Robinetterie : Un rôle essentiel dans l’agroalimentaire

Soumis à une réglementation exigeante, à des normes strictes et à de nombreux défis (neutralité des matériaux, résistance à la température, aux cycles thermiques, aux produits de nettoyage, disponibilité…), le secteur de l’agroalimentaire nécessite non seulement le respect des bonnes pratiques d’hygiène mais aussi la capacité à maîtriser les risques liés aux denrées alimentaires.
Afin d’assurer l’efficacité et la sécurité de la manipulation des fluides, le choix d’une solution de robinetterie adaptée à l’application de votre process doit tenir compte de nombreuses exigences à définir en amont.
En association avec la pompe, qui va permettre au fluide d’être mis en mouvement, le robinet va également jouer un rôle déterminant dans le procédé des applications agroalimentaires. C’est en effet lui qui stoppe ou laisse passer le fluide et ce en régulant le débit ou la pression dans le circuit.
Celui-ci ne doit donc pas être considéré comme un simple accessoire, mais bien comme un élément majeur au bon déroulement du procédé. Il est donc important de tenir compte également des matériaux qui composent celui-ci puisque ces derniers devront être compatibles entre autres, au fluide, à la température ou encore à la pression.
Selon l’usage, plusieurs conceptions de robinets existent (robinet à soupape, à opercule, à papillon, à boule ou boisseau sphérique ou encore à membrane etc). C’est pourquoi, le choix de l’installation des robinetteries ne peut se faire que par des professionnels conscients des exigences agroalimentaires (tels Gemü, Bene Inox, TC Concept, LRMI, KSB, Eriks ou encore Gemi pour ne citer qu’eux).

Le bon choix pour optimiser l’installation

«Si les normes utilisent le terme robinet, dans la pratique c’est celui de vanne qui est plus couramment utilisé (il existe d’ailleurs réellement des robinets-vannes !). Les robinets servent à isoler la pompe sur le circuit (on le ferme au besoin en amont et en aval pour pouvoir intervenir sur la pompe).
Quand c’est un clapet anti-retour, il permet de maintenir la colonne de fluide dans le tuyau lorsque la pompe est arrêtée afin que le pompage redémarre instantanément quand on la relance. Lorsque la pompe tourne à une vitesse fixe et fournit donc un débit, le robinet permet de régler ce débit. L’un ne peut pas se passer de l’autre et en les faisant travailler intelligemment ensemble, ils peuvent réellement permettre d’optimiser l’installation en termes d’usage et de consommation d’énergie», explique Pascal Vinzio, de chez KSB, concepteur et producteur de pompes et de robinets.

Sectionnement et régulation, des exigences à déterminer et des fondamentaux à connaître

Dans son catalogue sur les fondamentaux de la robinetterie industrielle, le fabricant Guichon fait le point sur le rôle essentiel des appareils de robinetterie. Ce dernier rappelle ainsi que variés, ils ont chacun d’entre eux une fonction spécifique dans un procédé. Parmi elles, cependant, deux principales fonctions sont à distinguer à savoir le Sectionnement et la Régulation.
Ainsi, «un robinet de sectionnement a pour fonction d’arrêter ou de permettre l’écoulement d’un fluide dans une conduite. Un robinet de sectionnement fonctionne à la manière d’un interrupteur tout ou rien (On/Off) » rappelle l’expert Guichon. Concernant la vanne de régulation, c’est un appareil de robinetterie dont les variations de position de l’obturateur entraînent une modification de la section de passage du fluide, permettant donc de modifier la pression ou le débit de ce dernier en sortie.
«La conception de l’obturateur est différente de celle d’un robinet de sectionnement. Généralement sous forme de clapet, l’obturateur est profilé pour permettre d’établir une loi ou caractéristique entre le débit de sortie et le pourcentage d’ouverture de la vanne. Il existe plusieurs caractéristiques de régulation, dont deux principales caractéristique linéaire : Le débit évolue linéairement en fonction du pourcentage d’ouverture de la vanne», précise le fabricant dans son catalogue.
Les notions de régulation sont donc importantes autant pour les pompes, grâce à la variation de la vitesse, que pour les robinets. Mais l’objectif recherché est équivalent explique le fabricant Guichon : l’adaptation du débit ou de la pression au point d’utilisation. Ce sont les caractéristiques du circuit qui dicteront le choix de la meilleure solution.

