Les usines sont peuplées de tuyaux servant au transport d’une multitude de liquides et de gaz. Des raccords et vannes assurent la jonction entre ces tuyaux et la régulation du débit de leur contenu. Découvrez dans cette section des exemples d’observation et de mesure de raccords de tuyauterie et de vannes au microscope numérique.

Observation et mesure de raccords de tuyauterie et de vannes au microscope numérique

Terminologie des raccords et vannes

Fluide
Liquide ou gaz qui circule dans la tuyauterie.
Raccords
Composants assurant la jonction d’un tuyau à un autre, à une vanne ou à toute autre pièce de tuyauterie. Les raccords peuvent être employés pour dévier, ramifier, combiner, modifier le diamètre ou prolonger la tuyauterie, ou encore pour en boucher les extrémités.
Vannes
Composants permettant d’ajuster la quantité, la direction et la pression du fluide circulant dans la tuyauterie. Parmi les types de vannes les plus courants, citons le robinet à soupape, le robinet-vanne, la vanne à boisseau sphérique et la vanne papillon.
Perte de pression
Diminution de la vitesse d’écoulement d’un fluide dans la tuyauterie. La perte de pression résulte généralement d’un changement de volume ou de direction du fluide en raison du passage dans une vanne ou un raccord.

Types de raccords

Manchon

Raccord à visser sur le filetage externe d’un tuyau.

Mamelon

Raccord à visser dans le filetage interne d’un tuyau.

Raccord union

Raccord à visser sur le filetage externe de deux tuyaux.

T

Raccord à visser sur le filetage externe de deux tuyaux afin de créer une ramification en forme de T pour raccorder un troisième tuyau.

Croix

Raccord à visser sur le filetage externe de quatre tuyaux pour créer une ramification suivant 4 directions.

Coude

Raccord à visser sur le filetage externe de deux tuyaux pour créer une déviation à 90 degrés.

Coude de rue

Raccord à visser sur le filetage externe d’un tuyau et dans le filetage interne d’un autre tuyau pour créer une déviation à 90 degrés.

Coussinet de palier

Raccord à visser dans le filetage interne d’un tuyau et sur le filetage externe d’un autre tuyau de diamètre différent. Le filetage interne du tuyau au diamètre le plus large est relié au filetage externe du tuyau au diamètre le plus étroit.

Bouchon

Raccord à visser sur le filetage externe d’un tuyau pour le boucher.

Vis borgne

Raccord à visser dans le filetage interne d’un tuyau pour le boucher.

Types de vannes

Robinet à soupape

Le robinet à soupape possède un réservoir sphérique et est parfois dénommé robinet d’arrêt. Le fluide, qui suit une trajectoire en S, est stoppé par un corps de vanne qui vient boucher l’ouverture centrale dans un mouvement de va-et-vient. La vanne s’ouvre et se ferme par rotation de la poignée, ce qui peut prendre du temps mais permet un ajustement du débit. Il s’agit du mécanisme de fonctionnement classique des robinets.

Fermé
Ouvert
A : Écoulement du fluide
Robinet-vanne

Le robinet-vanne exploite un corps de vanne plat qui divise verticalement la voie d’écoulement pour stopper le fluide. Cette vanne permet uniquement l’ouverture et la fermeture de la voie d’écoulement sans possibilité d’ajustement. La vanne s’ouvre et se ferme par rotation de la poignée, ce qui prend du temps, et est plus encombrante à la verticale que les autres types de vannes. Le robinet-vanne est utilisé pour stopper l’écoulement de l’eau dans les conduites d’évacuation et canalisations.

Fermé
Ouvert
A : Écoulement du fluide
Vanne à boisseau sphérique

La vanne à boisseau sphérique intègre un corps de vanne en forme de bille qui pivote pour ouvrir et fermer la voie d’écoulement. La voie d’écoulement est ouverte lorsque le trou traversant est parallèle à la trajectoire du fluide et fermée lorsqu’il est perpendiculaire à la trajectoire du fluide. Il suffit de tourner le levier à 90 degrés, garantissant une ouverture et une fermeture rapides de la vanne, et la voie d’écoulement directe réduit au minimum la résistance. Ce type de vanne est généralement employé pour le transport de gaz.

Fermée
Ouverte
A : Écoulement du fluide
Vanne papillon

La vanne papillon intègre un corps de vanne en forme de disque, pivoté à 90 degrés pour l’ouverture et la fermeture. La vanne peut être rapidement ouverte et fermée et permet un ajustement précis du débit. Sa structure est d’une extrême simplicité et peu encombrante, favorisant son usage dans de nombreuses situations.

