Clapet thermique de sécurité sur gazoduc : fonction, structure et types + exigences d'installation

Le gaz n'est pas seulement un combustible abordable, mais aussi une substance extrêmement explosive. C'est pourquoi il est si important que chaque objet gazéifié réponde aux exigences de sécurité. N'êtes-vous pas d'accord ? Car si la température sur une section du gazoduc augmente (en raison de l'inflammation de quelque chose) et que la limite d'inflammabilité du gaz est atteinte, alors l'explosion est inévitable.

Une vanne de coupure thermique sur le gazoduc permettra d'éviter une telle situation. Ce dispositif coupe l'alimentation en gaz en cas d'incendie, éliminant ainsi le risque d'explosion. Nous allons vous expliquer comment ces vannes sont conçues, quels sont les types existants et comment les installer correctement sur des installations gazéifiées.

À quoi servent les vannes de coupure thermique ?

Les vannes de coupure thermique sont des dispositifs constituant une robinetterie de gaz. Elles ferment automatiquement le gazoduc menant à tous les appareils fonctionnant au gaz.

Tous les « bouchons » sont marqués comme VCT avec un ensemble spécifique de chiffres après les lettres. Le deuxième chiffre indique le diamètre du tuyau de gaz auquel ce mécanisme peut convenir.

Fonction de la vanne de coupure thermique

La fonction principale de la VCT est de couper l'alimentation en gaz vers l'équipement en cas d'incendie. Cela permet non seulement de se protéger d'une explosion, mais aussi d'éviter que la surface d'incendie ne double ou plus.

Si la vanne de coupure est en position ouverte, le dispositif en lui-même n'empêche en rien le passage du combustible vers les appareils et les équipements.

Les mécanismes de coupure thermique sont montés sur des canalisations où la pression maximale peut être de 0,6 MPa – 1,6 MPa.

Vanne de coupure thermique de type fileté. Utilisée pour les équipements à pression plus faible (jusqu'à 0,6 MPa). Elles sont le plus souvent utilisées pour les besois domestiques.

VCT de type à bride, utilisé dans les canalisations à haute pression (proche du maximum). Plus souvent utilisé dans les installations industrielles.

Ensuite, nous indiquerons la fonction de la robinetterie prescrite par les règles des autorités de sécurité incendie.

Dans les normes de sécurité incendie, il existe un règlement qui prévoit l'utilisation de vannes :

• Sur les équipements de toutes les canalisations de gaz nature. Tous les types de systèmes (complexité, ramification) sont envisagés, ainsi que tout nombre d'appareils consommateurs.
• Pour assurer la protection de divers objets et dispositifs gazéifiés fonctionnant au gaz. Dans ce cas, les vannes conçues pour se déclencher automatiquement lorsque la température ambiante atteint 100 °C sont applicables.
• Installation de modules de coupure thermique à l'entrée du loca.

Conformément au PPB-01-03 (Règles de sécurité incendie), les dispositifs de verrouillage thermique doivent être installés dans toutes les pièces où se trouve un gazoduc. Cependant, cela ne concerne pas les bâtiments de catégorie V de résistance au feu.

De même, l'installation de KTZ n'est pas obligatoire dans les bâtiments où les pipelines sont équipés de vannes électromagnétiques. Ceux-ci sont généralement placés à l'extérieur du bâtiment, et en cas d'inflammation à l'intérieur de la structure, l'analyseur de gaz se déclenche, après quoi l'alimentation en gaz est coupée.

Il faut comprendre que le KTZ n'est pas une simple «tendance» russe. L'utilisation de ces dispositifs dans divers sites arrosés dotés d'équipements à gaz est obligatoire dans des pays comme l'Allemagne, la France, les États-Unis, etc.

Où utilise-t-on la vanne de coupure thermique ?

Le domaine d'application des obtuurteurs de gaz thermiques est, avant tout, les canalisations qui acheminent le gaz vers des appareils de différentes destinations dans lesquels le gaz est brûlé (appareils domestiques et industriels, quel que soit leur type).

L'installation de KTZ sur toute canalisation de gaz n'est pas autorisée en dehors du local, après le montage de tout autre appareil à gaz, ni sur les by-pass, dans les pièces adjacentes et là où la température de l'air de travail lors du fonctionnement de l'équipement à gaz peut atteindre plus de 60 °C.

