Le couvercle d’une vanne à boisseau sphérique ferme l’ouverture supérieure du corps de vanne et porte la tige, le porte-siège ou le tourillon. Il fait partie de l’enveloppe sous pression, de sorte que le joint entre le couvercle et le corps est l’un des points où une vanne à boisseau sphérique risque le plus de fuir.
Sur les vannes à boisseau sphérique en trois pièces, les deux sections extérieures s’appellent couvercles d’extrémité, ou corps gauche et droit. Elles ferment les extrémités de la vanne et non le dessus, et elles ne comportent pas d’alésage de tige. Nous les forgeons au même titre que les couvercles supérieurs.
Longrui Forging forge des couvercles de 1/2″ à 12″, Class 150 à 2500, en versions à boisseau flottant et à tourillon pour vannes à boisseau sphérique en deux et trois pièces, livrés bruts de forge ou usinés selon votre plan.
Ce que nous forgeons
- Couvercles (chapeaux) pour vannes à boisseau sphérique en deux pièces, à boisseau flottant et à tourillon
- Corps gauche et droit (embouts) pour vannes à boisseau sphérique en trois pièces, les deux sections extérieures qui se boulonnent autour du centre
- Couvercles boulonnés avec la bride, le cercle de boulons et la face de joint forgés
- Couvercles soudés avec la préparation de soudure forgée à la place des trous de boulons
- Chapeaux allongés et longs pour service cryogénique et calorifugé
- Couvercles avec le patin de montage d’actionneur ou l’alésage de tige forgé, non soudé
- Usinés sur plan jusqu’à Ø600 × 1000 mm, pièces unitaires jusqu’à 520 kg
Couvercle de vanne ou chapeau de vanne : la même pièce, deux noms
Sur une vanne à boisseau sphérique, cette pièce est généralement appelée couvercle. Sur les vannes à opercule, à soupape et de retenue, la pièce équivalente est appelée chapeau de vanne, et c’est le nom qui figure sur la plupart de ces plans. Les plans et les commandes utilisent les deux termes, tout comme les acheteurs, c’est pourquoi il vaut la peine de le dire clairement : nous forgeons cette pièce dans les deux cas. Envoyez le plan plutôt que le nom, et il n’y a aucune ambiguïté à lever.
Comment le couvercle se raccorde au corps
La conception du joint détermine la majeure partie de ce que la pièce forgée doit supporter, et elle est normalement fixée avant l’établissement du devis de la pièce.
| Conception du joint | Mode d’étanchéité | Ce que nous forgeons dans le couvercle |
|---|---|---|
| Boulonné | Le boulonnage comprime un joint entre les brides du corps et du couvercle. La vanne peut être ouverte sur site pour maintenance. | Bride, cercle de boulons, face de joint |
| Soudé | Le couvercle est soudé au corps, donc il n’y a pas de joint d’étanchéité et pas de joint boulonné susceptible de se desserrer. L’étanchéité dure, mais la vanne ne peut pas être ouverte sur site. | Préparation de soudure à la place des trous de boulons |
| Joint sous pression | La pression de ligne pousse une bague d’étanchéité contre le couvercle, de sorte que le joint se resserre à mesure que la pression augmente. Courant dans la vapeur haute pression et le secteur de l’énergie, et plus léger qu’une conception boulonnée car les brides lourdes et la boulonnerie ont disparu. | Siège pour la bague d’étanchéité et la bague de poussée, pas de brides de corps |
La face de joint dans le couvercle doit correspondre à celle que porte le corps, et les types usuels sont spiralé, à enveloppe métallique, kammprofile et à joint annulaire (RTJ) pour les applications haute pression. Les joints métalliques à joint annulaire et spiralés sont dimensionnés par ASME B16.20. Si le type de face n’est pas indiqué sur le plan, dites-nous quel joint vous comptez utiliser et nous usinerons en conséquence.
Chapeaux allongés et longs
Un service froid nécessite un couvercle plus long, pas une vanne plus haute. Le GNL et les autres applications cryogéniques utilisent un chapeau allongé ou long afin que l’étanchéité de la tige se trouve bien au-dessus de la zone froide. Cela évite le givrage de la garniture et maintient le presse-étoupe à une température exploitable. Les chapeaux allongés apparaissent aussi lorsque la ligne sera calorifugée, de sorte que le calorifuge puisse être poursuivi au-delà du corps sans enterrer l’organe de manœuvre. Lorsqu’un plan demande une extension, celle-ci est forgée comme partie du couvercle plutôt que fabriquée à partir de barre.
