7 Facteurs Clés Influant sur le Choix des Types de Clapets Anti-retour dans les Applications Pétrochimiques

C'est le facteur le plus fondamental et le plus critique.

• Corrosivité : La corrosivité du fluide (par exemple, pétrole brut contenant du soufre, gaz acides, alcalis forts) détermine le choix des matériaux pour les composants clés tels que le corps de vanne, le disque de vanne et les bagues d'étanchéité. Par exemple, des alliages résistants à la corrosion comme l'acier inoxydable, le Monel, l'Hastelloy, ou même le titane doivent être sélectionnés.
• Viscosité et propreté : Pour les fluides à haute viscosité (par exemple, huile lourde, asphalte) ou les fluides contenant des particules solides et sujets à l'entartrage (par exemple, huile résiduelle, boue), choisissez des clapets anti-retour avec des chemins d'écoulement non obstrués qui résistent au grippage, tels que les clapets oscillants, à bille ou sans usure. Les clapets à double disque de type wafer ou à clapet ne conviennent pas car ils sont sujets au grippage.
• Toxicité et propriétés dangereuses : Pour les fluides hautement toxiques, inflammables ou explosifs, les clapets anti-retour doivent présenter des caractéristiques d'absence de fuite ou de fuite extrêmement faible. Les clapets anti-retour à étanchéité métal contre métal sont généralement sélectionnés, ou dans des cas particuliers, des vannes avec des systèmes d'injection de graisse peuvent être employées.

• Écoulement stable : Convient à la plupart des clapets anti-retour.
• Faible débit ou débit fluctuant : Nécessite des vannes qui s'ouvrent et se ferment de manière sensible à faibles vitesses, comme les clapets anti-retour à double disque de type wafer en raison de leurs disques légers et de leur réponse rapide.
• Vitesse d'écoulement élevée : Les clapets anti-retour oscillants et les clapets anti-retour à écoulement axial s'adaptent mieux aux conditions de vitesse d'écoulement élevée tout en offrant une perte de charge plus faible.

• Pression de service nominale : Détermine directement la classe de pression de la vanne (par exemple, Classe 150, 300, 600).
• Pression d'ouverture minimale : Les clapets à clapet nécessitent une certaine contre-pression pour se fermer, tandis que les types oscillants et wafer nécessitent des pressions d'ouverture plus faibles.
• Fluctuations de pression du système : Dans les systèmes avec des fluctuations de pression fréquentes, sélectionnez des types qui fonctionnent de manière stable pour éviter le « bavardage » du disque de vanne et l'usure prématurée.

• Clapets à clapet : Généralement installables uniquement sur des tuyaux horizontaux, nécessitant que l'axe du disque de vanne soit perpendiculaire au plan horizontal.
• Clapets anti-retour oscillants : Installables sur des tuyaux horizontaux ou verticaux (lorsqu'ils sont installés verticalement, le fluide doit s'écouler de bas en haut).
• Clapets anti-retour de type wafer : Orientation d'installation flexible, mais la direction d'écoulement du fluide doit toujours être prise en compte.

• Clapets anti-retour de type wafer : Longueur structurelle la plus courte, très efficace en termes d'espace, légers.
• Clapets anti-retour de type oscillant : Longueur structurelle plus longue, nécessitant un plus grand espace d'installation.
• Clapets à clapet : Hauteur structurelle plus élevée.

C'est un facteur critique pour prévenir les phénomènes de coup de bélier.

• Type à fermeture rapide : Tels que les clapets anti-retour à double disque de type wafer ou à plaque oscillante, qui se ferment rapidement pour empêcher efficacement un reflux important du fluide. Cependant, une fermeture excessivement rapide peut déclencher un coup de bélier direct.
• Type à fermeture lente/contrôlée : Les exemples incluent les clapets anti-retour oscillants avec amortisseurs ou mécanismes tampons, et les clapets anti-retour à écoulement axial. Ceux-ci réalisent un processus de fermeture en deux étapes — fermeture initiale rapide suivie d'une décélération contrôlée — via des systèmes hydrauliques ou à contrepoids. Cela réduit considérablement les pics de pression (coup de bélier) lors de la fermeture, ce qui les rend idéaux pour les emplacements critiques comme les sorties de pompe.

• Les clapets anti-retour oscillants, à écoulement axial, à bille et à clapet en Y présentent des chemins d'écoulement non obstrués avec une perte de charge minimale. (Types à faible résistance).
• Types à haute résistance : Les clapets à clapet traditionnels présentent une perte de charge relativement élevée en raison des chemins d'écoulement tortueux.

L'industrie pétrochimique respecte des spécifications et des normes strictes ; la sélection des vannes doit être conforme aux exigences du projet.

• Normes internationales/industrielles : par exemple, API 594 (clapets anti-retour de type wafer et à double bride), API 6D (vannes de canalisation), ASME B16.34 (extrémités à bride de vanne, extrémités soudées bout à bout). Ces normes définissent la construction des vannes, les cotes de pression-température et les exigences d'essai/d'inspection.
• Normes de sécurité incendie : Les exemples incluent API 607/ISO 10497, qui exigent que les vannes maintiennent l'intégrité de l'étanchéité pendant une durée spécifiée en cas d'incendie. Ceci est généralement obtenu grâce à des conceptions d'étanchéité souple spécialisées et à des mécanismes d'étanchéité auxiliaires métal contre métal.

• Coût d'achat initial : Les clapets anti-retour de type wafer offrent généralement le coût le plus bas, tandis que ceux avec des caractéristiques spéciales (par exemple, fermeture lente) ou des matériaux spéciaux entraînent des coûts plus élevés.
• Coûts d'installation et de maintenance : Les clapets anti-retour de type wafer sont faciles à installer, mais nécessitent le démontage des boulons sur les deux brides pendant la maintenance. Les vannes à double bride (clapet oscillant) sont plus lourdes et nécessitent des supports de montage robustes, mais leur chapeau ouvrable facilite la maintenance interne des composants en service.
• Coûts d'exploitation et d'énergie : Les vannes à faible résistance à l'écoulement réduisent la consommation d'énergie de pompage, ce qui permet de réaliser d'importantes économies d'électricité à long terme.
• Fiabilité et durée de vie : La sélection de vannes adaptées aux conditions de fonctionnement minimise considérablement les temps d'arrêt dus aux pannes et les dépenses de réparation/remplacement. Sur l'ensemble du cycle de vie, ces vannes peuvent s'avérer plus rentables que les alternatives initialement moins chères.