Il est important de ne pas enfreindre les règles d'installation – sur le gazoduc, la vanne d'arrêt est installée en premier, et ensuite seulement le reste de la robinetterie de gaz, des appareils et de l'équipement. La vanne peut être placée dans différentes positions, mais il faut prêter attention à la flèche indicatrice apposée par le fabricant sur le boîtier.

Indicateur sur la vanne de coupure thermique. Les flèches sur l'élément d'acier lors de l'instalation sur la canalisation de gaz doivent correspondre au sens d'écoulement du gaz

Ici, on voit l'emplacment du KTZ sur la canalisation. L'instalation de la vanne est obligatoirement effectuée en premier sur l'entrée de la canalisation de gaz, ou sur le dérivagement de la colonne montante.

Par rapport à l'horizont, l'emplacment de la vanne installée peut être quelconque. Nous détailerons plus loin les règes d'instalation du KTZ.

Les vannes thermiques d'arrêt ont une conception spéciale qui permet à l'appareil de couper automatiquement l'alimentation en gaz au moment voulu. En se familiarisant de plus près avec les caractéristiques de conception des vannes, on peut comprendre plus rapidement l'essence de leur fonctionnement. Nous allons maintenant détailler tout cela.

Dispositif de la VCT et principe de fonctionnement

La vanne est constituée d'un corps en acier avec un raccord fileté, d'un insert fusible, d'un élément à ressort situé à l'intérieur du corps, ainsi que d'un obturateur en forme de disque ou de bille. C'est cet élément d'obturation (mentionné en dernier) qui est l'un des principaux, car il ferme le canal en cas de besoin.

Sur la photo ci-dessous, vous pouvez voir deux types différents de vannes thermiques d'arrêt et les détails de leur conception.

Le principe de fonctionnement des deux types de KTZ est très similaire. Seules les vannes à raccord à virole sont généralement utilisées dans les grandes entreprises (grands bâtiments et installations). Le diamètre du passage de ces vannes est de 50 à 200 mm, la pression disponible est de 1,6 MPa.

Parlons maintenant du fonctionnement de la vanne thermique d'arrêt.

Lorsque la température ambiante dans le bâtiment est normale et qu'il n'y a pas de risque d'explosion (inflammation, incendie, etc.), la pièce d'obturation de la vanne est armée et maintenue par l'insert fusible. Si la température ambiante dans le bâtiment augmente, atteignant 80 à 100 °C, cela entraîne la fusion de l'insert fusible dont nous parlons. Ainsi, le mécanisme d'obturation est libéré, qui à son tour, sous l'action du ressort, ferme l'accès du gaz à l'équipement.

L'étanchéité de la vanne déclenchée est assurée par la jonction des cônes de l'obturateur et du siège de la vanne, en somme, comme 'métal sur métal'.

Ces dispositifs d'arrêt peuvent être raccordés à la canalisation par différents types de connexions. Il peut s'agir d'un montage à bride, à manchon (fileté) ou entre brides. Nous allons maintenant examiner les différents types de vannes thermiques d'arrêt.

Types de vannes de coupure thermique

Actuellement, il existe seulement deux types de vannes thermiques d'arrêt sur le marché. D'après les descriptions ci-dessus, il s'agit des vannes à manchon et des vannes à bride.

Chaque type a sa propre gamme de dimensions. La différence principale entre les deux est le domaine d'application. C'est-à-dire que les dispositifs filetés sont plus souvent utilisés à des fins domestiques, tandis que les vannes à bride le sont dans les industries.

Cela s'explique par les pressions nominales que les mécanismes d'arrêt peuvent supporter en fonctionnement :

• vannes à manchon – 0,6 MPa ;
• vannes à bride – 1,6 MPa.

Les deux types ont la même structure comprenant un ressort, un élément d'obturation, un insert fusible et d'autres éléments. Cependant, la différence est visible extérieurement dans le diamètre du passage.

Pour plus de détails sur le domaine d'application, il convient de distinguer les lieux et secteurs suivants en fonction du type de KTZ :

1. Les vannes filetées sont utilisées lors de l'installation de gazoducs dans les maisons d'habitation, les chaufferies, les installations industrielles de différents types.
2. Les KTZ à brides sont utilisées lors de l'installation de gazoducs dans les grandes chaufferies et sur les sites industriels de grande superficie.

