{"id":45302,"date":"2026-11-11T18:02:16","date_gmt":"2026-11-11T18:02:16","guid":{"rendered":"https:\/\/valve-atlas.com\/2026\/11\/11\/ball-valve-cavity-pressure\/"},"modified":"2026-11-11T18:02:35","modified_gmt":"2026-11-11T18:02:35","slug":"ball-valve-cavity-pressure","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/valve-atlas.com\/fr_ca\/2026\/11\/11\/ball-valve-cavity-pressure\/","title":{"rendered":"Pression dans la cavit\u00e9 des robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique\u00a0: eau pi\u00e9g\u00e9e, r\u00e9chauffement et d\u00e9g\u00e2ts du gel"},"content":{"rendered":"<p><!-- va-tur: teknik --><\/p>\n<p>Un robinet \u00e0 tournant sph\u00e9rique retient du liquide dans la cavit\u00e9 de son corps, l\u2019espace autour de la sph\u00e8re entre les deux si\u00e8ges, lorsqu\u2019il est compl\u00e8tement ferm\u00e9 et, dans bien des mod\u00e8les, compl\u00e8tement ouvert. Quand ce liquide pi\u00e9g\u00e9 se r\u00e9chauffe, la pression dans la cavit\u00e9 monte vite\u00a0: dans une cavit\u00e9 rigide, l\u2019eau gagne environ 2 bar par \u00b0C vers 10 \u00b0C et de 12 \u00e0 14 bar par \u00b0C entre 60 et 80 \u00b0C. Quand elle g\u00e8le, la glace occupe environ 9\u00a0% de volume de plus. Les solutions\u00a0: une voie de d\u00e9charge d\u00e9finie sur les conduites de liquide qui se r\u00e9chauffent pendant qu\u2019elles sont isol\u00e9es, et une vidange avec la sph\u00e8re \u00e0 environ 45\u00b0 avant le froid.<\/p>\n<h2>O\u00f9 le liquide reste pi\u00e9g\u00e9<\/h2>\n<p>Les si\u00e8ges assurent l\u2019\u00e9tanch\u00e9it\u00e9 contre la sph\u00e8re; la sph\u00e8re, les si\u00e8ges et le corps forment donc une poche ferm\u00e9e. En position compl\u00e8tement ferm\u00e9e, le passage de la sph\u00e8re fait partie de cette poche. En position compl\u00e8tement ouverte, bien des mod\u00e8les isolent encore la poche de l\u2019\u00e9coulement. En position entrouverte, \u00e0 environ 45\u00b0, la poche communique avec la conduite et peut se vidanger.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.asme.org\/codes-standards\/find-codes-standards\/b16-34-valves-flanged-threaded-welding-end\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ASME B16.34<\/a>, la norme des robinets et vannes \u00e0 brides, filet\u00e9s et \u00e0 extr\u00e9mit\u00e9s \u00e0 souder, avertit que le liquide pi\u00e9g\u00e9 dans la cavit\u00e9 centrale d\u2019un robinet \u00e0 double si\u00e8ge peut mettre le robinet en surpression lorsqu\u2019il se r\u00e9chauffe, et elle laisse la pr\u00e9vention \u00e0 l\u2019utilisateur. Les petits robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique filet\u00e9s ou \u00e0 braser suivent souvent plut\u00f4t la MSS SP-110; la physique reste la m\u00eame. La d\u00e9charge de la cavit\u00e9 est un choix de conception \u00e0 pr\u00e9ciser, et non une caract\u00e9ristique de tous les robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique.<\/p>\n<h2>Exemple de calcul\u00a0: eau refroidie isol\u00e9e pendant une fin de semaine<\/h2>\n<p>Un robinet \u00e0 tournant sph\u00e9rique sur une d\u00e9rivation d\u2019eau refroidie est ferm\u00e9 \u00e0 7 \u00b0C et \u00e0 environ 3 bar(g) pour un arr\u00eat de fin de semaine, et l\u2019eau de sa cavit\u00e9 se r\u00e9chauffe jusqu\u2019aux 25 \u00b0C de la salle m\u00e9canique.<\/p>\n<ol>\n<li>Supposez une cavit\u00e9 rigide remplie de liquide\u00a0: la masse et le volume d\u2019eau sont fixes, donc sa masse volumique reste \u00e0 la valeur de 7 \u00b0C, soit environ 1\u00a0000,05 kg\/m\u00b3.