Tout savoir sur la vanne papillon

La vanne papillon est une vanne de sectionnement. Elle tient son nom de son obturateur en forme de disque qui pivote autour d’un axe et à sa similitude avec le papillon d’un carburateur automobile. Elle passe de la position fermée à ouverte en un quart de tour. La vanne papillon est utilisée dans de nombreuses applications : génie climatique, eau potable, gaz, traitement des eaux usées, protection incendie, industrie chimique ou pétrolière…

Les vannes papillon ont l’avantage d’être de faibles encombrements, d’une conception relativement simple et permettent une maintenance rapide des éléments d’étanchéité. Les diamètres peuvent varier du Ø25 jusqu’au Ø1600mm. Ces vannes peuvent être des alternatives économiques aux robinets à boisseaux sphériques selon les applications.

Comment fonctionne une vanne papillon ?

En positon fermée, l’obturateur est perpendiculaire à la tuyauterie et bloque le passage du fluide. L’étanchéité entre l’amont et l’aval est réalisée par une manchette dans laquelle le papillon vient se loger.

En position ouverte, le papillon est parallèle à la canalisation et laisse passer le fluide. Le disque est de même diamètre que la tuyauterie, il assure donc un passage intégral avec un minimum de pertes de charge.

Le changement de position peut se faire par l’intermédiaire d’une poignée, d’un actionneur pneumatique ou électrique, il faudra dans ce cas que la platine soit à la norme EN ISO 5211, d’un carré de fontainier ou d’un réducteur à volant. Ce dernier peut aussi être manœuvré à distance par une chaîne.

Les différents types de vannes papillon

Il existe 3 types de vannes à papillon :

Les vannes papillon concentriques : c’est le type le plus courant dans les applications à basse pression. De conception simple, la tige et l’obturateur pivotent autour de l’axe de la vanne.

Les vannes papillon à double excentration : ce sont des vannes à haute performance utilisées dans des applications spécifiques. En effet, elles admettent des plages de pression et de température beaucoup plus élevées que les vannes concentriques. Sur ces vannes, l’obturateur est décalé de l’axe de rotation de la tige. Lors de la rotation, le papillon s’éloigne du siège et supprime les frottements disque / manchette ce qui limite son usure.

Les vannes papillon triple excentration : elles sont utilisées dans des applications de cryogénie ou de très hautes températures avec une étanchéité métal/métal 100% étanche. Par rapport à la vanne double excentration, l’axe de l’obturateur est incliné ce qui supprime tous les frottements.

Comment choisir sa vanne papillon ?

Il faut prendre en compte plusieurs paramètres pour bien déterminer une vanne papillon : le type de fluide, la température, la pression et le débit.

 Le type du corps :

WAFER : le corps de la vanne papillon type Wafer a des oreilles lisses. Lors du montage entre brides, les boulons ou les tirants vont passer dans les oreilles de centrage de la vanne et venir la serrer entre les brides. Ce type de montage est plus rapide, mais le centrage de la vanne doit être plus minutieux.

LUG : les oreilles des vannes à papillon type LUG sont taraudées. Le montage entre brides se fait par des vis de part et d’autre de la vanne. Ce type de montage garanti un centrage optimum de la vanne.

Double brides : le corps présente deux faces de raccordement à brides ce qui facilite le positionnement lors du montage. Les applications sont le pompage, l’irrigation, réseaux de distribution des eaux…

Rainurée : dans les applications Incendie, et notamment sur les réseaux Sprinkler, le corps de la vanne papillon peut être rainuré pour pouvoir être monté directement avec des raccords rainurés.

À souder : pour les applications alimentaires, chimiques pharmaceutiques ou encore vinicoles, on utilise des vannes papillon tout inox raccordement DIN ou SMS à souder.

 Le type de montage de la manchette :

Fixe : la manchette est vulcanisée sur un insert ou directement sur le corps de la vanne. Cette technologie limite tous les risques de déformation ou d’arrachement de la manchette ce qui la rend idéale pour les applications en dépression et/ou à haute vitesse de déplacement du fluide.

Libre : la manchette est montée sur une queue d’Aronde permettant un positionnement idéale dans son logement. Ce type de montage permet d’assurer la maintenance de la manchette.

 La nature de la manchette : le matériau de la manchette est déterminé par le fluide en contact. On trouvera des manchettes en EPDM, NBR, PTFE, PFA, FPM, SILICONE…

 La nature du papillon : toujours en fonction du fluide, le papillon pourra être en fonte GS, en cupro-aluminium, en acier inoxydable et/ou revêtu époxy, PTFE, PFA pour des applications spécifiques (ACS, Chimie, Alimentaire, etc.).

 La nature du corps : en fonction du type d’application, on va trouver des corps en Fonte GL (graphite lamellaire), en Fonte GS (graphite sphéroïdal), en acier inoxydable, acier carbone, ou en PVC-U.

 Le raccordement : les principaux sont PN6, PN10, PN16, PN25 selon normes NF EN 1092-2 et NF EN 1092-1 ou ASA150 selon norme ASME ANSI B16.5.

 Les agréments : selon les applications différents agréments tels que ACS, WRAS, ATEX, CNPP, FM, APSAD, NF Rob Gaz, GrDF, NF, CSTB, RINA, PSA, RENAULT peuvent être imposés.

Comment réparer ou changer une vanne papillon ?

La vanne papillon est conçue pour fonctionner sans entretien particulier. Une maintenance préventive est néanmoins préconisée. Dans tous les cas, il est impératif de manœuvrer la vanne, à minima une fois par an, sur un cycle complet d’ouverture/fermeture pour éviter l’entartrage et le blocage du papillon.

Dans certaines applications industrielles, sur des fluides pulvérulents par exemple, il peut s’avérer nécessaire de procéder au remplacement périodique de la manchette. Cette intervention reste relativement simple.

Nos conseils pour installer une vanne papillon

1. Le montage de la vanne papillon doit toujours se faire papillon entre ouvert pour éviter toute contrainte entre le papillon et la manchette lors du serrage des contre-brides.

2. Il est important de toujours vérifier la compatibilité des vannes papillon sélectionnées avec un montage brides point bleu.

Des questions ? Notre équipe commerciale est à votre disposition pour vous aider à déterminer la référence de vanne papillon qui correspond à vos besoins.

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