer la résistance, puis polies jusqu'à une rugosité de surface de Ra ≤ 0.4 μm pour réduire le frottement avec la garniture.
- Les portes à lame sont rectifiées avec précision jusqu'à obtenir un bord tranchant (angle de conicité de 5° à 10°) et une rugosité de surface de Ra ≤ 0.8 μm pour une coupe et une étanchéité optimales.
- Corps de soupape et chapeauDes centres de tournage et de fraisage CNC façonnent le corps et le capot, avec des voies d'écoulement internes usinées aux dimensions de l'orifice complet (sans obstruction). Les faces des brides sont usinées avec une tolérance de planéité ≤ 0.05 mm/m (ASME B16.5) et un état de surface Ra ≤ 3.2 μm pour une bonne assise du joint. Les alvéoles des sièges sont rodées avec une tolérance de diamètre H7 (0–+0.03 mm) pour assurer un contact uniforme avec la lame.
- Porte-couteau (lame)La lame est usinée CNC en acier inoxydable/alliage d'acier, avec un tranchant affûté par rectification de précision. Pour les lames équipées de Stellite 6, l'alliage est appliqué par soudage TIG (ASTM A312), puis rectifié pour obtenir une épaisseur uniforme. Les revêtements en carbure de tungstène sont appliqués par pulvérisation oxygénée à haute vélocité (HVOF), garantissant adhérence et épaisseur uniforme.
- Tige de valveLe filetage (trapézoïdal, ISO 2904) est réalisé par roulage pour une meilleure résistance à l'usure, avec un pas de filetage optimisé pour un fonctionnement fluide. L'extrémité supérieure de la tige est usinée pour s'adapter à l'accouplement volant/actionneur, garantissant ainsi une transmission de couple fiable.
- Composants du siège:Les sièges métalliques sont usinés CNC à partir de Stellite 6 ou d'acier allié, puis rodés jusqu'à obtenir une rugosité de surface de Ra ≤ 0.4 μm pour correspondre à la finition de la lame. Les joints PTFE/uréthane sont découpés avec précision pour s'adapter au profil du siège, avec des bagues de retenue pour empêcher tout déplacement pendant le fonctionnement.
- Ensemble lame et tigeLa lame est fixée à la tige par une rainure de clavette et une goupille fendue (ISO 8750), garantissant une transmission de couple sûre. Le faux-rond axial de l'ensemble est testé (≤ 0.05 mm) afin d'éviter tout grippage pendant le fonctionnement.
- Installation du joint:Les sièges métalliques sont emmanchés à la presse dans le corps de la vanne, avec un ressort pour compenser la dilatation thermique et l'usure. Des joints en PTFE/uréthane sont installés avec des bagues de retenue, assurant une compression uniforme contre la lame.
- Intégration des composants opérationnelsLes volants, les réducteurs ou les actionneurs sont montés sur la vanne via des brides d'adaptation ISO 5211. Les réducteurs sont lubrifiés avec de la graisse synthétique (plage de température de -20 °C à 150 °C) pour réduire les frottements. Les actionneurs pneumatiques/électriques sont calibrés pour répondre aux exigences de couple de la vanne (par exemple, 5 000 N·m pour DN1200 PN25).
- Alignement final:La lame est réglée pour assurer une précharge de 0.1 à 0.2 mm contre le siège, et la verticalité de la tige est vérifiée à ≤ 0.05 mm/m pour éviter le blocage.
- Test hydrostatique:
- Test de la coqueLe corps de la vanne est rempli d'eau et pressurisé à 1.5 fois la pression nominale (par exemple, 3.75 MPa pour PN25) pendant 30 minutes (API 598). Aucune fuite, ressuage ni déformation n'est tolérée ; les résultats des tests sont consignés dans un rapport d'essai hydrostatique.
- Essai de siègeLa vanne est fermée et l'eau est pressurisée à 1.1 fois la pression nominale (par exemple, 2.75 MPa pour PN25) côté entrée. La fuite est mesurée à l'aide d'un débitmètre : ≤ 0.01 % du débit nominal pour les joints métalliques (ANSI Classe IV) et ≤ 0.1 × DN mm³/min pour les joints souples (ANSI Classe VI).
- Essais opérationnels:
- La vanne est soumise à 100 cycles d'ouverture-fermeture pour vérifier son bon fonctionnement, le couple étant mesuré à chaque cycle (variation ≤ 5 %). Les vannes assistées par engrenage et automatisées sont testées pour la durée du cycle et la constance du couple.
- Les performances de coupe de la lame sont testées avec des supports simulés (par exemple, une boue riche en fibres, des solides granulaires) pour garantir l'absence de bourrage ou d'émoussement.
- Essais non destructifs (CND):
- Les composants moulés sont inspectés par test de particules magnétiques (MPI, ASTM E709) pour détecter les fissures de surface.
- Les composants soudés (revêtements Stellite 6) sont inspectés par contrôle par ressuage liquide (PT, ASTM E165) pour garantir l'absence de défauts de soudure.
- Documents de certification:Chaque vanne est accompagnée d'un rapport d'essai de matériaux (MTR), d'un rapport d'essai hydrostatique et de certificats de conformité (ISO 9001, CE, API 600 le cas échéant).
