1. Présentation du produit
Les vannes à boisseau sont des organes de sectionnement rapide utilisés sur les flowlines et manifolds haute pression de cimentation, fracturation et acidification. Elles assurent l’ouverture totale ou l’isolement de la ligne et ne doivent pas servir à l’étranglement.
L’ensemble se compose principalement d’un corps de vanne, d’un boisseau, de segments d’étanchéité, d’un chapeau, d’un actionneur et de pièces associées. Sa structure compacte et sa commande souple répondent aux exigences d’étanchéité et de stabilité des systèmes de transfert de fluides haute pression.
La vanne à boisseau à faible couple est forgée en acier de construction allié à haute résistance. Après un traitement thermique strict, elle présente une structure métallographique uniforme et une capacité stable de tenue en pression. Ses performances techniques sont conformes aux exigences applicables de l’API Spec 6A.
Les raccordements d’extrémité comprennent des raccords union à marteau, des filetages LP femelles ou TBG mâles et des brides. Des configurations montées sur embase peuvent également être fournies selon l’implantation du manifold et les exigences d’installation.
Les tailles usuelles couvrent 1, 2, 3 et 4 in, avec des pressions de service à froid de 6 000, 10 000, 15 000 et 20 000 psi. Des versions pour service standard, basse température ou service H₂S sont disponibles avec leurs kits de réparation.
2. Caractéristiques de conception
La commande fait pivoter le boisseau pour ouvrir ou isoler la ligne. Les segments d’étanchéité entre le corps et le boisseau, associés à l’usinage et au rodage de précision, maintiennent une étanchéité fiable en service haute pression.
La structure sous pression est stable, avec une épaisseur suffisante du corps de vanne et des joints NBR élastiques remplaçables, adaptés aux systèmes de flowlines haute pression.
Les options de raccordement comprennent les raccords union à marteau, les filetages LP, les filetages TBG et les brides, ce qui facilite l’intégration aux manifolds et flowlines haute pression.
La maintenance est simple. L’entretien courant ne nécessite pas de déposer toute la vanne de la ligne et la maintenance sur site ne requiert pas d’outils spéciaux.
Le boisseau usiné avec précision et les surfaces de contact revêtues améliorent l’étanchéité, la résistance à l’usure et la résistance à la corrosion.
Le capuchon du boisseau comporte des repères clairs d’ouverture/fermeture, et le ressort de positionnement aide l’opérateur à identifier rapidement l’état de la vanne.
3. Paramètres techniques principaux de la vanne à boisseau
1. Paramètres principaux des vannes à boisseau à extrémité union
Pression de service: 6 000 psi–20 000 psi
Diamètre nominal: 1″–3″
Classe de température : −29 °C à 121 °C (PU) ou −46 °C à 121 °C (PL)
Conditions de service : standard, basse température ou service H₂S
Conception et fabrication : API Spec 6A ; pour le service H₂S, matériaux conformes à NACE MR0175/ISO 15156 selon la commande.
| Modèle | Taille | Pression de service | Dimensions générales | Type de connexion | Actionneur | Condition de service | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L | A | H | ||||||
| 1" × 2" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Manuel | 1″ | 15 000 psi | 268.2 | 61 | 185 | 2" Fig 1502 (F×M) | Manuel | Standard |
| 1" × 2" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Pneumatique | 1″ | 15 000 psi | 268.2 | 61 | 185 | 2" Fig 1502 (F×M) | Pneumatique | Standard |
| 2" × 2" Fig 602, 6 000 psi, F × M, Manuel | 2″ | 6 000 psi | 353 | 88 | 225.5 | Fig 602 (F×M) | Manuel | Standard |
| 2" × 2" Fig 1002, 10 000 psi, F × M, Manuel | 2″ | 10 000 psi | 353 | 88 | 225.5 | Fig 1002 (F×M) | Manuel | Standard |
