Les vannes papillon ou lentilles sont des organes de régulation permettant l’alimentation ou non d’une conduite ou d’un équipement. On les retrouve dans bon nombre d’industries et notamment dans les centrales hydroélectriques, où elles permettent de gérer le passage d’eau depuis les conduites forcées jusqu’aux turbines (Kaplan, Francis) mais aussi de gérer les évacuations d’eau (régulation de niveau, vidange).

Elles nécessitent des systèmes d’étanchéité fiables pour garantir leur bon fonctionnement et la sécurité de l’installation.

Les principaux types de joints utilisés dans les vannes papillon sont :

• Les joints lentilles, assurant l’étanchéité périphérique,


• Les joints de tourillons, permettant l’étanchéité de l’axe de la vanne.


• Dans certains cas également, le joint de liaison entre le corps de vanne et la conduite

Découvrons quelles sont les contraintes des vannes papillons au niveau des étanchéités et les différents types d’étanchéités proposés.

1. Spécificités et contraintes des étanchéités de vannes papillon

PXL SEALS conçoit et fabrique des joints de lentilles et des joints de tourillons de vannes papillon, standards ou spécifiques, destinés à répondre aux réalités de la vanne rencontrée (conception, conditions d’utilisation, dimensions…) Chaque vanne est différente et nécessite une analyse spécifique.

Un accompagnement complet, de la conception à la mise en service.

PXL SEALS prend en charge l’ensemble du cycle de vie des joints de vanne papillon, de l’étude technique à la mise en service de l’équipement :

1.  Étude et expertise : analyse de la solution existante sur site et en bureau d’études.

2. Préconisation technique : livraison d’un dossier technique incluant l’analyse de l’équipement existant et les préconisations, les plans 2D et 3D et les plans des pièces à ré-usiner avec cotes et tolérances d’usinage.

3. Fabrication du système d’étanchéité : fabrication des moules (si nécessaire) ou réalisation des joints à partir d’outillages existants.

4. Assistance au montage : participation au montage à blanc en atelier client, réglage et contrôle du joint pour garantir un contact uniforme sur toute la circonférence du corps de vanne et une étanchéité parfaite.

Dans certains cas, selon le type d’étanchéité et de raccordement entre les différents éléments, un façonnage du joint sera nécessaire pour tenir compte de la réalité de la vanne, de déformations particulières

PXL SEALS peut intervenir auprès des exploitants pour remplacer tout ou partie d’un joint de lentille existant.

Le réglage établi sur l’étanchéité en atelier devra nécessairement être finalisé une fois la vanne installée dans la conduite.

Grâce à son savoir-faire unique, PXL SEALS propose des solutions sur mesure, du moulage à l’assistance au montage sur site.

Découvrons maintenant les solutions d’étanchéité proposées pour lentilles et tourillons :

Vanne papillon avec tourillons centrés et joint lunette (monobloc entre la partie lentille et la partie tourillons)

2. Types de vannes 

Il existe deux cas de figure : les lentilles centrées ou décentrées. Entre ces deux cas de figure, la structure de l’étanchéité diffère considérablement.

a. Cas des lentilles décentrées

Dans le cas de vanne papillon à tourillons décentrés, l’étanchéité lentille n’est pas impactée par la présence des tourillons et peut donc être monobloc. PXL SEALS conçoit et fabrique alors des joints lentilles monoblocs, moulés sans jonction dans ses ateliers de production à Valserhône.

Cette technologie garantit une étanchéité optimale et homogène, même sur de très grands diamètres.

Les points forts :

• Fabrication du joint entièrement moulé, sans collage ni jonction,


• Aucune limite de dimensions (nous avons réalisé des joints de plus de 7m de diamètre pour ce type d’équipements

b. Cas des lentilles centrées

Dans le cas où il s’agit d’une vanne papillon à tourillons centrés, nous proposons un joint de qualité moulée livré en longueur.

