Soupape de sûreté à ressort pour robinets

Notice de service
7300.8/01-FR
Soupape de sûreté à ressort
pour robinets-vannes à
chapeau autoclave
UGS
UGSV
DN 15
PN  40
Généralités
L’échauffement de liquides confinés dans une chambre est un
phénomène qui se présente avant tout dans les robinets-vannes.
Si du liquide reste dans le corps après une épreuve hydrostatique, par
exemple, ou si l’état de fonctionnement entraîne la formation de
condensat, la pression peut augmenter de manière intolérable parce
que l’eau chaude ou la vapeur dans la tuyauterie d’entrée et/ou de sortie
du robinet chauffe le corps du robinet. Le degré d’augmentation de la
pression dépend de la température et du taux de remplissage du corps.
La pression peut rapidement atteindre des valeurs inadmissibles.
Le réchauffage du liquide confiné est un problème particulièrement
dangereux si les robinets-vannes sont à chapeau autoclave : dans un
tel cas, l’étanchéité du chapeau augmente encore lorsque la pression
à l’intérieur monte.
Si les robinets-vannes sont équipés d’un chapeau boulonné, une
montée en pression intolérable conduit à un défaut d’étanchéité du
chapeau ce qui conduit à la réduction de la pression.
Pour cette raison, les robinets-vannes à chapeau autoclave doivent
être équipés d’une soupape de sûreté lorsqu’il a y risque
d’échauffement. Indépendamment de l’état de fonctionnement, la
soupape de sûreté protège le corps du robinet contre les surpressions
et les déformations. La sécurité n’est pas entravée.
Le risque de réchauffage diffère d’une installation à l’autre et doit être
spécifié par l’exploitant pour chaque robinet-vanne individuellement.
Pour cette raison, les soupapes de sûreté doivent être commandées
séparément.
Chaque robinet-vanne à chapeau autoclave est équipé en standard
d’une tubulure obturée (131.2) aux cotes Ø 22 / Ø 14,1 (convient pour
une tuyauterie Ø 21,3x3,6).
La soupape de sûreté ne doit pas être soudée
directement à la tubulure (131.2) ; il faut y
raccorder un tuyau (710) guidé verticalement vers le haut. La
soupape de sûreté doit être montée en dehors du calorifugeage.
L’écart minimum par rapport au calorifugeage est de 200 mm. Le
tuyau entre la tubulure et la soupape de sûreté ne fait pas partie
de notre fourniture.
Attention
La soupape de sûreté est exclusivement destinée à la protection
du corps du robinet. Elle ne doit pas être employée pour la
protection de la tuyauterie etc.
La pression est éjectée verticalement vers le bas. La zone
d’éjection doit être identifiée par l’exploitant comme zone dangereuse (avec un panneau de danger, par exemple) ou protégée par
des dispositifs de protection adéquats.
La soupape de sûreté est disponible en trois versions :
1. sans disque de rupture, à ressort (UGS)
2. avec disque de rupture, à ressort (UGSV)
La soupape de sûreté peut être remplacé par un perçage de décharge
de pression sur le siège ou une conduite de décharge extérieure (les
deux se trouvent sur le côté pression).
Mais dans un tel cas, le robinet-vanne est uniquement uni-directionnel.
DESP 97/23/CE
1. Soupape de sûreté à ressort (UGS)
1.2 Montage
Au départ de l’usine, chaque robinet-vanne à chapeau autoclave a une
tubulure obturée (131.2) aux cotes Ø 22 / Ø 14,1 (pour tuyauteries
Ø 21,3x3,6).
La position de la tubulure est indiquée à la page 4. Sur les robinets-vannes
PN  63 en version standard la tubulure et le raccord pour tubes (731) de
la soupape de sûreté du corps sont réalisés en 13 CrMo 4-5 (1.7335).
D’autres matériaux sur demande.
À la livraison, la soupape de sûreté du corps n’est pas montée afin de faciliter
l’adaptation aux conditions sur le site. Lors de la soudure de la soupape,
veiller à ce qu’elle soit dirigée verticalement vers le haut. Sinon, il y a risque
d’encrassement ou d’attaque chimique du siège par les résidus de
condensat éventuellement existants (voir page 4).
Sur les robinets-vannes calorifugés, la soupape doit être montée en dehors
du calorifugeage à une distance d’au moins 200 mm. Ainsi, la soupape est
refroidie par l’air ambiant et la sollicitation thermique est réduite.
Avant la soudure, ouvrir la tubulure obturée (131.2) à la cote de 70 mm
(couper à la scie le bout de la tubulure) et faire un chanfrein de soudage (voir
page 4).
