Qu'est-ce qu'une vanne de contrôle ?
Une vanne de contrôle est un dispositif mécanique qui régule ou manipule le flux de fluides tels que le gaz, le pétrole, l'eau et la vapeur.
Il s'agit d'un exemple d'élément de contrôle final et d'un aspect important d'une boucle de contrôle. La vanne de régulation est de loin le dispositif de contrôle final le plus utilisé dans l'industrie aujourd'hui.
Actionneur de vanne de contrôle
Une vanne de régulation peut être actionnée électriquement, pneumatiquement ou hydrauliquement.
Une vanne de régulation reçoit un signal d'un contrôleur tel qu'un automate programmable afin qu'elle se déplace, ce qui entraîne une modification du débit.
Le signal PLC étant électrique, la vanne de commande peut nécessiter un dispositif pour convertir ce signal électrique afin qu'elle puisse fonctionner.
Une vanne de régulation se compose de deux éléments distincts : la vanne et l'actionneur.
Corps de la vanne de contrôle
Les corps de vanne sont de formes et de tailles variées, en fonction des conditions de service, de l'architecture de la tuyauterie et de l'utilisation souhaitée.
Le mouvement linéaire et le mouvement rotatif sont les deux types de vannes de contrôle.
Fonctionnement de la vanne de contrôle
L'actionneur est le dispositif connecté à la vanne par l'intermédiaire de la tige de la vanne qui fournit la force nécessaire pour déplacer la vanne.
L'actionneur peut être géré électriquement, pneumatiquement ou hydrauliquement, comme nous venons de le mentionner. L'"actionneur pneumatique" est le plus utilisé et le plus fiable.
Pour fonctionner, la vanne de régulation a besoin d'un signal provenant d'un contrôleur tel qu'un PLC ou un DCS. Le contrôleur compare le débit réel au point de consigne, qui est le débit souhaité. Pour amener le débit à la valeur de consigne, le contrôleur fournit une sortie pour déplacer la vanne.
Mode de sécurité de la vanne de contrôle
En raison de la conception des actionneurs pneumatiques, une vanne de contrôle peut tomber en panne à un endroit précis en cas de perte du signal de commande.
Le diaphragme en caoutchouc s'appuie sur le ressort lorsque la pression de l'air d'alimentation augmente, abaissant ainsi la tige de la valve dans le corps de la valve.
Le ressort tire la tige de la soupape hors du corps lorsque la pression d'air d'alimentation diminue.
En cas de perte de signal, la vanne de commande est positionnée en fonction du mode de sécurité. Il existe différents modes de sécurité pour les vannes de contrôle, en fonction de l'application pour laquelle elles sont utilisées.
L'actionneur provoque la fermeture de la vanne dans le cas d'une vanne de contrôle à fermeture par défaut.
L'actionneur provoque l'ouverture de la vanne dans le cas d'une vanne de contrôle à ouverture forcée.
Pour que l'actionneur fonctionne normalement, il doit dépasser la force du ressort.
En cas de perte de puissance de l'actionneur, la pression du ressort ouvre la vanne à la place de la force électrique ou pneumatique.
Résumé
Passons donc à l'examen.
Le débit d'un liquide ou d'un gaz utilisé dans un processus peut être modifié par une vanne de régulation, comme nous l'avons appris dans cet article.
Une forme de vanne à sécurité intégrée peut être utilisée dans les régions vitales, et il existe deux types principaux de vannes de contrôle : linéaires et rotatives.
Enfin, nous avons décrit les instructions PID utilisées dans le système PLC ou DCS pour contrôler les vannes.
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