Les autres fonctions à connaître

Les fonctions annexes telles que la vidange et le soutirage, la prise d’échantillon, l’injection, le rinçage, sont des applications du sectionnement ou de la régulation. Les vannes de vidange et de soutirage sont généralement installées en fond de cuve.
Ainsi, pour vidanger ou soutirer un fluide d’un contenant, un appareil de sectionnement ou de régulation peut être utilisé en fonction des besoins du procédé.
«Pour vidanger une cuve, un robinet de sectionnement est parfaitement adapté. Par contre, pour soutirer un fluide d’un procédé, l’utilisation d’une fonction de régulation peut s’avérer indispensable» explique l’expert en robinetterie.
Un robinet de prise d’échantillon permet quant à lui de prélever un échantillon de fluide au coeur du procédé. Cette fonction n’est pas assujettie à la régulation, l’objectif est simplement de prélever un échantillon à la demande (fonction de sectionnement ON/OFF).
Un robinet d’injection permet quant à lui d’injecter de nouveaux composants à un fluide véhiculé dans une tuyauterie ou stocké dans une cuve. L’injection d’un fluide peut se faire par le biais d’un robinet de sectionnement ou par un robinet de régulation si le procédé impose une caractéristique d’injection spécifique.
Les robinets d’aspersion, de rinçage ou de nettoyage sont généralement équipés d’une tête d’aspersion qui optimise le jet ou la dispersion du fluide à pulvériser pour un rinçage des parois efficace. «Ces applications ne nécessitent pas de fonction de régulation et sont donc réalisées pour des vannes TOR (tout ou rien)» précise le distributeur Guichon dans son catalogue.
Concernant l’anti-retour, les clapets ont pour fonction de sectionner le fluide si le sens de celui-ci venait à s’inverser. La fonction de régulation n’entre pas en compte dans ce type d’appareil. Enfin, les robinets de sécurité, appelés également soupapes de sûreté, sont installés pour protéger l’installation des surpressions, et ainsi empêcher l’explosion de certains appareils sous pression. Les soupapes de sûreté sont des vannes automatiques conçues pour s’ouvrir et évacuer le fluide automatiquement lorsque la pression atteint un niveau prédéfini.

Raccordement, étanchéité et manœuvre

Si le robinet joue un rôle déterminant dans le procédé des applications agroalimentaires, les raccordements font également partie des fondamentaux de la robinetterie, rappelle le fabricant. Le raccordement permet de réaliser une liaison étanche à la pression entre le corps de vanne ou l’enveloppe de réchauffage/refroidissement et la tuyauterie adjacente. Ainsi, en robinetterie industrielle, qui dit raccordement dit étanchéité. Sur tous les types de robinets, deux principaux groupes d’étanchéité sont à distinguer : L’étanchéité process/atmosphère (ce qui assure l’étanchéité entre la zone fluide et l’extérieur du robinet) et l’étanchéité en ligne (qui assure l’étanchéité entre l’amont et l’aval du robinet).
«Enfin, tous les robinets fonctionnent dans des conditions de services propres au procédé. L’organe de manoeuvre est un dispositif permettant de manoeuvrer un robinet ou une vanne (ouvrir/ fermer/régler). Il va sans dire qu’il est donc important que l’organe de manoeuvre (actionneur) soit dimensionné et adapté justement au milieu dans lequel il va fonctionner», rappelle l’expert.

A chaque procédé, différentes technologies

Afin de s’adapter à chaque procédé industriel, différentes technologies sont proposées sur le marché. Les fabricants de robinetterie industrielle proposent désormais une gamme complète de technologies pour une solution adaptée au procédé telles les robinets-vannes, les robinets à soupape, les robinets à piston, les robinets à boisseau, les vannes à papillon, les clapets anti-retour ou encore les robinets de sécurité.
Pour certains process qui nécessitent que le fluide soit à température constante tout au long de l’installation, plusieurs technologies existent également pour maintenir le fluide à température permettant ainsi de réduire la consommation, les pertes d’énergie de l’installation et d’améliorer la longévité et l’efficacité des équipements.