<\/li>\n<li>Trouvez la pression \u00e0 laquelle l\u2019eau \u00e0 25 \u00b0C a cette masse volumique. La formulation <a href=\"https:\/\/iapws.org\/technical-guidance\/newform\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">IAPWS-95<\/a> donne environ 67 bar(g).<\/li>\n<li>La hausse est d\u2019environ 64 bar, soit \u00e0 peu pr\u00e8s 930 psi.<\/li>\n<li>Pour comparaison\u00a0: selon l\u2019ASME B16.34, un corps de vanne industrielle WCB de classe 150 est cot\u00e9 19,6 bar (285 psig) de -29 \u00e0 38 \u00b0C, et un corps WCB de classe 300 environ 51 bar (740 psig).<\/li>\n<\/ol>\n<p>Un vrai robinet n\u2019atteint g\u00e9n\u00e9ralement pas 64 bar, parce que les si\u00e8ges fl\u00e9chissent, fuient ou se d\u00e9forment de fa\u00e7on permanente avant. Ce sont les dommages observ\u00e9s sur le terrain\u00a0: des si\u00e8ges en PTFE qui laissent passer en position ferm\u00e9e, un joint de tige ou de corps qui suinte apr\u00e8s le r\u00e9chauffement, et une poign\u00e9e ou un actionneur qui demande soudain beaucoup plus de couple.<\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Temp\u00e9rature de l\u2019eau<\/th>\n<th>Hausse de pression par \u00b0C<\/th>\n<th>Hausse de pression par \u00b0F<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>10 \u00b0C (50 \u00b0F)<\/td>\n<td>1,9 bar (27 psi)<\/td>\n<td>15 psi<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>20 \u00b0C (68 \u00b0F)<\/td>\n<td>4,5 bar (66 psi)<\/td>\n<td>36 psi<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>40 \u00b0C (104 \u00b0F)<\/td>\n<td>8,7 bar (127 psi)<\/td>\n<td>70 psi<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>60 \u00b0C (140 \u00b0F)<\/td>\n<td>11,8 bar (171 psi)<\/td>\n<td>95 psi<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>80 \u00b0C (176 \u00b0F)<\/td>\n<td>13,9 bar (202 psi)<\/td>\n<td>112 psi<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><em>Eau pi\u00e9g\u00e9e dans une cavit\u00e9 rigide \u00e0 environ 3 bar(g), valeurs calcul\u00e9es avec l\u2019IAPWS-95.<\/em><\/p>\n<p>Une r\u00e8gle empirique cit\u00e9e dans des <a href=\"https:\/\/www.processingmagazine.com\/process-control-automation\/instrumentation\/article\/55350466\/functionality-and-seating-technology-for-floating-ball-valves\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">articles sp\u00e9cialis\u00e9s<\/a> donne environ 100 psi par \u00b0F. Elle convient \u00e0 l\u2019eau chaude, mais surestime la hausse pour l\u2019eau refroidie, car l\u2019eau se dilate \u00e0 peine juste au-dessus de 4 \u00b0C. Sur le r\u00e9chauffement de 18 \u00b0C ci-dessus, la hausse atteint tout de m\u00eame 64 bar.<\/p>\n<h2>D\u00e9g\u00e2ts du gel pendant l\u2019hiver canadien<\/h2>\n<p>L\u2019eau augmente d\u2019environ 9\u00a0% de volume en gelant, et une conduite vidang\u00e9e peut encore retenir de l\u2019eau dans un robinet laiss\u00e9 ferm\u00e9 ou compl\u00e8tement ouvert. Les <a href=\"https:\/\/www.ontario.ca\/document\/2024-building-code-compendium\/sb-1-climatic-and-seismic-data\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">donn\u00e9es climatiques du SB-1 de l\u2019Ontario<\/a> fixent la temp\u00e9rature de calcul de janvier \u00e0 2,5\u00a0% \u00e0 -18 \u00b0C pour l\u2019h\u00f4tel de ville de Toronto et \u00e0 -20 \u00b0C pour Etobicoke, North York et Scarborough; les robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique situ\u00e9s dans des stationnements non chauff\u00e9s, des quais de chargement ou des salles m\u00e9caniques \u00e0 persiennes doivent donc \u00eatre gard\u00e9s au chaud ou r\u00e9ellement vides.