FR 3095680 A1 20201106 FR 2004304 A 20200430 Description Titre de l'invention : Dispositifs d'étanchéité pour vannes papillon Domaine de la divulgation [0001] La présente divulgation concerne généralement les vannes papillon et plus particu- lièrement les dispositifs d'étanchéité pour vannes papillon. Contexte [0002] Les vannes de régulation (par exemple, les vannes à tige coulissante, les vannes rotatives, les vannes à flux axial, les vannes globulaires, etc) sont communément utilisées dans les processus industriels, tels que les systèmes de distribution pour pipeline de pétrole et de gaz et les installations de traitement chimique, pour réguler l'écoulement des fluides de traitement. Dans certains processus industriels, les vannes papillon sont utilisées pour réguler l'écoulement des fluides de traitement. Les vannes papillon sont privilégiées dans certaines applications parce qu'elles sont habituellement bon marché à fabriquer, relativement légères et fournissent une fermeture rapide et étanche. Typiquement, les conditions de traitement industriel, telles que les conditions de pression, les températures de fonctionnement et le type de fluides de traitement imposent le type de composants de vanne, comprenant les types de joints d'étanchéité de vanne papillon qui peuvent être utilisés. [0003] Certaines vannes papillon comprennent un disque circulaire disposé dans un corps de vanne pour réguler l'écoulement de fluide à travers la vanne. Une tige, qui passe à travers un alésage dans le corps de vanne, est couplée au disque pour faire tourner le disque dans le corps de vanne. Dans une position fermée, un bord d'étanchéité d'un côté du disque met en prise un joint d'étanchéité pour empêcher l'écoulement de fluide à travers le corps de vanne. Résumé [0004] On décrit ici les vannes papillon. Une vanne papillon exemplaire comprend un corps de vanne et un dispositif de retenue de vanne monté sur le corps de vanne, où le corps de vanne et le dispositif de retenue de vanne définissent une cavité circonférentielle. La cavité comprend une première surface sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal d'une trajectoire d'écoulement du fluide de traitement à travers la vanne papillon, une deuxième surface sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal, la deuxième surface décalée par rapport à la première surface et une troisième surface s'étendant entre la première surface et la deuxième surface, où la première surface, la deuxième surface et la troisième surface permettent à un joint d'étanchéité d'effectuer une translation dans la cavité dans une direction sensiblement parallèle à la première surface. [0005] Une autre vanne papillon exemplaire décrite ici comprend un disque de vanne pour 2 bloquer sélectivement, une ouverture afin d'ajuster un écoulement de fluide à travers l'ouverture, un corps de vanne comprenant une première surface circonférentielle entourant l'ouverture, et un dispositif de retenue de vanne comprenant une deuxième surface circonférentielle entourant l'ouverture, où la deuxième surface est sensiblement parallèle à la première surface. La vanne papillon exemplaire comprend un joint d'étanchéité pour mettre en prise la première surface et la deuxième surface dans une cavité circonférentielle définie par la première surface et la deuxième surface, où le joint d'étanchéité doit effectuer une translation dans une direction sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal de l'écoulement de fluide. [0006] Une autre vanne papillon exemplaire décrite ici comprend un corps de vanne dé- finissant une première extrémité d'une cavité circonférentielle, où la première extrémité comprend une surface sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal d'une trajectoire d'écoulement de fluide à travers la vanne papillon. La vanne papillon exemplaire comprend en outre un dispositif de retenue de vanne monté sur le corps de vanne, où le dispositif de retenue de vanne définit une seconde extrémité de la cavité circonférentielle, où la cavité doit permettre à un joint d'étanchéité d'effectuer un mouvement de translation dans la cavité circonférentielle dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la trajectoire d'écoulement de fluide. Dans la vanne papillon exemplaire, la première extrémité de la cavité comprend une première saillie pour retenir le joint d'étanchéité, et la seconde extrémité de la cavité comprend une seconde saillie pour retenir le joint d'étanchéité. Brève description des dessins [0007] [fig.1] La figure 1 est une vue isométrique d'une vanne papillon exemplaire fabriquée selon les enseignements décrits ici ; [0008[ [fig.2] La figure 2 est une vue en coupe prise sur la ligne 2-2 de la vanne papillon de la figure 1, comprenant und vue détaillée d'un joint d'étanchéité exemplaire et d'un dispositif d'étanchéité ou cavité exemplaire ; [0009] [fig.3] La figure 3 est une vue agrandie similaire à la vue détaillée comprise dans la figure 2, illustrant une cavité de joint d'étanchéité exemplaire fabriquée selon les enseignements décrits ici ; [0010] [fig.4] La figure 4 est une vue similaire à la figure 3, mais comprenant un autre joint d'étanchéité exemplaire dans la cavité de joint d'étanchéité ; [0011] [fig.5A-513] La figure 5A est une vue similaire à la figure 3, mais comprenant un autre joint d'étanchéité exemplaire dans la cavité de joint d'étanchéité ; [0012] [fig.5A-513] La figure 5B est une vue similaire à la figure 3, mais comprenant un autre disque de vanne exemplaire, une autre cavité de joint d'étanchéité exemplaire et un autre joint d'étanchéité exemplaire. 