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    MAINTENANCE INSTRUMENTATION

    VANNES ET ACTIONNEURS

    MANUEL DE FORMATION Cours EXP-MN-SI040

    Révision 0

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    Formation Exploitation Maintenance Instrumentation

    Vannes et Actionneurs

    Manuel de Formation : EXP-MN-SI040-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 2 de 128

    MAINTENANCE INSTRUMENTATION

    VANNES ET ACTIONNEURS

    SOMMAIRE

    1. OBJECTIFS.....................................................................................................................6 2. INTRODUCTION .............................................................................................................7

    2.1. SITUATION DANS UNE BOUCLE DE REGULATION..............................................7 2.2. DEFINITION..............................................................................................................8 2.3. ROLE DE LA VANNE................................................................................................8 2.4. CONTRAINTES.........................................................................................................8

    2.4.1. Dues au fluide ...................................................................................................8

    2.4.2. Dues à l’environnement sur la vanne ................................................................9 2.4.3. Dues à l’influence de la vanne sur l’environnement ..........................................9 2.4.4. Dues aux conditions de montage ......................................................................9

    2.5. TECHNOLOGIE D’UNE VANNE DE REGULATION...............................................10 2.6. CARACTERISTIQUES DES VANNES DE REGULATION......................................12

    2.6.1. Caractéristique intrinsèque de débit ................................................................12 2.6.1.1. Définition ....................................................................................................12 2.6.1.2. La caractéristique linéaire ..........................................................................12 2.6.1.3. La caractéristique égal pourcentage ..........................................................13 2.6.1.4. La caractéristique à ouverture rapide.........................................................14 2.6.1.5. Coefficient de réglage intrinsèque ou rangeabilité .....................................14

    3. LES TYPES DE VANNE................................................................................................15 3.1. VANNE À ACTION LINÉAIRE.................................................................................15 3.1.1. Vanne à clapet avec un corps à simple siège .................................................15 3.1.2. Vanne à clapet avec un corps à double siège.................................................17

    3.2. VANNE À CAGE .....................................................................................................19 3.3. VANNE 3 VOIES.....................................................................................................21 3.4. VANNE À MEMBRANE...........................................................................................23 3.5. VANNE À PLAQUE OU À GUILLOTINE.................................................................24 3.6. VANNE MICRO DÉBIT À CV AJUSTABLE.............................................................25 3.7. VANNE ROTATIVE.................................................................................................27

    3.7.1. Vanne papillon.................................................................................................27 3.7.2. Vanne à opercule sphérique dit « Vanne à boule ».........................................28 3.7.3. Vanne à clapet semi rotatif excentré ...............................................................30

    4. LES TYPES DE CLAPETS............................................................................................33 4.1. CLAPET LINEAIRE A OUVERTURE RAPIDE........................................................34 4.2. CLAPET LINEAIRE.................................................................................................34 4.3. CLAPET LINEAIRE MODIFIE .................................................................................34 4.4. CLAPET EGAL POURCENTAGE ...........................................................................35 4.5. CLAPET PARABOLIQUE........................................................................................35

    5. LES TYPES DE CAGES................................................................................................36 5.1. LA CAGE A OUVERTURE RAPIDE........................................................................36

    5.2. LA CAGE LINEAIRE ...............................................................................................36 5.3. LA CAGE EGAL POURCENTAGE..........................................................................37 5.4. LA CAGE ANTI-BRUIT............................................................................................37

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    Formation Exploitation Maintenance Instrumentation

    Vannes et Actionneurs

    Manuel de Formation : EXP-MN-SI040-FR Dernière Révision: 29/09/2008 Page 3 de 128

    6. LE CHAPEAU................................................................................................................38 6.1. LE PRESSE-ETOUPE ............................................................................................39 6.2. GARNITURE D’ETANCHEITE ................................................................................40

    7. LE SERVOMOTEUR .....................................................................................................42 7.1. LE SERVOMOTEUR PNEUMATIQUE....................................................................43 7.1.1. Servomoteur à membrane classique...............................................................43

    7.1.1.1. Fonctionnement .........................................................................................44 7.1.1.2. Description .................................................................................................45

    7.1.2. Servomoteur à membrane avec multi ressort..................................................46 7.1.3. Servomoteur à membrane déroulante.............................................................46 7.1.4. Servomoteur à piston ......................................................................................47

    7.2. LE SERVOMOTEUR HYDRAULIQUE....................................................................49 7.2.1. Constitution .....................................................................................................49 7.2.2. Fonctionnement...............................................................................................50

    7.3. LE SERVOMOTEUR ELECTRIQUE.......................................................................51 7.3.1. Servomoteur avec moteur et réducteur ...........................................................51 7.3.2. Servomoteur à solénoïde ................................................................................52

    7.4. SENS D’ACTION.....................................................................................................53 7.4.1. Sens d’action du corps de vanne ....................................................................53 7.4.2. Sens d’action du Servomoteur ........................................................................54 7.4.3. Du positionneur ...............................................................................................54 7.4.4. Cas particulier avec le servomoteur à piston ‘double effet’..............................55

    7.5. POSITION DE SECURITE......................................................................................55 7.5.1. Aspect sécurité de la vanne (corps + servomoteur) ........................................55 7.5.2. Aspect sécurité de la vanne avec son positionneur.........................................56

    8. LES ACCESSOIRES DE VANNE..................................................................................57 8.1. LE POSITIONNEUR................................................................................................57

    8.1.1. Le positionneur pneumatique ..........................................................................58 8.1.1.1. Ses fonctionnalités .....................................................................................58 8.1.1.2. Constitution ................................................................................................58 8.1.1.3. Son principe de fonctionnement.................................................................59 8.1.1.4. Les Pannes ................................................................................................61

    8.1.2. Le positionneur électropneumatique ...............................................................62 8.1.2.1. Constitution ................................................................................................62 8.1.2.2. Principe de Fonctionnement.......................................................................63 8.1.2.3. Les pannes.................................................................................................65

    8.1.3. Le positionneur intelligent (numérique)..............................................

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