Fermée
Ouverte
A : Écoulement du fluide

Méthodes de raccordement de tuyauterie

Filetage

Les raccords et vannes vissés dans ou sur les tuyaux se divisent en deux catégories : à filetage conique et à filetage cylindrique. Les raccords et vannes filetés sont essentiellement utilisés pour les tuyauteries de petit diamètre à basse pression et à température normale.

Filetage conique
  • A : Filetage femelle
  • B : Filetage mâle
  • C : Cône
Filetage cylindrique
  • A : Filetage femelle
  • B : Filetage mâle
Bride
Lors du raccordement par bride, les points de raccord sont scellés au moyen d’écrous et de boulons. Ce type de raccordement se destine à un large champ d’applications, convenant aux petits et grands diamètres et aux basses et hautes pressions.
Emboîtement soudé
Le raccordement par emboîtement soudé est réalisé par insertion d’un tuyau dans le filetage femelle du raccord ou de la vanne, puis soudage de l’assemblage. Ce type de raccordement est employé pour les applications à haute température et haute pression afin d’éviter les fuites.
Soudure bout à bout
La soudure bout à bout scelle ensemble le tuyau et le raccord ou la vanne par soudage de leurs extrémités. Afin d’assurer une soudure solide, les extrémités sont d’abord biseautées. Ce type de raccordement est employé pour les applications à haute température et haute pression afin d’éviter les fuites.

Matériaux de composition des tuyaux les plus courants

Tuyaux en fer (noir)
Le tuyau en fer noir est utilisé pour le transport d’eau, d’huile, de vapeur, d’air et de divers autres fluides.
Tuyaux en fer (blanc)
Le tuyau en fer blanc est galvanisé par immersion à chaud pour prévenir la rouille et la corrosion.
Laiton
Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc de couleur dorée. Il est communément utilisé pour la tuyauterie d’alimentation en eau des chasses d’eau.
Bronze
Ce matériau de couleur or foncé est un alliage de cuivre, d’étain, de zinc, de plomb et d’autres matériaux. Le bronze est plus solide, plus dur et plus résistant à la rouille que le laiton.
Acier inoxydable (SUS)
L’acier inoxydable est un matériau populaire pour son excellente résistance à la corrosion et à la chaleur ainsi que pour sa longue durée de vie.
Polychlorure de vinyle (PVC)
Ce matériau gris est bon marché et offre une grande polyvalence et une excellente solidité. Le PVC est communément utilisé pour les conduites d’alimentation en eau et d’évacuation.

Exemples d’observation et de mesure de tuyaux, raccords et vannes au microscope numérique

Découvrez ci-dessous les derniers exemples d’observation et de mesure de tuyaux, raccords et vannes au microscope numérique 4K Série VHX de KEYENCE.

Observation de la paroi interne d’un raccord
VH-Z20, 30×, éclairage annulaire (image normale)
Élimination des reflets + Image de composition en profondeur
Les fonctions d’élimination des reflets et de composition en profondeur garantissent l’obtention d’une image entièrement nette de la paroi interne du raccord.
Observation de la paroi interne d’une vanne

VH-Z00, 30×, éclairage annulaire

Le VH-Z00 peut être utilisé pour détecter toute bavure présente sur la paroi interne de la vanne à une distance d’observation de 95 mm.

Mesure 2D de défauts sur la paroi interne d’une vanne

VH-Z00, 50×, éclairage multiple

La fonction d’éclairage multiple permet de visualiser les rayures superficielles les plus infimes.

Composition en profondeur de la surface interne d’un tuyau

Image avec ZS-20, 30×, éclairage annulaire

  • A : Sans composition en profondeur
  • B : Avec composition en profondeur
Mesure de forme 3D de la surface grenaillée à l’intérieur d’un tuyau
Image avec VH-Z20, 200×, éclairage annulaire
Mesure de forme 3D des lignes de soudure sur un raccord en PVC
Image avec VH-Z20, 200×, éclairage annulaire
Mesure de forme 3D des surfaces usinées d’une vanne
Image avec ZS-200, 1000×, éclairage coaxial partiel
Observation de la surface d’une vanne
VHX-E100, 150×, éclairage annulaire (image normale)
Image du mode d’ombres accentuées
Cartographie couleur du mode d’ombres accentuées
Le mode d’ombres accentuées peut être utilisé pour visualiser les irrégularités de surface.