Le second type de vannes est plus demandé dans le secteur industriel en raison du grand diamètre de l'orifice de passage. Si pour les vannes filetées il varie entre 15 et 50 millimètres, pour les vannes à brides, cette valeur peut être comprise entre 50 et 200 millimètres.

Il est important d'utiliser un joint thermorésistant lors du montage de la vanne. Si cette condition n'est pas remplie, cela peut entraîner le déclenchement du KTZ et la coupure de l'alimentation en gaz, tandis que le joint, par exemple en paronite ou autre matériau, brûlera. Le gaz commencera alors à s'infiltrer dans le local à travers le raccordement entre les brides.

Le raccordement de la bride d'entrée de la vanne thermique de fermeture avec la bride de contrepartie du pipeline doit être scellé avec un joint thermorésistant spécial. Il supporte jusqu'à 900 °C en cas d'incendie.

Les joints en question sont fabriqués à partir d'un matériau spécial résistant à la chaleur. Ils sont composés de graphite renforcé dans une enveloppe en feuille, ainsi que d'acier inoxydable, à partir duquel cette feuille est produite.

Au moment du déclenchement de la vanne à manchon, l'étanchéité reste de 100 %. Cette valeur est maintenue même en cas d'exposition prolongée à une température élevée (900 °C).

Les deux types de dispositifs de fermeture peuvent fonctionner avec tous les gaz. Après le déclenchement du mécanisme, la vanne est remplacée par une nouvelle identique. Dans certains cas, il suffit de remplacer l'insert fusible pour continuer à utiliser la vanne déclenchée.

Règles principales d'installation

La qualité du fonctionnement ultérieur de la vanne dépend du processus d'installation. Il est donc important de respecter les règles lors du montage de la vanne thermique de fermeture.

Examinons maintenant les règles et normes principales d'installation des KTZ sur un gazoduc :

• Les dispositifs de verrouillage thermique à raccord fileté ne doivent être installés que sur des lignes avec une pression ne dépassant pas 0,6 MPa. Les vannes de type à bride peuvent et doivent être utilisées sur des canalisations de gaz sous pression de 0,6 à 1,6 MPa.
• La capacité de passage de la conduite de gaz doit correspondre à celle de la vanne elle-même.
• L'installation n'est autorisée qu'à l'intérieur des locaux pour protéger les équipements qui ne sont pas conçus pour une forte chaleur.
• L'installation de la vanne KTZ n'est pas autorisée là où des éléments adjacents élèvent la température ambiante à 52 °C ou plus.
• Après avoir terminé le processus d'installation, il est important de vérifier que la vanne ne présente aucune fuite.
• La vanne installée doit êter placeée dans un endroit accessible à une personne (pour inspection et entretien).
• La vanne ne doit pas ête soumise à diverses sollicitacions.

Il faut éegardement garder à l'esprit que lors du transport des vannes de coupure thermique, le mécanisme peut se déclencher automatiquemente. Par conséquent, lors du choix de l'appareil, il est important de vérifier le mécanisme.

Si le réseau de gaz est complexe, qu'il y a plusieurs consommours de combustible et que les points d'utilisation sont situés dans différentes parties du bâtiment, il sera nécessaire d'installer des vannes sur chaque branche.

Bien que cette robinetterie d'arrêt subisse des controlles rigoureux et nombreux, et qu'elle soit certifiée et autorisée à être utilisée conformément à sa destination, il est nécessaire de respecter chaque règle relative à son installation.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Ce qu'il faut savoir sur les vannes KTZ pour un usage domestique :

Chaque jour, les incendies coûtent la vie à des milliers de personnes dans le monde entier. Les explosions de gaz lors d'incendies ne sont pas moins terribles. Si chaque utilisateur abordait plus responsablement les règles de sécurité incendie, il y aurait peut-être moins de fins tragiques. Les vannes de verrouillage thermique peuvent être considérées comme un équipement qui améliore considérablement la sécurité de votre maison. Mais pour cela, il est important de suivre chaque règle concernant leur utilisation et leur installation, que nous avons expliquée dans cet article.

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