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Vidange saisonni\u00e8re<\/strong> (eau de condenseur, serpentins ext\u00e9rieurs, conduites de boyaux)\u00a0: vidangez, tournez chaque robinet \u00e0 tournant sph\u00e9rique \u00e0 environ 45\u00b0 et laissez-le ainsi pour l\u2019hiver, comme le recommande <a href=\"https:\/\/extension.colostate.edu\/resource\/home-sprinkler-systems-preparing-your-sprinkler-system-for-winter\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Colorado State University Extension<\/a> pour les robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique des dispositifs antirefoulement. Fermez-le avant le remplissage et ouvrez-le lentement.<\/li>\n<li><strong>Boucles de glycol\u00a0:<\/strong> \u00e0 la bonne concentration, le glycol emp\u00eache le gel, mais le glycol pi\u00e9g\u00e9 se dilate tout de m\u00eame en se r\u00e9chauffant.<\/li>\n<li><strong>Syst\u00e8mes de gicleurs\u00a0:<\/strong> la tuyauterie remplie d\u2019eau doit rester \u00e0 4 \u00b0C (40 \u00b0F) ou plus, et les espaces plus froids sont g\u00e9n\u00e9ralement prot\u00e9g\u00e9s par des syst\u00e8mes sous air, \u00e0 pr\u00e9action ou antigel. La NFPA 25 exige d\u2019actionner les purges auxiliaires des syst\u00e8mes sous air apr\u00e8s chaque d\u00e9clenchement, avant les p\u00e9riodes de gel et au besoin pendant l\u2019hiver (voir les <a href=\"https:\/\/nfsa.org\/2025\/12\/30\/cold-hard-facts-protecting-sprinklers-from-frost\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">conseils hivernaux de la NFSA<\/a>).<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Comparaison des solutions de d\u00e9charge de la cavit\u00e9<\/h2>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Solution<\/th>\n<th>Mode de d\u00e9charge<\/th>\n<th>Sens<\/th>\n<th>\u00c0 v\u00e9rifier dans les documents de soumission<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Sph\u00e8re perc\u00e9e (trou de d\u00e9charge en amont)<\/td>\n<td>Relie la cavit\u00e9 au c\u00f4t\u00e9 amont en position ferm\u00e9e<\/td>\n<td>Trou orient\u00e9 vers la source de pression; \u00e0 traiter comme unidirectionnel<\/td>\n<td>Trou indiqu\u00e9 en amont (d\u00e9charge en position ferm\u00e9e), fl\u00e8che de sens d\u2019\u00e9coulement sur le corps, orientation sur les dessins<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Si\u00e8ges autod\u00e9chargeants, sph\u00e8re flottante<\/td>\n<td>Un si\u00e8ge fl\u00e9chit et renvoie l\u2019exc\u00e8s de pression de la cavit\u00e9 dans la conduite<\/td>\n<td>Bidirectionnel<\/td>\n<td>Si\u00e8ge indiqu\u00e9 comme autod\u00e9chargeant, mat\u00e9riau du si\u00e8ge, limites pression-temp\u00e9rature<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Si\u00e8ges \u00e0 effet piston simple (SPE), sph\u00e8re sur tourillons<\/td>\n<td>La pression de la cavit\u00e9 \u00e9carte le si\u00e8ge de la sph\u00e8re et se d\u00e9charge dans la conduite<\/td>\n<td>Bidirectionnel<\/td>\n<td>SPE ou DPE indiqu\u00e9 pour chaque si\u00e8ge<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Si\u00e8ges \u00e0 double effet piston (DPE), sph\u00e8re sur tourillons<\/td>\n<td>Les si\u00e8ges r\u00e9sistent \u00e0 la pression de la cavit\u00e9; une soupape de d\u00e9charge externe est donc n\u00e9cessaire<\/td>\n<td>D\u00e9termin\u00e9 par la tuyauterie de la soupape de d\u00e9charge<\/td>\n<td>Pression de tarage de la soupape de d\u00e9charge et point de rejet<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p>Certaines sph\u00e8res ont aussi un trou dans la fente de tige, qui ne d\u00e9charge la cavit\u00e9 qu\u2019en position ouverte; on l\u2019appelle parfois aussi \u00e9vent, alors demandez lequel la fiche technique d\u00e9signe. Pour le GNL, consultez notre <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/2026\/07\/25\/cryogenic-valves-lng-bs-6364-guide\/\">guide des vannes cryog\u00e9niques BS 6364<\/a>; pour les compromis de conception, voir <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/2026\/04\/26\/floating-vs-trunnion-ball-valves-selection-guide\/\">robinets \u00e0 sph\u00e8re flottante ou sur tourillons<\/a>.