Les vannes sont des équipements essentiels dans les systèmes industriels pour assurer le transport et réguler le débit et la pression des fluides utilisés dans les processus de production. Les vannes peuvent être utilisées dans une variété d'applications, allant des processus chimiques à la production d'énergie, en passant par les procédés de traitement des eaux usées. Les vannes peuvent être soumises à des conditions de fonctionnement difficiles, telles que des températures élevées, des pressions élevées et des fluides corrosifs. Il est donc essentiel de mettre en place un programme d'entretien et de maintenance régulier pour assurer leur bon fonctionnement et prolonger leur durée de vie. Dans cet article, nous allons explorer les différents types de vannes industrielles, les principaux défis liés à leur maintenance et les pratiques recommandées pour prolonger leur durée de vie.

Les différents types de vannes industrielles :

Il existe différents types de vannes industrielles, chacun avec ses propres caractéristiques et applications. Les vannes les plus courantes sont :

Les vannes papillon : Ce type de vanne utilise une plaque en forme de disque pour contrôler le débit. La plaque pivote sur un axe central pour ouvrir ou fermer la vanne. Les vannes papillon sont utilisées pour des applications à débit élevé et peuvent être actionnées manuellement ou à l'aide d'un actionneur. Elles sont souvent utilisées dans les industries de gestion de l'eau et de traitement des eaux usées.

Les vannes à boisseau sphérique : Les vannes à boisseau sphérique sont des vannes à quart de tour également utilisées pour réguler le débit des fluides dans des conduites. Elles sont constituées d’une boule avec un passage traversant. Lorsque le passage de la boule est aligné avec la conduite, le débit est ouvert, et lorsqu'il est perpendiculaire, le débit est fermé. Les vannes à boisseau sphérique sont souvent utilisées pour les applications dans l'industrie pétrolière et gazière.

Les vannes à guillotine : Les vannes à guillotine sont utilisées pour les applications de poudres et de solides en vrac. Elles utilisent une lame de coupe, ou pelle, pour couper et contrôler le débit du matériau. Les vannes à guillotine sont souvent utilisées dans les industries de la pâte à papier, de la chimie, de l'eau et des eaux usées, de la poudre alimentaire, etc…Les vannes à guillotine sont des vannes qui utilisent une lame (ou pelle) pour réguler le débit des fluides.

Les vannes à diaphragme : Les vannes à diaphragme sont utilisées pour les applications sensibles aux contaminations. Elles utilisent un diaphragme en caoutchouc ou en Téflon pour contrôler le débit. Le diaphragme est actionné par une tige, ce qui permet de bloquer ou d'ouvrir la vanne. Les vannes à diaphragme sont utilisées dans l'industrie pharmaceutique, alimentaire et chimique.

Les vannes à clapet : Les vannes à clapet, ou soupape, sont utilisées pour les applications à haute pression. Elles utilisent un obturateur en forme de cône ou de sphère pour contrôler le débit. Les vannes à soupape sont souvent utilisées dans les industries pétrolière, gazière et chimique ou dans les centrales de production d'électricité.

Les vanne à pointeau : Les vannes à pointeau permettent un contrôle précis du flux dans les conduites. La taille de l’orifice qui permet la circulation du fluide est modifiée selon la position du pointeau par rapport au siège. Ce type de vannes se retrouve dans plusieurs applications industrielles comme la papeterie, la chimie ou l’agroalimentaire.

Quelles sont les principales sources de problèmes liés aux vannes industrielles ?

Malgré leur importance, les vannes peuvent être sujettes à des pannes et ou dysfonctionnements. Certains des problèmes les plus courants rencontrés sont les suivants :

Encrassement : Les vannes peuvent peu à peu devenir obstruées par des particules en suspension dans les fluides. L'encrassement peut entraîner une baisse de la pression du fluide ou une restriction du débit. Dans le cas où ce problème n’est pas identifié, il peut entraîner des décisions lourdes de conséquence, comme par exemple un redimensionnement de l’ensemble du réseau pour obtenir le débit ou la pression souhaitée, alors que le simple nettoyage (voire remplacement) de la vanne fautive suffit à régler le problème.

Usure : L'utilisation constante des vannes peut entraîner une usure des pièces internes, ce qui peut réduire leur efficacité et leur durée de vie.

Fuite : Les fuites de fluide peuvent se produire à travers les joints ou les brides des vannes. Les fuites vont évidemment entraîner une baisse de pression et de débit, une augmentation des coûts de fonctionnement, mais surtout des pertes de fluide qui peuvent être critique en terme de préservation des ressources (eau), de pollution de l’environnement (fluides toxiques) ou même d’accidents majeurs (substances dangereuses, inflammables ou explosives).

Corrosion : Les vannes peuvent être sujettes à la corrosion due aux fluides corrosifs qu'elles transportent. La corrosion peut endommager les pièces internes des vannes, entraînant une baisse de leur efficacité et de leur durée de vie.

