Boucle de test de vannes en pression et chocs thermiques

LA SOLUTION APPORTÉEPAR LF TECHNOLOGIES

Notre client, leader dans la fabrication de vanne haute performance pour le nucléaire et l’énergie, cherche à réaliser des tests de R&D et de qualification sur des vannes destinées à des circuits d’eau sous haute pression et haute température.

Fonctions principales

Objectif

Conception et réalisation d’une boucle d’essais, pour des appareils de robinetterie, en pression et en température.

La boucle d’essai doit simuler un circuit dans lequel l’eau circule à grand débit (300 l/min), sous une pression statique élevée (270 bars), avec des variations importantes et rapides de température (de 20°C à 285°C).

Le système doit être capable de contrôler l’actionnement des vannes automatiques (à commande électrique ou pneumatique) ou de manoeuvrer les vannes manuelles avec un couple contrôlé et mesuré.

Le banc doit pour être adapté à une grande gamme dimensionnelle de vannes, et permettre un montage aisé de celles-ci sur le système.

La sécurité des utilisateurs est un enjeu essentiel, notamment par rapport aux problématiques d’eau surchauffée sous pression.

Le contrôle du banc doit être ergonomique et doit permettre d’effectuer des procédures de tests automatiques et paramétrables, simple d’utilisation.

Problématique

développer une pompe répondant à l’ensemble des critères (pression, débit, température)

développer un système de refroidissement adapté aux hautes pressions et haut débit

assurer une flexibilité géométrique du système pour s’adapter aux différentes longueurs de vannes et compenser en temps réel les déformations du circuit dues aux variations de température

développer un accouplement de vanne simple d’utilisation

assurer des fonctions de chocs thermiques.

Solution et Résultat

Le système proposé est constitué de 2 boucles de tests (1 chaude et 1 froide), qui, grâce à un jeu de vannes, permettent de faire circuler alternativement de l’eau chaude et de l’eau froide dans la vanne testée (chocs thermiques). La chauffe du circuit chaud est réalisée par une cartouche thermique sous pression, le refroidissement du circuit froid est assuré par un échangeur thermique spécial, développé sur mesure.

Un ensemble de pistons plongeurs servo-commandés assurent le réglage de la pression statique des boucles et permettent d’appliquer, sur une vanne fermée, une différence de pression jusqu’à 270 bars.

Le débit de circulation est assuré par 2 circulateurs spéciaux, développés sur mesure, assurant des débits jusqu’à 300 l/min.

La manoeuvre des vannes à commande manuelle est assurée par un servo-réducteur avec contrôle de couple de 5 à 1000 Nm.

La flexibilité dimensionnelle du circuit est assurée par un jeu de raccords rotulés auto-étanches brevetés, développés sur mesure par LF Technologies.

La fixation de la vanne testée est facilitée par l’utilisation d’un support amovible.

L’opérateur installe et bride la vanne sur le support amovible, puis positionne et verrouille ce dernier dans la zone de test. Il raccorde les orifices de la vanne aux entrées et sorties d’eau. Il accouple (ou branche électriquement) l’organe de manœuvre. Les portes sont ensuite fermées manuellement et se verrouillent automatiquement. Une Interface Homme-Machine (IHM) permet de créer et d’enregistrer des routines de test. L’essai peut être lancé.

Produits testés

Petite vanne testée avant montage sur la machine

Ces vannes sont utilisées pour contrôler l’ouverture et la fermeture de circuits d’eau. Appliquées au nucléaire, elles jouent un rôle essentiel dans le circuit d’échange thermique et de refroidissement.

Vanne testée

Ces vannes sont utilisées pour contrôler l’ouverture et la fermeture de circuits d’eau. Appliquées au nucléaire, elles jouent un rôle essentiel dans le circuit d’échange thermique et de refroidissement.