<\/p>\n<h2>Liste de v\u00e9rification sur le terrain<\/h2>\n<ol>\n<li>Rep\u00e9rez les robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique qui peuvent rester ferm\u00e9s sur une conduite pleine de liquide pendant qu\u2019elle se r\u00e9chauffe\u00a0: isolement d\u2019eau refroidie, \u00e9quipement hors service, serpentins, \u00e9changeurs de chaleur, liquides de proc\u00e9d\u00e9.<\/li>\n<li>Inscrivez le dispositif de d\u00e9charge dans la nomenclature des robinets (trou de d\u00e9charge en amont et sens, si\u00e8ges autod\u00e9chargeants, ou si\u00e8ges DPE avec soupape de d\u00e9charge externe) et v\u00e9rifiez que la fiche technique des documents de soumission l\u2019indique.<\/li>\n<li>Installez les robinets \u00e0 sph\u00e8re perc\u00e9e avec le trou vers la source de pression, et indiquez le sens sur les dessins et l\u2019\u00e9tiquette du robinet.<\/li>\n<li>Traitez de la m\u00eame fa\u00e7on la tuyauterie isol\u00e9e entre deux robinets ferm\u00e9s\u00a0: gardez un c\u00f4t\u00e9 ouvert vers le <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/2026\/04\/28\/expansion-tank-sizing-hydronic-hvac-systems\/\">r\u00e9servoir de dilatation<\/a> ou installez une soupape de d\u00e9charge thermique.<\/li>\n<li>Avant les p\u00e9riodes de gel, vidangez les sections non chauff\u00e9es et laissez leurs robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique \u00e0 environ 45\u00b0.<\/li>\n<\/ol>\n<h2>Vous pr\u00e9parez des documents de soumission pour des robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique?<\/h2>\n<p>ValveAtlas fournit <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/hvac-ball-valves\/\">des robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique \u00e0 brides CVC<\/a>, <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/brass-ball-valves\/\">robinets \u00e0 tournant sph\u00e9rique en laiton<\/a> et <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/api-607-fire-safe-ball-valves\/\">robinets \u00e0 sph\u00e8re flottante et sur tourillons<\/a> pour des projets au Canada, aux \u00c9tats-Unis, au Royaume-Uni et dans la r\u00e9gion EMEA; les fiches techniques des gammes industrielles se trouvent sur notre <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/valve-datasheets\/\">page des fiches techniques de vannes<\/a>. Envoyez votre nomenclature de robinets au moyen de notre <a href=\"https:\/\/valve-atlas.com\/contact\/\">page de contact<\/a> ou \u00e0 <a href=\"mailto:info@valve-atlas.com\">info@valve-atlas.com<\/a> et signalez les conduites qui exigent une d\u00e9charge de la cavit\u00e9.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.linkedin.com\/company\/109659201\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Suivez ValveAtlas sur LinkedIn pour des bulletins de march\u00e9 hebdomadaires et des explications techniques<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Water trapped in a ball valve cavity can climb tens of bar as it warms and can crack the body when it freezes. 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