Que forgeons-nous d’autre pour une vanne à boisseau sphérique
Trois pièces d’une vanne à boisseau sphérique retiennent la pression : le corps, le couvercle et, sur les conceptions en trois pièces, les deux corps extérieurs. Nous les forgeons toutes.
| Pièce | Fonction | Provenance |
|---|---|---|
| Corps | enveloppe principale sous pression, porte le siège et l’alésage | forgé par Longrui |
| Couvercle (chapeau) | ferme le corps, porte la tige ou le tourillon | forgé par Longrui |
| Corps gauche et droit | les deux sections extérieures d’une vanne en trois pièces | forgés par Longrui |
| Bille | élément d’obturation rotatif | usinée et rodée par Longrui |
| Tige | transmet le couple de la poignée à la bille | usinée par Longrui |
| Bagues de siège | faces d’étanchéité contre la bille | usinées et rodées par Longrui |
Choix de la nuance
Un couvercle est soumis au même service que le corps sur lequel il est monté, c’est pourquoi les deux sont normalement spécifiés dans la même nuance.
| Condition de service | Nuance habituelle | Raison de la spécification |
|---|---|---|
| Service général pétrole, gaz et eau | ASTM A105 | Bonne limite d’élasticité, usinage facile, disponibilité courante |
| Service à basse température | A350 LF2 | Essai de résilience Charpy à −46 °C (−50 °F) |
| Service en présence de chlorures et chimique | A182 F316 | La teneur en molybdène résiste à la piqûration et à la corrosion caverneuse |
| Eau de mer et installations de surface en mer | A182 F51, F53, F55 | La structure duplex associe haute résistance et résistance aux chlorures |
| Service vapeur et production d’énergie à haute température | A182 F91, F92 | Nuances à 9 % de chrome, là où les aciers au carbone et faiblement alliés atteignent leurs limites de résistance |
| Service acide avec H2S | A105 ou A350 LF2, dureté contrôlée | Dureté maintenue sous la limite NACE pour éviter la fissuration sous contrainte par sulfures |
| Corrosion sévère à haute température | 625, 718, 825 (alliages de nickel) | Lorsque l’acier inoxydable ne suffit pas |
Deux erreurs coûtent cher. Un couvercle en A105 sur une ligne humide chargée en chlorures subit une piqûration et finit par se perforer, car l’acier au carbone n’a aucune défense contre la piqûration par les chlorures. Un couvercle en F316 sur une ligne de vapeur à haute température flue sous charge et entraîne avec lui l’alignement du siège. Les deux sont évitables dès l’étape du plan. Envoyez la condition de service avec le plan et nous vous dirons si la nuance indiquée convient. La liste complète des nuances se trouve sur la page des matériaux.
Normes et documents
Votre bon de commande précisera normalement les normes selon lesquelles la pièce doit être contrôlée. Les normes de matériaux sont ASTM A105, A182 ou A350 ; les pressions admissibles en fonction de la température sont définies par l’ASME B16.34 ; la conception des vannes à boisseau sphérique relève de API 6D pour le service pipeline, ou de API 608 et ISO 17292 pour le service de procédé. Lorsque la ligne transporte du sulfure d’hydrogène, NACE MR0175 / ISO 15156 régit le matériau. Les documents de contrôle sont désignés selon EN 10204 3.1, ou 3.2 lorsqu’un tiers doit contresigner.
Nous délivrons ce que la commande demande, sans plus : composition issue du spectromètre à étincelles, résultats des essais mécaniques, essais de résilience lorsque la nuance l’exige, courbe de traitement thermique, rapports UT et rapports dimensionnels sur les pièces usinées.
Qualité et certificats
Chaque coulée est vérifiée sur le spectromètre à émission optique avant d’être découpée, et l’identité du matériau est recontrôlée avec un XRF portable avant expédition. La ligne de couvercles fonctionne sous le même système qualité API Spec 20C que la ligne de corps, avec des audits tiers couvrant NORSOK M650, PED 2014/68/EU, AD2000-W0 (TÜV NORD) et BV Mode II. La liste de certifications et les notes sur API Spec 20C et NORSOK M-650 détaillent ce que chacune couvre.
Comment commander un couvercle
Envoyez le plan dans le format que vous avez (PDF, DWG ou STEP) et indiquez-nous :
- la nuance de matériau, ainsi que la norme selon laquelle elle est spécifiée
- classe de pression et dimensions
- la conception de l’assemblage : boulonné, soudé, à joint sous pression ou chapeau allongé
- quantité et date de livraison requise
- périmètre d’usinage : brut de forge, usiné en ébauche ou fini conformément au plan
- exigences en matière de NDT et de documentation
- toute inspection par un tiers que vous souhaitez mandater
Nous vérifions la faisabilité du forgeage en matrice fermée par rapport à nos presses, définissons l’outillage et établissons le devis. La plupart des devis partent sous 24–48 heures. Les dimensions et les plans sur mesure relèvent de notre activité courante et non d’un cas particulier, et la conception de matrices multi-directionnelles qui les sous-tend est couverte par 5 brevets accordés.
Pourquoi le couvercle est lui aussi forgé
Le couvercle supporte la même pression que le corps, et il reçoit la tige à travers un alésage qui est souvent la section la plus mince de la vanne. Le forgeage donne à cette paroi une structure qui suit la forme plutôt qu’une structure de fonderie, ferme la porosité interne et laisse la bride et l’alésage de tige proches de la cote finale, là où se situe le coût d’usinage. Comme un couvercle et son corps sont généralement destinés à la même vanne, nous les maintenons sur une seule route de matériau et de traitement thermique : mêmes nuances, mêmes enregistrements de four, même laboratoire d’essais, et une seule traçabilité de numéro de coulée, de la billette à l’expédition.
