Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
-
Guy ROMMEL : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité - Ancien Chef de Service au Commissariat à l’Énergie Atomique
-
Jean LECLERC : Ingénieur de l’École Supérieure de Chimie Industrielle de Lyon - Docteur 3 cycle - Ingénieur au Commissariat à l’Énergie Atomique
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Le lecteur se reportera utilement à tous les articles de cette rubrique Gaz à très basse pression et particulièrement aux articles :
Pour les manomètres, débitmètres et le contrôle de l’étanchéité, le lecteur se reportera utilement aux articles spécialisés dans le traité Mesures et Contrôle.
Le domaine du vide est très étendu, depuis la pression atmosphérique jusqu’aux pressions interstellaires, de 10 5 à 10 –16 Pa. Les moyens utilisés pour faire du vide sont très divers ; aussi existe-t-il de très nombreux accessoires qui sont indispensables (tuyauteries, robinets, joints, etc.) ou qui sont utilisés dans le cadre de tel ou tel process (passages de mouvements, hublots, passages électriques, etc.). La liste est longue, le catalogue n’est jamais définitif car il varie avec les besoins et les progrès des techniques. Il s’ensuit que nous ne pouvons pas dresser une liste exhaustive de tout le matériel existant ; nous nous contenterons donc de donner les principes des accessoires, de nombreux exemples et la liste la plus complète possible des constructeurs et des importateurs de matériel.
L’usage veut que plusieurs domaines de pression soient distingués : vide grossier, moyen, poussé et ultravide. En se plaçant d’un point de vue strictement utilitaire, nous les partageons en deux domaines :
-
le vide industriel comprenant le vide grossier et une partie du vide moyen, de 10 5 Pa à 10 2 Pa environ ;
-
le vide classique, c’est-à-dire le reste, donc comprenant le vide poussé et l’ultravide (au-dessous de 10 2 Pa).
Les exigences sont différentes. Ainsi, dans le vide industriel, les flux de gaz sont souvent importants, on peut alors tolérer des fuites, ce qui n’est pas le cas en vide poussé et a fortiori en ultravide ; les accessoires sont donc très différents.
Rappelons qu’à tout instant le flux de gaz à pomper provient de la diminution du nombre de molécules de l’enceinte, du flux dû à la désorption, de celui dû aux fuites et à la perméation, de celui rétrodiffusé par les pompes et, enfin, de celui imposé par le process (article Gaz à très basse pression. Généralités [B 4 020] de cette rubrique). Ce flux doit être absorbé par le système de pompage.
On a à tout instant :
avec :
- p(Pa) :
-
pression dans l’enceinte
- qV (m3/s) :
-
débit volume effectif du pompage sur l’enceinte (improprement appelé vitesse de pompage par les constructeurs).
Le prix d’une installation de pompage est pratiquement donné par le système de pompes à installer et par les accessoires. Le système de pompes est déterminé par le débit global alors que les accessoires dépendent de la qualité du vide (vide propre, désorption). La pression est généralement fixée. Si le flux imposé par le process est élevé, on peut être tolérant vis-à-vis des fuites et de la désorption et, en conséquence, avoir du matériel moins performant en qualité. La fiabilité, l’entretien et la maintenance peuvent entraîner d’autres exigences.
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Accessoires liés au pompage3. Robinets
Les robinets (appelés souvent vannes, par référence au terme anglo-saxon valve, ce qui est un abus de langage) sont destinés en technique du vide à trois usages principaux :
-
le sectionnement ou l’isolement d’un circuit ;
-
le réglage d’un débit de gaz ;
-
la mise à la pression atmosphérique des enceintes.
La technologie des robinets diffère suivant leur destination et surtout suivant le domaine de vide recherché. Si, dans la conception, il y a assez peu de différence entre le vide poussé et le vide industriel, par contre l’ultravide utilise des matériels et des matériaux bien spécifiques, aussi le traiterons-nous à part 3.2.
En robinetterie, il faut considérer trois étanchéités : celle au niveau du clapet, celle du corps et celle au presse-étoupe. Ces étanchéités sont obtenues par des moyens différents suivant les niveaux de pression recherchés.
3.1 Robinets de sectionnement
Leur but est d’isoler des portions de circuit, donc de réaliser des séparations étanches entre ces portions. Entre elles, on peut donc avoir soit une différence de pression très faible, soit la pression atmosphérique ou une pression légèrement plus élevée, soit un cas intermédiaire ; le cas des différences de pression très élevées ne fait pas partie de notre propos.
On parle de contrepression dans le cas où, le robinet étant fermé, la pression atmosphérique agit de façon à décoller le clapet. C’est la position où l’étanchéité au clapet est la plus difficile à obtenir.
Dans le cas des robinets ou vannes de grands diamètres, il faut éviter de les manœuvrer avec le vide d’un côté et la pression atmosphérique de l’autre. En effet, il faut alors vaincre l’effort dû à la pression atmosphérique (1 daN/cm2 multiplié par la surface du clapet), effort qui peut être énorme et peut conduire à la rupture du mécanisme d’entraînement. Il faut égaliser les pressions avant toute manœuvre, c’est pourquoi on peut trouver sur des grandes vannes un robinet auxiliaire servant à cette égalisation.
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Robinets
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LEJAY (Y.) - Brides pour le vide. Le point sur la normalisation. - Le Vide no 229, nov.‐déc. 1985.
-
(2) - ANGLADE (J.) - Critères d’étanchéité au vide des joints élastomères. - Le Vide no 109, janv.‐fév. 1964.
-
(3) - ROUAUD (C.) - Les mécanismes ambivalents de l’étanchéité. - Informations Chimie no 207, nov. 1980.
-
(4) - PIGNET (P.), ROBIN (P.) - Essais d’un passage tournant étanche à ferrofluide. - Le Vide no 244, nov.-déc. 1988.
-
(5) - JEAN (R.), RAUSS (J.) - Sur la protection contre les entrées d’air dans les installations sous vide. - Le Vide no 111, mai-juin 1964.
-
(6) - FOURNET (M.) - Expansion transitoire d’un gaz dans le vide. - Congrès int....
NORMES
-
Technique du vide. Éléments de raccordement pour le vide poussé. Principes de base. - NF E29-720 - 11.74
-
–. Raccords rapides à collier pour le vide poussé. Dimensions. - NF E29-724 - 11.74
-
Technique du vide. Dimensions des brides. - ISO 1609 - 3-1986
-
–. Raccords rapides. Dimensions. Partie I : raccords à collier. - ISO 2861-1 - 8-1974
-
–. Raccords rapides. Dimensions. Partie 2 : raccords de type fileté. - ISO 2861-2 - 8-1980
-
Transmissions hydrauliques et pneumatiques – Joints toriques – Partie 1 : diamètres intérieurs, sections, tolérances et code d’identification dimensionnelle. - ISO 3601-1 - 8-2002
-
Systèmes de fluides. Joints d’étanchéité. Joints toriques. Partie 3 : critères de qualité. - ISO 3601-3 - 12-1987
-
...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
HAUT DE PAGE1.1 Fournitures générales en technique du vide
Leybold Vacuum http://www.leybold.com
Varian http://www.varianinc.com
Veeco http://www.veeco.com
HAUT DE PAGE1.2 Raccords, brides, robinets et vannes
Air Liquide http://www.airliquide.com
AMRI http://www.amrivalves.com
Legris http://www.legris.com
Méca 2000 http://www.meca2000.fr/
MKS Instruments http://www.mksinst.com
Rotarex http://www.rotarex.com
Stäubli http://www.staubli.fr
Swagelok http://www.swagelok.com
Vat ...
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