Le chanfrein de soudage doit être appliqué avec une propreté irréprochable
à la tubulure (131.2) et au tube (710) afin d’éviter l’encrassement de la
soupape et le risque consécutif d’une étanchéité insuffisante.
Veiller impérativement à ce que la soupape de sûreté ne déclenche pas,
notamment au cours de la mise en service (dû par exemple, à l’essai de
pression de la tuyauterie), afin d’éviter l’endommagement des surfaces
d’étanchéité par des substances étrangères (calamine etc.). À cet effet, il est
possible de bloquer la soupape en position fermée. Un couvercle (160)
monté sur le raccord vissé (734) permet de presser le cône par
l’intermédiaire de la tige en position de fermeture, assurant ainsi
l’étanchéité.
Attention
L’essai de pression terminé, il est impératif de
démonter ce blocage.
Utiliser les perçages sur le raccord vissé (734). Les pièces nécessaires
peuvent être commandées auprès de l’usine de fabrication.
Pièces
Repère
32-2
350
550.1
574
Désignation
Butée à aiguilles
Cône
Rondelle
Tige
731
3
Raccord
acco d pour
pou tube
ube
734
900
950
Raccord vissé
Vis
Rondelles Belleville
Matériau
Acier
X 39 CrMo 17-1
X 20 Cr 13
X 39 CrMo 17-1
P 250 GH
Code matériau
13 CrMo 4-5
1.7335
10 CrMo 9-10
1.7380
X 10 CrMoVNb 9-1
1.4903
1.4122
1.4021
1.4122
1.0460
9SMn28 k
5.8
Inconel 718
1.1 Conception et mode de fonctionnement
Pour la conception de la soupape de sûreté à ressort, consulter le plan.
Les rondelles Belleville réglables (950), la rondelle (550.1) et la tige (574)
pressent le cône inoxyable (350) contre le siège stellité du raccord pour tube
(731), assurant ainsi l’étanchéité.
La pré-contraintre requise des rondelles Belleville est réglée par
l’intermédiaire du raccord vissé (734). Un roulement à aiguilles (322) facilite
les travaux de réglage. Le raccord vissé (734) est bloqué avec la vis (900).
La pression de tarage est toujours pré-réglée en usine ; elle est frappée sur
la soupape de sûreté et dépend du type du robinet, des caractéristiques de
fonctionnement et de la sollicitation maximale autorisée du corps.
Chaque soupape de sûreté est contrôlée et ensuite plombée. La destruction
du plomb annule toute garantie.
Les procédures de réglage et de contrôle sont définies par une instruction
de travail resp. une nomenclature avec un dispositif de contrôle spécifique.
Toute modification du réglage doit être réalisée dans l’usine de fabrication.
2
1.3 Notice de service
La soupape de sûreté travaille automatiquement ; elles est sans entretien.
Une étanchéité insuffisante au niveau du siège provoquée par des
substances étrangères accumulées entre le siège du corps et le cône peut
être éliminée : soulever brièvement la tige (574) et laisser chuter avec force
le cône sur son siège.
À cet effet, deux tourne-vis sont introduits d’en face dans la rainure sur la
tige.
Cette manipulation doit être exécutée uniquement
avec robinet-vanne fermé. Il faut procéder avec le
plus grand soin et en respectant toutes les mesures de sécurité.
Attention
Si le manque d’étanchéité persiste, les sièges sont endommagés. À la
prochaine immobilisation de l’installation, il faut remplacer la soupape de
sûreté.
2. Soupape de sûreté à ressort avec
disque de rupture (UGSV)
Détail X
GOUTTE DE PEINTURE
Pour la conception de la soupape de sûreté avec disque de rupture,
consulter le plan.
Le disque de rupture (550.2) est pincé entre le raccord pour tube (731) et la
douille (520) ; elle est rendue étanche par la bague intermédiaire (500).
La soupape de sûreté est montée en aval comme décrit au paragraphe 1.
Si une pression trop élevée à l’intérieur du robinet-vanne fait éclater le
disque de rupture, la chambre entre le disque de rupture et le siège de la
soupape de sûreté est également exposée à cette surpression.
Par la suite, le cône se détache de son siège et la soupape de sûreté éjecte
la pression.
La pression intérieure baisse et le corps est déchargé. Après l’éjection, la
soupape de sûreté referme.
Malgré la destruction du disque de rupture, le robinet-vanne peut continuer
à fonctionner jusqu’à la prochaine révision. Ceci est possible grâce à la
soupape de sûreté à ressort montée en aval. Le disque de rupture doit être
rechangé à la prochaine révision.
Une goutte de peinture au passage de la tige (734) à travers le raccord vissé
(734) affiche l’éclatement du disque de rupture : cette goutte est déchirée
lorsque la soupape de sûreté réagit.