| 2" × 2" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Manuel | 2″ | 15 000 psi | 353 | 88 | 225.5 | Fig 1502 (F×M) | Manuel | Standard |
| 2" × 3" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Manuel | 2″ | 15 000 psi | 374.5 | 88 | 225.5 | 3" Fig 1502 (F×M) | Manuel | Standard |
| 2" × 2" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Pneumatique | 2″ | 15 000 psi | 353 | 88 | / | Fig 1502 (F×M) | Pneumatique | Standard |
| 2" × 2" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Hydraulique | 2″ | 15 000 psi | 353 | 100 | 409 | Fig 1502 (F×M) | Hydraulique | Standard |
| 2" × 2" Fig 2002, 20 000 psi, F × M, Manuel | 2″ | 20 000 psi | 386 | 88 | 225 | Fig 2002 (F×M) | Manuel | Standard |
| 3" × 3" Fig 602, 6 000 psi, F × M, Manuel | 3″ | 6 000 psi | 432 | 103 | 254 | Fig 602 (F×M) | Manuel | Standard |
| 3" × 3" Fig 1002, 10 000 psi, F × M, Manuel | 3″ | 10 000 psi | 432 | 103 | 254 | Fig 1002 (F×M) | Manuel | Standard |
| 3" × 3" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Manuel | 3″ | 15 000 psi | 432 | 103 | 254 | Fig 1502 (F×M) | Manuel | Standard |
| 3" × 3" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, à réducteur | 3″ | 15 000 psi | 432 | 103 | 630 | Fig 1502 (F×M) | Réducteur | Standard |
| 3" × 3" Fig 1502, 15 000 psi, F × M, Hydraulique | 3″ | 15 000 psi | 432 | 103 | / | Fig 1502 (F×M) | Hydraulique | Standard |
| 3" × 3" Fig 2002, 20 000 psi, F × M, Manuel | 3″ | 20 000 psi | 562 | 159 | 489 | Fig 2002 (F×M) | Manuel | Standard |
| 3" × 3" Fig 2002, 20 000 psi, F × M, à réducteur | 3″ | 20 000 psi | 562 | 159 | / | Fig 2002 (F×M) | Réducteur | Standard |
| 3" × 3" Fig 2002, 20 000 psi, F × M, Hydraulique | 3″ | 20 000 psi | 562 | 159 | / | Fig 2002 (F×M) | Hydraulique | Standard |
| 1" × 2" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, Manuel, NACE | 1″ | 10 000 psi | 269 | 61 | 185 | 2" Fig 1502 (F×M) | Manuel | H2S |
| 2" × 2" Fig 602, 6 000 psi, F × M, Manuel, NACE | 2″ | 6 000 psi | 353 | 88 | 225.5 | Fig 602 (F×M) | Manuel | H2S |
| 2" × 2" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, Manuel, NACE | 2″ | 10 000 psi | 353 | 88 | 225.5 | Fig 1502 (F×M) | Manuel | H2S |
| 3" × 3" Fig 602, 6 000 psi, F × M, Manuel, NACE | 3″ | 6 000 psi | 432 | 103 | 235 | Fig 602 (F×M) | Manuel | H2S |
| 3" × 3" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, Manuel, NACE | 3″ | 10 000 psi | 432 | 103 | 235 | Fig 1502 (F×M) | Manuel | H2S |
| 3" × 3" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, à réducteur, NACE | 3″ | 10 000 psi | 432 | 103 | 630 | Fig 1502 (F×M) | Réducteur | H2S |
| 3" × 3" Fig 2202, 15 000 psi, F × M, Manuel, NACE | 3″ | 15 000 psi | 562 | 159 | 489 | Fig 2202 (F×M) | Manuel | H2S |
| 1" × 2" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, Manuel, basse température | 1″ | 10 000 psi | 269 | 178 | 185 | 2" Fig 1502 (F×M) | Manuel | Basse température |
| 2" × 2" Fig 602, 6 000 psi, F × M, Manuel, basse température | 2″ | 6 000 psi | 353 | 201 | 225.5 | Fig 602 (F×M) | Manuel | Basse température |
| 2" × 2" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, Manuel, basse température | 2″ | 10 000 psi | 353 | 201 | 225.5 | Fig 1502 (F×M) | Manuel | Basse température |
| 3" × 3" Fig 602, 6 000 psi, F × M, Manuel, basse température | 3″ | 6 000 psi | 432 | 103 | 235 | Fig 602 (F×M) | Manuel | Basse température |
| 3" × 3" Fig 1502, 10 000 psi, F × M, Manuel, basse température | 3″ | 10 000 psi | 432 | 103 | 254 | Fig 1502 (F×M) | Manuel | Basse température |
2. Paramètres principaux des vannes à boisseau filetées
Pression de service: 6 000 psi–15 000 psi
Diamètre nominal: 1″–3″
Classe de température : −29 °C à 121 °C (PU)
Conception et fabrication : API Spec 6A, selon le modèle et la commande.