Acheter des couvercles de vanne forgés en Chine
Une commande de couvercles auprès d’une forge chinoise se résume à trois points, et il vaut mieux les régler avant la diffusion du plan plutôt qu’à la réception des marchandises. L’acier d’abord : quelle nuance, quelle coulée, et si le numéro de coulée peut être suivi depuis la billette à travers le forgeage et le traitement thermique jusqu’à l’alésage fini. Ensuite le traitement thermique : un couvercle laisse passer la tige à travers ce qui est souvent la paroi la plus mince de la vanne, donc le revenu ou la mise en solution doit être consigné et nommé sur le certificat. Enfin la documentation et le témoin : l’EN 10204 3.1 est fourni en standard, un 3.2 signé par un inspecteur extérieur peut être organisé lorsque le projet l’exige, et l’inspection à l’usine, la vôtre ou celle d’un tiers, est la bienvenue dans les deux cas.
Nous forgeons et usinons les couvercles dans le comté de Yunhe, au Zhejiang, sur un seul site, donc aucun négociant ne s’interpose entre le plan et la pièce.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre un couvercle de vanne et un chapeau ?
Même fonction, deux mots. Les fabricants de vannes à boisseau sphérique disent couvercle ; les fabricants de vannes à opercule, à soupape et de clapets anti-retour disent chapeau. Les deux désignent la pièce qui ferme le corps : elle fait partie de l’enveloppe sous pression et supporte la même pression que le corps. La différence tient à l’endroit où la pièce se trouve sur la vanne et à ce qu’elle porte : la tige, le porte-siège ou le tourillon.
Forgez-vous le couvercle seul ou avec le corps ?
Les deux. Certains clients achètent le couvercle seul, comme pièce de rechange ou pour leur propre assemblage, et d’autres achètent la paire. Si les deux pièces doivent former un ensemble apparié, précisez-le lorsque vous envoyez les plans, et nous confirmerons ce que nous pouvons faire avant que vous ne vous engagiez sur l’outillage.
Quels modèles de chapeaux pouvez-vous forger ?
Couvercles boulonnés avec la bride et le cercle de boulons forgés d’une seule pièce, couvercles soudés avec une préparation de soudure au lieu de trous de boulons, et chapeaux allongés ou longs pour les lignes cryogéniques et isolées. Les couvercles qui reçoivent une bague d’étanchéité sous pression sont forgés avec le siège d’étanchéité intégré.
Quelles tailles et classes de pression pouvez-vous forger ?
Couvercles de 1/2″ à 12″, en Class 150, 300, 600, 1500 et 2500, pour vannes flottantes et montées sur tourillon, dans des conceptions en deux et trois pièces.
Dans quels matériaux forgez-vous les couvercles ?
A105, A350 LF2, AISI 1045, les aciers alliés 4130, 4135, 4140, 5140 et A182 F91 et F92, inox F304, F316, AISI 420 et 17-4 PH, duplex et super duplex F51, F53 et F55, et les alliages de nickel 625, 718 et 825.
Pouvez-vous forger un couvercle selon notre propre plan ?
Oui, c’est la majeure partie de notre activité. Envoyez le plan et nous confirmerons la faisabilité du forgeage en matrice fermée et établirons un devis. Si la nuance ne convient pas au service que vous décrivez, nous vous le dirons avant que vous ne vous engagiez sur l’outillage.
Fournissez-vous des couvercles comme pièces de rechange ?
Oui. Les couvercles de rechange sont une commande courante pour nous, et pour un modèle pour lequel nous avons déjà l’outillage, il n’y a pas de coût de nouvelle matrice.
Quels documents accompagnent la livraison ?
Rapports de composition et d’essais mécaniques, résultats d’essais de résilience lorsque la nuance l’exige, courbes de traitement thermique, rapports UT, et rapports dimensionnels sur les pièces usinées. La documentation tierce ou EN 10204 3.2 peut être organisée lorsque votre spécification le demande, et fait l’objet d’un devis séparé.
Comment le prix est-il calculé ?
Le prix dépend de la nuance de matériau, des dimensions, de la classe de pression, de l’étendue de l’usinage, des exigences NDT et de la quantité. Envoyez le plan ou la spécification via le formulaire RFQ ou par e-mail à sales@longruiforging.com, et vous recevez généralement le devis sous 24–48 heures.
Un seul plan suffit pour chiffrer l’outillage en même temps que la pièce.
Qu’est-ce qu’un chapeau de vanne ?
Le chapeau de vanne est la pièce qui ferme l’ouverture supérieure d’un corps de vanne et qui porte la tige, la garniture et l’actionneur. Sur les vannes à opercule, les vannes à soupape et les clapets, on l’appelle chapeau de vanne ; sur les vannes à boisseau sphérique, la même pièce est généralement appelée couvercle. Il se situe dans l’enveloppe sous pression, c’est pourquoi nous le forgeons dans la même nuance que le corps, avec la même gamme de traitement thermique et la même étendue d’essais.