Connaissances pour le choix des vannes de régulation pour tuyauteries résistantes à la corrosion

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　　Le problème de corrosion des vannes reste une difficulté majeure dans les instruments de contrôle automatique, avec des conséquences très graves. Certains systèmes automatisés sont donc contraints de passer en mode manuel, et il faut en outre remplacer fréquemment les instruments et équipements corrodés. Par conséquent, le problème de la résistance à la corrosion reste une préoccupation constante pour les fabricants et les bureaux d’études, tant au niveau national qu’international. I. Matériaux résistants à la corrosion (1) Le caoutchouc possède une certaine résistance à la corrosion et est peu coûteux. C’est pourquoi elles sont largement utilisées dans les vannes de régulation des équipements résistants à la corrosion à des températures modérées ; dès les années 50 et 60, des vannes à diaphragme revêtues de caoutchouc ont vu le jour. Afin de réguler des médias corrosifs à fort débit, on a alors développé la vanne à ailettes en caoutchouc. Cependant, le caoutchouc n’est pas entièrement résistant à la corrosion, et ses conditions d’utilisation en termes de température et de pression sont soumises à certaines limites. (2) Le téflon (abrégé en F4 ou PTFE en langue étrangère) est aujourd’hui l’un des matériaux les plus résistants à la corrosion, et est surnommé le « roi de la résistance à la corrosion ». Il présente d’excellentes propriétés de résistance à la corrosion et à la chaleur, et peut être utilisé sur une longue période dans une plage de températures allant de -250 à 250 °C. À part l’action corrosive du fluor et des métaux alcalins en état fondu à haute température et haute pression, ainsi que la légère contraction causée par certains halogénures ou hydrocarbures aromatiques, d’autres substances telles que les acides forts (y compris l’acide nitrique concentré et l’acide nitrique-muriatique), les bases fortes, les oxydants puissants, les graisses, les huiles, les éthers et les alcools n’ont aucun effet sur lui, même à haute température. Il est capable de résister à tous les agents chimiques sans être corrodé. (3) Le polytétrafluoroéthylène est un nouveau matériau extrêmement résistant à la corrosion et aux hautes températures, doté d’une grande stabilité chimique et d’une excellente résistance à la corrosion chimique, telle que celle des acides forts, des bases fortes et des oxydants puissants. Il possède également une résistance remarquable à la chaleur et au froid, ce qui lui permet d’être utilisé sur le long terme dans des conditions de température allant de -00 à 250 °C ； En même temps, il possède des propriétés telles que la non-adhérence, la non-absorption d’eau et la non-extinction. De plus, ce matériau présente une bonne activité et peut être utilisé comme revêtement à l’extérieur des composants en tant que matériau résistant à la corrosion. (4) Dès les années 1920 et 1930, des alliages résistants à la corrosion tels que l’alloy Hastelloy et l’alloy Monel existaient déjà à l’étranger, tandis que leur développement en Chine n’a commencé qu’aux années 1950 et 1960. L’utilisation d’alliages résistants à la corrosion dans les vannes de régulation a commencé dans les années 80, mais leur coût élevé n’a pas permis une adoption généralisée. II. Série de vannes de régulation résistantes à la corrosion (1) Vanne de régulation électro-pneumatique à siège unique entièrement en PTFE résistante à la corrosion
La vanne de régulation à siège unique entièrement en PTFE résistante à la corrosion est conçue avec un boîtier métallique et un revêtement en PTFE. La coque métallique est généralement en acier au carbone ou en acier inoxydable, tandis que les parties internes du corps de la vanne en contact avec le fluide (chambres, canaux, éléments de régulation, etc.) sont entièrement en téflon, ce qui isole le matériau du corps de la vanne des fluides corrosifs. Cela permet de résoudre de manière efficace les problèmes de corrosion, en particulier dans des fluides tels que l’acide sulfurique, l’acide chlorhydrique et le chlore humide. (2) Vanne sphérique à isolation en PTFE électromécanique La vanne sphérique à isolation en PTFE, également appelée vanne sphérique spéciale pour le traitement de l’eau, est principalement utilisée dans les installations de contrôle binaire pour les alcalis forts et le traitement de l’eau (eau déminéralisée). Il utilise un revêtement en plastique