Dans ce cas de figure, compte tenu de la complexité de raccordement entre la partie joint de lentille et la partie joint de tourillon, il conviendra nécessairement de réaliser des ajustements et façonnages directement sur la vanne une fois les étanchéités installées. Compte-tenu de la minutie de ces opérations, nous vous recommandons de faire appel à des techniciens aguerris ou à nos équipes pour la réalisation de ces opérations.

3. Les joints de lentille de vannes papillons

- Joints de lentilles standard

Joint de lentille standard PXL SEAL





Extraits de simulation d’un joint de lentille

- Autres joints de lentilles utilisés

Le profil visible en partie précédente, même s’il est le plus fréquemment rencontré, n’est bien entendu pas le seul joint de lentille existant. Selon les conceptions d’origines des vannes, ou afin de répondre à des problématiques de fonctionnement particulières, il existe une multitude de profils de joints et c’est ainsi que nous disposons d’un large panel d’outillages.

Du moulage au conditionnement, chaque étape est réalisée sous contrôle rigoureux :

• Contrôle qualité à chaque phase de production,


• Conditionnement et emballage sur mesure pour préserver l’intégrité du joint jusqu’à la livraison,


• Accompagnement technique complet.
  
  

4. Les joints de tourillons de vannes papillon

Pour les étanchéités de tourillons, PXL SEALS propose une large gamme de solutions adaptées aux conditions de service et au design spécifique de chaque vanne. L’étanchéité est composée la plupart du temps d’une association de plusieurs joints : des joints statiques faisant l’étanchéité entre les douilles bronze et le corps de vanne, des joints dynamiques entre douille bronze et tourillons, mais aussi et surtout des joints faisant le lien entre douilles bronze et joint de lentille, eux aussi considérés comme dynamiques.

Si les joints statiques sont principalement composés de toriques ou profils D, les étanchéités dynamiques peuvent être réalisées avec bon nombre de solutions différentes selon la conception de la vanne : joints U, chevrons, joints composites, bague élastomère, bande plates, rondelles.

En termes de matériaux, là encore, une grande variété est possible selon le type de joint et les conditions d’utilisation :

• Joints en U : NBR, HNBR, PU…


• Joints composites : combinaisons de matériaux performants tels que le polyuréthane (PU), le PTFE ou le polyéthylène (PE) avec des NBR et HNBR.


• Garnitures chevrons : réalisées en NBR textile ou en polyuréthane.
  
  
  
  

5. Les joints de brides JB182

Les joints d’étanchéité de bride de vanne papillon se montent entre le corps de vanne et la conduite. Si ces étanchéités sont parfois assurées par de simples joints toriques, dans certains cas elle est assurée par le profil de joint JB182 spécifiquement développé par PXL SEALS.

Ce profil a été mis au point afin de remplacer les anciennes étanchéités réalisées à partir de plomb maté.

Ce profil se compose de 2 parties distinctes permettant une facilité de montage tout en assurant les fonctions essentielles de cette étanchéité :

• La rigidité est assurée par la partie interne


• L’enveloppe extérieure en élastomère assure l’étanchéité et donne également au système de la souplesse et une capacité de déformation

Déployé sur plusieurs sites, ce nouveau profil démontre sa fiabilité et facilite nettement le montage, tout en supprimant le recours au plomb qui n’est plus utilisable aujourd’hui pour assurer ce type de fonction.

À découvrir, l'article Profil JB182 pour étanchéité de bride de vanne papillon

Pour toute demande de conception, remplacement ou maintenance, vous pouvez nous contacter à tout moment.

Pour aller plus loin, découvrez certaines de nos réalisations : 

• Remplacement d’une étanchéité de vanne papillon


• Réparation d'une étanchéité de vanne papillon à Gennissiat

Tags : Vannes papillon, joints de lentilles, joints de tourillons, hydro, conduites forcées