Les vannes et robinets se font discrets et l'on tend trop souvent à les oublier. Pourtant, ce sont des équipements essentiels pour la conduite et le contrôle des réseaux et des stations de traitement d'eau puisque ce sont eux qui régulent les échanges. Si le robinet évolue peu actuellement, le servo moteur intègre quant à lui les derniers progrès des automatismes.
Dans de nombreuses configurations d’exploitation, l’ensemble robinet-actionneur est un élément stratégique. Il peut isoler des équipements. Il participe à la gestion des flux, optimisant du même coup le procédé sur lequel il est installé. Actuellement, le choix de cet ensemble est de plus en plus conditionné par la technologie mise en œuvre au niveau du système de conduite automatisée de l’installation. Les fabricants de robinetterie industrielle sont donc sollicités par les utilisateurs et les prescripteurs pour développer et intégrer des solutions d’automatisation, aussi bien pour les robinets tout-ou-rien que pour les ensembles robinet-servo-moteur participant à la régulation du process. Poussés par cette demande et par les évolutions techno-
Allié à Fieldcare, un logiciel de gestion de l'instrumentation de terrain d’architecture ouverte, le contrôleur de position numérique Neles ND9000 de Metso Automation permet de disposer de l'information en temps réel pour optimiser les process.
La commande Tout ou Rien ou proportionnelle de l'actionneur passe donc par la mise en œuvre d’un module électronique. Pour Hubert Ferragne, directeur produits chez KSB, « le positionneur électro-pneumatique est remplacé par une carte électronique qui pilote les électrovannes de commande. Cette solution est plus compacte, plus simple à régler et moins coûteuse en air comprimé : elle optimise le coût global du produit ». Pour simplifier la maintenance, la tendance est à l'intégration de tous les composants dans un boîtier que l'on câble par une arrivée de puissance et un câble de contrôle commande vers l'automate.
Avec l'arrivée des bus de terrain, les composants du boîtier se mettent en réseau, ce qui réduit le temps nécessaire à la connexion des actionneurs et la complexité des automatismes. Les informations de contrôle-commande et la puissance électrique circulent alors sur un câble unique qui relie entre eux les actionneurs, les capteurs et les calculateurs du process. Les borniers d’entrée/sortie de l’automate sont remplacés par une carte d’interface. Elle gère la communication avec les entrées sorties des capteurs et des actionneurs, via le bus de terrain.
L’offre actuelle en solution intégrée est modulaire. Le fabricant peut s’adapter aux protocoles existants en changeant la carte de communication pour passer d’un standard de bus à un autre. Cette intégration permet à l’actionneur d’accomplir des fonctions évoluées de surveillance et d’optimisation de la conduite du robinet.
Création de Proinval France
Guy Blandin annonce la création de Proinval France. Elle distribue sur le marché français les produits de la société BV Proinval dont le siège est situé à Madrid, en Espagne. L'entreprise est basée en région parisienne. Elle commercialise des vannes et robinets dont toute une gamme de produits pour l'eau.
L’ensemble robinet-actionneur sous surveillance
Traditionnellement, les instruments de contrôle de base en robinetterie industrielle concernent la détection des positions extrêmes et la mesure de la position en continue. Pour certaines applications, d'autres capteurs peuvent être mis en place, comme par exemple, des détecteurs d’émissions fugitives ou des capteurs d’efforts pour vérifier sans démontage le bon fonctionnement et l'état du robinet.
L’électronique optimise la mécanique
KSB Amri a développé Smartronic, un boi-
Le boîtier qui s’adapte sur les actionneurs pneumatiques.
« Il peut maîtriser les coups de bélier, par le paramétrage de la courbe de fermeture du robinet en fonction du temps », explique Hubert Ferragne. Traditionnellement, le temps de manœuvre des actionneurs pneumatiques est contrôlé par le réglage du ou des freineurs à l’échappement. Ce réglage subit parfois des dérives dues aux variations des conditions de service comme la température ambiante ou la pression d’alimentation fluctuante en air comprimé. La programmation du microcontrôleur du Smartronic PC permet à l’utilisateur de saisir simplement la courbe du système d’axe, c’est-à-dire le temps de manœuvre en fonction de l’angle de fermeture du robinet.
Autre avantage en cas de problème, l’opérateur peut visualiser immédiatement le déplacement de l’obturateur sur PC ou PDA. Ce dispositif permet donc de simplifier l’automate puisque le robinet ainsi programmé est commandé par un signal Tout ou Rien et le Smartronic qui pilote la manœuvre par un asservissement intégré. Cet équipement est en service dans des applications d’adduction d’eau où les longueurs de tuyau sont très étendues et les risques de coups de bélier importants.
Un autre intérêt du Smartronic est de pouvoir intégrer la régulation au niveau du robinet. Le boîtier électronique peut être programmé pour piloter la position du robinet et assurer la régulation d’une grandeur physique, par exemple le niveau, la pression, ou encore le débit. Le capteur qui mesure la grandeur physique est alors connecté au boîtier. La consigne est comparée en permanence à la valeur mesurée par le régulateur intégré au boîtier.
Améliorer rapidité et précision de mouvements
Pour améliorer la rapidité et la précision de positionnement des vannes de régulation,
Metso Automation a développé le concept NelesCV. Il s’agit d’un ensemble de régulation comprenant un contrôleur numérique de position, un actionneur (breveté) et un corps de vanne. Cette combinaison est disponible pour des vannes à disque excentré, globe, papillon et segment, équipées d'un actionneur à membrane (simple ou double effet).