fluoré, qui recouvre l’intérieur du corps de la vanne d’un matériau résistant à la corrosion, afin que toutes les zones en contact avec divers médias fortement corrosifs soient en plastique fluoré, isolant ainsi les médias corrosifs du matériau du corps de la vanne ； D’un point de vue structurel, étant donné que le noyau de la vanne sphérique est une pièce à grande rigidité et à grande fiabilité, cela corrige fondamentalement le défaut de faible fiabilité de la membrane des vannes à membrane traditionnelles, améliorant ainsi la fiabilité de la vanne et prolongeant sa durée de vie. Par conséquent, la vanne à boule en PTFE est un produit idéal pour remplacer les vannes à diaphragme. (3) Vanne à boule en forme de V revêtue de PTFE électromécanique La vanne à boule en forme d’O revêtue de PTFE n’est adaptée qu’à la régulation et à l’arrêt en deux positions. Pour les applications de régulation dans des milieux fortement corrosifs contenant des impuretés, on utilise la vanne à boule en forme de V revêtue de PTFE. Sa structure et ses dimensions d’installation sont identiques à celles de la vanne à boule en forme d’O revêtue de PTFE, à ceci près que le noyau de la boule présente un orifice en forme de V conférant des propriétés de régulation. Ainsi, non seulement elle offre une bonne résistance au bouchage, mais elle présente également de bonnes performances de régulation lorsqu’elle fonctionne à faible ouverture. Dans des milieux contenant des particules, des gaz dilués, des suspensions, etc., il est recommandé d’utiliser cette vanne résistante à la corrosion. (4) Vanne à ailettes en PTFE électromécanique 　　La vanne à ailettes en PTFE est adaptée aux applications de régulation à fort niveau de corrosion, avec de grands diamètres et de grands débits. Il utilise la même technologie que les vannes à boule revêtues de fluorure : un revêtement en plastique fluoré est intégré à l’intérieur de la vanne, afin que tous les matériaux en contact avec des médias fortement corrosifs soient des plastiques fluorés dotés d’excellentes propriétés anticorrosives. Par conséquent, il possède également une excellente résistance à la corrosion. L’utilisation simultanée d’une structure de vanne à ailettes confère également d’excellentes propriétés anti-obstruction. (5) Vannes en alliages résistants à la corrosion Les vannes en alliages résistants à la corrosion sont adaptées aux applications où la pression est trop élevée (supérieure à 2,5 Mpa) ou où les températures sont trop élevées ou trop basses (supérieures à 180 °C, inférieures à -40 °C). Cependant, leur prix est très élevé en raison de l’utilisation de matériaux extrêmement coûteux. Proposer DN≤20, utiliser une conception de valve à siège simple en ligne ； 25 ≤ DN ≤ 150, choisir une configuration de valve à fonction complète ； Pour DN≥200, on opte pour une structure de vanne à ailettes, ce qui permet de réduire considérablement les coûts et d’améliorer le rapport performance/prix. III. Produits non recommandés pour leur utilisation (1) Vannes à diaphragme en plastique revêtu de fluorure Avant les années 1980, faute de trouver temporairement des vannes plus résistantes à la corrosion, les vannes à diaphragme en plastique revêtu de fluorure ont été largement utilisées par de nombreux fabricants pendant une longue période. Cependant, selon les réactions observées en conditions réelles, cette vanne présente deux défauts importants. Premièrement, leur fiabilité est faible et leur durée de vie courte. Des membranes fines en plastique fluoré, qui, lors de leur fonctionnement, sont contraintes de se plier vers le haut et vers le bas et risquent donc facilement de se briser ； Deuxièmement, leur encombrement : tandis que les vannes de régulation évoluent progressivement vers une plus petite taille, un poids réduit et une intégration de capteurs, les vannes à diaphragme n’ont jamais réussi à perdre en poids. Comme la membrane est soumise aux pressions des fluides avant et après la vanne, la force de poussée inéquilibrée est très importante ; par conséquent, la force de poussée de l’actuateur correspondant doit également être très élevée, ce qui rend impossible de réduire son poids. (2) Vannes à double siège en alliage, vannes à manchon : l’alliage est cher, coûtant de plusieurs centaines à plusieurs milliers de yuans par kilogramme. Cette conception consomme trop de matériau et ne convient pas ; il faut choisir des vannes ultralégères à fonction complète qui économisent le matériau ou des vannes à ailettes.