Contrôler à intervalles réguliers la goutte de peinture.
Le comportement en fonctionnement de la soupape de sûreté n’est pas
influencé pour cette goutte.
L’éclatement du disque de rupturesignifie toujours une
montée en pression excessive. Avant de remplacer le
disque de rupture, rechercher la cause de cet incident afin d’exclure toute
répercussion négative sur le comportement en fonctionnement du robinet.
Remarque
Détail X
2.2 Montage
À la livraison, la soupape de sûreté et le disque de rupture sont toujours
entièrement montés.
Le montage sur le robinet-vanne est décrit au paragraphe 1.2.
2.3 Notice de service
En fonctionnement, la soupape de sûreté avec disque de rupture travaille
automatiquement ; elle est sans entretien.
Si le disque de rupture doit être rechangé, procéder comme suit :
Plaque signalétique
pour disque de rupture
-- s’assurer que le robinet-vanne n’est pas sous pression.
-- Dévisser la douille (520) du raccord pour tubes (731) et enlever le disque
de rupture éclaté. Ce faisant, veiller à ne pas endommager le plomb
de la soupape de sûreté à ressort.
-- Nettoyer les surfaces d’étanchéité et la bague.
-- Enlever avec précaution le disque de rupture neuf de son emballage et
l’insérer dans le raccord pour tube (731). Poser la bague (500) sur le
disque de rupture.
Manipuler le disque de rupture avec avec beaucoup
de précaution (élément de sécurité).
Ne pas confondre (les disques de rupture ne sont pas repérés, seul la
plaque signalétique sur l’emballage l’identifie).
Respecter la position de montage (la pression doit être en dessous de
la voûte concave).
Attention
Pièces
Repère
32-2
350
500
520
550.1
550.2
574
Désignation
Butée à aiguilles
Cône
Bague
Douille
Rondelle
Disque de rupture
Tige
731
3
Raccord
acco d pour
pou tube
ube
734
900
950
Raccord vissé
Vis
Rondelle Belleville
Matériau
Acier
X 39 CrMo 17-1
X6CrNiTi18-10
13 CrMo 4-5
X 20 Cr 13
316 SS
X 39 CrMo 17-1
P 250 GH
Code matériau
13 CrMo 4-5
1.7335
10 CrMo 9-10
1.7380
X 10 CrMoVNb 9-1
1.4903
1.4122
1.4541
1.7335
1.4021
1.4122
1.0460
9SMn28 k
5.8
Inconel 718
-- Visser la soupape de sûreté complète dans le raccord pour tube (731) ;
la serrer avec une clé dynamométrique.
PN  160 : couple de serrage 130 Nm
> 160 : couple de serrage suivant les besoins
-- Enlever l’ancienne plaque signalétique et la remplacer par la plaque
neuve.
-- Renouveler la goutte de peinture au passage de la tige (574) à travers le
raccord pour tube (734).
Les défauts d’étanchéité au niveau du siège de la soupape de sûreté à
ressort (après l’éclatement du disque de rupture) peuvent être éliminés
comme décrit au paragraphe 1.3, afin de pouvoir utiliser le robinet-vanne
jusqu’à la prochaine révision.
Alors, au plus tard, il faut remplacer le disque de rupture éclaté.
2.1 Conception et mode de fonctionnement
La soupape de sûreté avec disque de rupture est composée des deux
sous-ensembles suivants :
-- disque de rupture avec
éléments de fixations
-- soupape de sûreté à
ressort montée en aval
3
Montage de la soupape de sûreté
Soupape de sûreté
Pour le raccord au tuyau
(710), couper ici et faire un
chanfrein de soudage.
Arcade (166)
ø 10
ø 14,1
(ø 12,3)
ø 22
Tubulure (131.2)
66
70
Chanfrein de soudage
Raccord pour tube (731)
Corps (100)
Tubulure (131.2)
Calorifugeage
*) Le tuyau entre la tubulure (131.2) et la soupape de sûreté n’est pas
compris dans notre livraison.
Position de la tubulure (131.2)
Sous réserve de modifications techniques.
Tuyau*) (710)
01.07.2012
Type : AKG--A, AKGS--A, AKS, AKSS
7300.8/01-FR
Type : ZTS
KSB AG  Johann-Klein-Straße 9  67227 Frankenthal (Allemagne)
Tel. +49 6233 86-0  Fax +49 6233 86-3882
KSB S.A.S.  4, allée des Barbanniers  92635 Gennevilliers Cedex (France)
Tél. : +33 1 41477500  fax : +33 1 41477510  www.ksb.fr