Condition de service: service standard
| Modèle | Taille | Pression de service | Dimensions générales | Type de connexion | Actionneur | Condition de service | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| L | A | H | ||||||
| 1" × 2", 6 000 psi, 2" LP, Manuel | 1″ | 6 000 psi | 232 | 45 | 185 | 2″ LP filetage mâle | Manuel | Standard |
| 1" × 2", 15 000 psi, 2" LP, Manuel | 1″ | 15 000 psi | 232 | 61 | 185 | 2″ LP filetage mâle | Manuel | Standard |
| 1" × 2", 15 000 psi, 2" TBG, Manuel | 1″ | 15 000 psi | 232 | 61 | 185 | 2″ TBG filetage mâle | Manuel | Standard |
| 2" × 2", 6 000 psi, 2" LP, Manuel | 2″ | 6 000 psi | 218 | 76.5 | 198.3 | 2″ LP filetage mâle | Manuel | Standard |
| 2" × 2", 10 000 psi, 2" LP, Manuel | 2″ | 10 000 psi | 218 | 76.5 | 198.3 | 2″ LP filetage mâle | Manuel | Standard |
| 2" × 2", 10 000 psi, 2" TBG, Manuel | 2″ | 10 000 psi | 228 | 76.5 | 198.3 | 2″ TBG filetage mâle | Manuel | Standard |
| 3" × 3", 10 000 psi, 3" LP, Manuel | 3″ | 10 000 psi | 316 | 110 | 314.5 | 3″ LP filetage femelle | Manuel | Standard |
3. Vannes à boisseau bridées et montées sur base
4. Exemple : vue éclatée et liste des pièces de la vanne à boisseau 2" × 2" Fig 1502, 15 000 psi / 15 000 psi, F × M
| No. | Nom | Quantité |
|---|---|---|
| 1 | Corps de vanne | 1 |
| 2 | Rondelle d’étanchéité | 1 |
| 3 | Anneau d’arrêt élastique | 1 |
| 4 | Écrou à ailettes | 1 |
| 5 | Anneau d’arrêt | 3 |
| 6 | Ressort de positionnement | 1 |
| 7 | Goupille d’arrêt | 2 |
| 8 | Goupille de positionnement | 2 |
| 9 | Joint torique du boisseau | 2 |
| 10 | Bague d’appui du boisseau | 2 |
| 11 | Segment d’étanchéité latéral | 2 |
| 12 | Bague d’étanchéité du segment | 2 |
| 13 | Segment d’étanchéité | 2 |
| 14 | Boisseau | 1 |
| 15 | Joint torique du chapeau | 1 |
| 16 | Bague d’appui du chapeau | 1 |
| 17 | Goupille élastique | 1 |
| 18 | Couvercle du corps de vanne | 1 |
| 19 | Capuchon du boisseau | 1 |
| 20 | Contre-écrou | 1 |
| 21 | Graisseur | 1 |
5. Liste des pièces du kit de réparation de vanne à boisseau (interchangeable avec les produits SPM de même spécification)
| No. | Nom de pièce | 2″×2″ | 3″×3″ | No. | Nom de pièce | 2″×2″ | 3″×3″ | No. | Nom de pièce | 2″×2″ | 3″×3″ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Graisseur | 2 | 1 | 4 | Boisseau | 1 | 1 | 7 | Bague d’étanchéité du segment | 2 | 4 |
| 2 | Joint torique du boisseau | 2 | 2 | 5 | Joint torique du chapeau | 1 | 1 | 8 | Segment d’étanchéité | 2 | 2 |
| 3 | Bague d’appui du boisseau | 2 | 2 | 6 | Bague d’appui du chapeau | 1 | 1 | 9 | Segment d’étanchéité latéral | 2 | 2 |
4. Notes d’utilisation et de maintenance
Avant utilisation, vérifiez la pression nominale de la plaque signalétique, l’alésage, le type de connexion et la plage de température afin de confirmer leur compatibilité avec le forage, la cimentation, la fracturation ou la production.
Chaque unité reçoit un essai hydrostatique et un contrôle non destructif avant expédition. Après démontage, réparation ou remplacement des joints, l’essai hydrostatique doit être répété. La mise en service n’est autorisée qu’après maintien en pression pendant 10 minutes sans fuite; l’air doit être purgé du système avant l’essai.
Installez et serrez les raccords union à marteau selon la procédure appropriée. Évitez les coups excessifs pouvant déformer les écrous ou endommager les faces d’étanchéité. Les opérateurs doivent porter les équipements de protection.
Ne démontez pas, ne resserrez pas et ne réparez pas la vanne lorsque le système est sous pression. N’utilisez jamais la vanne au-delà de la pression de service nominale ou hors de la plage de température de conception de -46 °C à 121 °C.
Pendant le service, inspectez régulièrement le corps de vanne, le chapeau, le boisseau, les segments d’étanchéité et les joints toriques. En cas de fuite, usure, corrosion, déformation ou manœuvre difficile, nettoyez, réparez ou remplacez rapidement les pièces d’usure.
Évitez les chocs, l’exposition à la pluie et les milieux corrosifs pendant le transport et le stockage. Conservez l’équipement dans un endroit sec et ventilé. Les certificats, listes de colisage et instructions d’utilisation sont fournis avec l’équipement; des spécifications spéciales peuvent être commandées selon les conditions de terrain.