L’entreprise, qui participe activement au groupe de travail FDT Joint Interest Group (voir encadré), a intégré la technologie FDT dans son contrôleur de position numérique ND9000 qu'elle livre en série dans le concept NelesCV.
Couplé à FieldCare, un outil de configuration et de gestion des actifs, il permet de configurer les instruments et de les gérer tout au long de leur cycle de vie. Ainsi, il est doté d’outils de diagnostic en ligne et hors ligne qui contribuent à régler, prévenir et prévoir les problèmes et à détecter instantanément tout défaut de l’équipement.
De son côté, Cla-Val, qui invente, fabrique et innove constamment dans les vannes de régulation à membrane depuis près de 70 ans, propose aujourd'hui plus de 1300 fonctions différentes pour répondre à des besoins les plus standards comme les simples stabilisateurs de pression aval jusqu’aux cas les plus complexes avec des vannes qui offrent des solutions multiples, simples et autonomes. Plus que de nouveaux matériels, ce sont des approches novatrices qui répondent à des contraintes toujours plus strictes en matières de sécurisation et de gestion des réseaux et des installations. C’est avec cette approche que Cla-Val a développé sa propre gamme de loggers autonomes de pression et débits afin de proposer de nouveaux outils simples et efficaces pour comprendre les phénomènes hydrauliques des réseaux, et ainsi mieux les maîtriser. Cette gestion des installations est aussi couverte par la série Eco de Cla-Val, comprenant des vannes “intelligentes” et autonomes telles que les vannes de modulation de pression (en fonction de plages de temps programmées), ou de modulation de niveau de réservoir (jour/nuit), les vannes de purge automatique, les vannes de maillage/démaillage, autant d'outils permettant de contribuer aux améliorations des rendements de réseaux.
Si l’évolution est rapide au niveau du système de pilotage de la vanne, quelques évolutions sont également perceptibles au niveau du robinet, notamment au niveau du clapet.
Un point clé, le clapet
La capacité d’isolation entre les tuyauteries
Plus de 50 vannes pour les barrages algériens
L'Allemand VAG-Armaturen vient de livrer une commande de 2,3 millions d’€ à l'ANB, l'agence nationale algérienne des barrages. Cette commande réunit 50 vannes de régulation à piston type RKV/RIKO DN 300 & DN 1600, 2 vannes papillon EKN type DN 2000 PN10 et 2 vannes à jet creux divergent (cône) type KSS DN 800 PN40 ainsi que le matériel nécessaire pour mettre en place ces équipements sur les conduites forcées de 36 barrages et retenues. Cette livraison entre dans le cadre d'un projet visant à mesurer et à contrôler les volumes d'eau distribués aux communes par les barrages de l’ANB.
Début 2005, l'entreprise allemande, sortie du giron d’IKWA, a été cédée avec ses filiales tchèque et chinoise à Equita, une société allemande de participation appartenant au groupe Harald Quandt.
Amont et aval est un point essentiel. C’est le rôle du clapet qui doit être correctement positionné avec un battant bien en contact sur le siège de la vanne pour garantir l’étanchéité.
C'est un exercice difficile qu'il faut savoir assurer dans le temps. C’est aussi le lieu de nombreux savoir-faire, notamment dans les vannes de régulation qui travaillent sur les fluides difficiles (effluents ou certaines pluviales chargées de fibres, de sable et d'autres objets plus volumineux) ou qui doivent supporter de très grandes différences de pressions de part et d’autre du clapet dans le temps.
Pour réduire l’érosion du corps de vanne et des internes, Metso a mis au point le clapet auto-nettoyant Q-Trim, une solution qu'elle adapte à l'ensemble des vannes de régulation rotatives de sa gamme. Un réseau de grilles parallèles au sens de l’écoulement (à pleine ouverture) casse les turbulences avec une perte de charge minimale à débit maximal. Cette grille réduit la cavitation donc l’érosion du corps de vanne, mais aussi le bruit d’écoulement.
De son côté, Bayard Tyco propose un clapet simple battant, la série B6 50, qui empêche les retours d'eau aux plus basses températures différentielles. L'étanchéité est assurée par un joint torique inséré dans un battant auto-centré grâce à une liaison de type rotule.
Vannes Lefebvre propose également de nombreuses références capables de répondre à des applications aussi diversifiées que l'eau, mais aussi les bases acides, les jus, mélasses, vapeur basse pression… Plusieurs types de constructions et plusieurs matériaux permettent de faire face à des contraintes telles que la chaleur, la pression, la corrosion, etc.
Quant à VAG-Armaturen, le robinet-vanne à guillotine Zeta a été présenté à l'IFAT de Munich en avril dernier. Il est étanche dans les deux sens de circulation du fluide et doté d'un système de racleur intégré qui assure le nettoyage permanent de la pelle.
Évolutions également pour le robinet papillon. Avec Emaris, Danfoss Socla apporte une solution simple et robuste qui se conjugue à des coûts d’entretien réduits. Ce robinet à double excentration est étanché en interne par un joint PTFE chargé 50 % inox, fixé sur le corps.
Doté d'un actionneur manuel, pneumatique, hydraulique ou électrique, cet équipement accepte des plages de températures allant de –50 °C à +220 °C et une pression jusqu’à 50 bar.
