Les vannes à boisseau sphérique sont, par conception, l’un des éléments de coupure et de régulation les plus utilisés dans l’industrie Oil & Gas. Cependant, leur géométrie présente un défi particulier lorsque le procédé implique des fluides visqueux, solidifiables ou à point de fusion élevé : les cavités latérales formées entre la bille et le corps peuvent devenir des pièges pour le fluide. La chemise chauffante est la solution technique à ce problème.
Qu’est-ce qu’une chemise chauffante ?
Une chemise chauffante —également appelée heating jacket en anglais— est une cavité ou un espace conçu et intégré dans le corps de la vanne, dans lequel circule un fluide caloporteur externe (généralement de la vapeur, de l’eau chaude ou de l’huile thermique). Sa fonction est de maintenir le fluide de procédé à une température contrôlée, évitant des phénomènes tels que la solidification, la cristallisation ou l’augmentation excessive de viscosité pouvant compromettre le fonctionnement de la vanne.
Structurellement, la chemise entoure totalement ou partiellement le corps de la vanne, créant un circuit secondaire parfaitement étanche et indépendant du fluide de procédé. Elle dispose d’une entrée et d’une sortie pour le fluide chauffant, connectées au système de chauffage de l’installation.
Quand une chemise chauffante est-elle nécessaire ?
Une vanne à boisseau sphérique à passage intégral génère, en position ouverte ou fermée, deux cavités latérales entre le boisseau sphérique et le corps de la vanne. Dans des conditions normales, cela ne pose aucun problème. Mais lorsque le fluide de procédé a tendance à se solidifier, cristalliser ou augmenter fortement en viscosité en perdant de la température, ces cavités deviennent des zones mortes où le fluide reste piégé et peut se solidifier.
Fonctionnement de la chemise chauffante dans une vanne à boisseau sphérique
La chemise chauffante d’une vanne à boisseau sphérique consiste en un circuit intégré dans le corps de la vanne qui entoure les zones critiques —principalement les cavités latérales et, selon la conception, également le presse-étoupe et le col— dans lequel circule un fluide chauffant externe.
Ce circuit maintient la température du corps de la vanne au-dessus du point de solidification ou de la température minimale de fonctionnement du fluide de procédé, garantissant que :
- Les cavités latérales restent exemptes de dépôts solides en permanence.
- Le fluide en contact avec les sièges conserve une fluidité suffisante pour ne pas les endommager lors des manœuvres.
- L’actionnement —manuel, pneumatique ou électrique— fonctionne toujours dans les couples prévus par la conception, sans surcharge due à la résistance du fluide.
- L’étanchéité n’est pas compromise par des accumulations ou déformations liées aux cycles de solidification et de fusion.
La solution FHT Valves
Chez FHT Valves, nous concevons et fabriquons des vannes à boisseau sphérique avec chemises chauffantes pour les conditions de procédé les plus exigeantes du secteur Oil & Gas. Chaque projet est analysé en détail par notre équipe d’ingénierie : type de fluide, températures de procédé et ambiantes, fluide chauffant disponible, normes applicables et exigences spécifiques du client ou de l’ingénierie du projet.
Le résultat est une vanne à boisseau sphérique entièrement intégrée, avec son circuit de chauffage conçu, fabriqué et testé comme partie intégrante de l’ensemble, prête à fonctionner de manière fiable même dans les conditions les plus extrêmes.