10 bonnes pratiques à mettre en œuvre pour éviter ces problèmes liés aux vannes industrielles : 

Pour minimiser ces problèmes, réduire les coûts de maintenance et prolonger la durée de vie des vannes, il existe de bonnes pratiques, faciles à mettre en place, peu onéreuses et très efficaces … et pourtant pas toujours suivies !

1. Inspection visuelle :

Cela semble si évident, et pourtant on n’y pense pas toujours ! Une simple inspection visuelle permet de détecter les signes évidents de dommages tels que des fuites, des fissures, des signes de corrosion ou de composants endommagés (joints, étoupes, garnitures…). Si des dommages sont détectés, ils doivent être réparés immédiatement.

2. Exercice régulier de la vanne :

Les vannes doivent être exercées régulièrement, non seulement pour s'assurer qu'elles fonctionnent correctement, mais surtout pour éviter qu’elles se grippent ou se dégradent. Les manœuvres de vannes ont de nombreuses vertus sur leurs performances (voir ci-après) et leur durée de vie. Cette étape est souvent négligée car elle nécessite du temps et des efforts, surtout dans le cas de vannes manuelles. Faire des manœuvres répétées d’ouverture / fermeture peut paraître fastidieux pour les opérateurs et rien ne les empêche de prétendre que cela a été fait alors que ce n’est pas le cas. Pour gagner du temps sur cette étape on peut utiliser des actionneurs portables qui vont permettre de réaliser les manœuvre 10 à 20 fois plus vite et sans effort.

3. Vérification de la performance :

Lors de chacune des manœuvres, on peut récupérer de précieuses indications sur l’état de la vanne (amplitude d’ouverture, points durs, nombre de tours…) et sur son évolution. Là encore, l’utilisation d’actionneurs portables permet d’établir un diagnostic fiable en un minimum de temps et « tout en douceur »

4. Nettoyage de la vanne :

Le nettoyage de la vanne est une étape importante de l'entretien. Les dépôts de particules et de saleté peuvent s'accumuler sur les composants de la vanne, ce qui peut entraîner une réduction de la performance et une augmentation de la résistance au flux. Pour nettoyer la vanne, le plus simple et de l’exercer car le passage du fluide et/ou son accélération lors des manœuvres va débarrasser les organes mobiles des impuretés.

5. Graissage de la vanne :

Là encore, un simple exercice de la vanne va permettre un meilleur graissage et réduire les frictions entre les composants. Plus souvent la vanne sera exercée et moins elle a de risque de se gripper. Certaines vannes doivent être graissées régulièrement pour assurer leur bon fonctionnement. Il est recommandé d'utiliser des lubrifiants spécialement conçus pour les vannes industrielles pour garantir une performance optimale.

6. Vérification de l'étanchéité :

Les vannes doivent être vérifiées régulièrement pour s'assurer qu'elles sont étanches. Les fuites de fluide peuvent causer des dégâts importants à l'environnement et aux équipements environnants, et peuvent entraîner des coûts de réparation importants. Les vannes doivent être testées selon les normes et les procédures recommandées par le fabricant.

7. Formation du personnel :

Cela semble évident, et pourtant… Les opérateurs de vannes doivent être formés et informés sur les bonnes pratiques d'entretien et de maintenance. Ils doivent être en mesure d'identifier les signes de problèmes potentiels et de signaler les anomalies rapidement. Le personnel doit également savoir utiliser les outils adéquats pour pouvoir réaliser les opérations facilement, rapidement et sans risque d’endommager les vannes, notamment lorsqu’elles sont difficiles ce qui est déjà un signe de dysfonctionnement.

8. Mise en place d’un programme de maintenance régulier :

Un programme de maintenance régulier permet de s'assurer que les vannes sont inspectées, nettoyées, lubrifiées, réparées ou remplacées selon un calendrier préétabli. Le programme de maintenance doit être adapté aux besoins spécifiques de chaque vanne et doit prendre en compte les conditions d'utilisation, les exigences de sécurité et les réglementations.

9. Utilisation de pièces de rechange de qualité :

L'utilisation de pièces de rechange de qualité garantit la fiabilité et la durabilité des vannes. Les pièces de rechange doivent être compatibles avec les spécifications de la vanne et être certifiées pour une utilisation dans des applications industrielles.

10. Manipulation et stockage appropriés :

Les vannes doivent être manipulées avec soin pour éviter les dommages pendant le transport, l'installation et l'utilisation. Les vannes doivent également être stockées dans des conditions appropriées pour éviter la corrosion, l'usure ou les dommages. Les vannes doivent être stockées dans un endroit sec, propre et bien ventilé.

En suivant ces bonnes pratiques, les entreprises peuvent s'assurer que leurs vannes industrielles sont en bon état de fonctionnement et offrent une performance fiable et durable. Les vannes bien entretenues peuvent réduire les coûts d'exploitation, minimiser les temps d'arrêt imprévus et améliorer la sécurité des installations tout en augmentant leur durée de vie de façon significative.