3 100131 Les figures ne sont pas à l'échelle. Au lieu de cela, l'épaisseur des couches ou des régions peut. être agrandie sur les dessins. En général, on utilise les mêmes numéros de référence sur tous les dessins et la description écrite jointe pour faire référence aux mêmes pièces ou aux pièces similaires. [0014] Les termes descriptifs « premier », « deuxième », « troisième », etc. sont utilisés ici lorsqu'ils identifient plusieurs éléments ou composants auxquels on peut faire référence séparément. Sauf mention contraire ou sauf compréhension sur la hase de leur contexte d'utilisation, de tels termes descriptifs ne sont pas prévus pour imputer un sens de priorité, d'ordre ou d'agencement physique dans une liste, ou ordre chronologique, mais sont simplement utilisés comme des étiquettes pour faire référence à plusieurs éléments ou composants séparément pour souci de facilité de compréhension des exemples décrits. Dans certains exemples, le terme descriptif « premier » peut être utilisé pour faire référence à un élément dans la description détaillée, alors que l'on peut faire référence au même élément dans une revendication avec un terme descriptif différent tel que « deuxième » ou «troisième ». Dans de tels cas, il faut comprendre que de tels termes descriptifs sont utilisés simplement par souci de référencer plusieurs éléments ou composants. Description détaillée [0015] Dans une vanne papillon, un joint d'étanchéité de vanne obstrue l'écoulement du fluide de traitement autour d'un bord d'un disque de vanne, créant un joint d'étanchéité à faibles fuites autour du bord du disque de vanne. Certains joints d'étanchéité de vanne sont logés autour d'une ouverture à travers laquelle le fluide de traitement s'écoule, avec le joint d'étanchéité de vanne maintenu en place entre un corps de vanne et un dispositif de retenue de vanne. [0016] Dans certains joints d'étanchéité de vanne classiques, le joint d'étanchéité est retenu dans un joint à labyrinthe ou une cavité ayant des surfaces qui sont orientées vers un axe de rotation du disque de vanne. De telles cavités de joint d'étanchéité de vanne sont alignées pour être perpendiculaires à une surface d'étanchéité du disque de vanne. En d'autres termes, l'angle de la cavité de joint d'étanchéité de vanne est perpendiculaire à la tangence d'une ligne s'étendant de la surface d'étanchéité de disque à l'axe central de la tige de vanne. De telles cavités de joint d'étanchéité de vanne peuvent être difficiles à fabriquer, étant donné qu'elles nécessitent des surfaces précisément coudées à la fois sur le corps de vanne et le dispositif de retenue de vanne afin de former la cavité de joint d'étanchéité de vanne. De plus, les cavités de joint d'étanchéité de vanne qui sont coudées en alignement avec l'axe de rotation du mouvement de restriction de disque du joint d'étanchéité de vanne par rapport à une direction coudée unique dans la cavité de joint d'étanchéité de vanne. Souvent, lorsqu'une vanne papillon est fabriquée, le disque de vanne peut être légèrement décentré (par exemple, au niveau de la limite externe de, ou hors d'une plage de tolérance acceptable). De plus, le disque de vanne peut être déplacé dans une position décentrée en raison des forces déséquilibrées sur le disque de vanne. Par exemple, une extrémité de la vanne peut comprendre une garniture qui applique une force (par exemple, dans une direction perpendiculaire à un axe longitudinal de l'écoulement de traitement à travers la vanne) sur le disque de vanne. Dans ces cas, il peut y avoir des forces dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la trajectoire d'écoulement de fluide à travers la vanne. De telles forces peuvent provoquer un déplacement du joint d'étanchéité à l'intérieur de la cavité de joint d'étanchéité. Dans certains de ces exemples dans lesquels la cavité de joint d'étanchéité est coudée vers l'axe de rotation du disque, et que le mouvement du joint d'étanchéité est limité à une seule direction (par exemple, la direction coudée vers l'axe de rotation du disque de vanne) à l'intérieur de la cavité de joint d'étanchéité, l'efficacité du joint d'étanchéité peut être limitée par le déplacement excessif requis pour tenir compte de ces forces en plan. [0017] Les cavités de joint d'étanchéité de vanne exemplaires utilisent ici une géométrie optimisée qui permet la translation du joint d'étanchéité de vanne dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la trajectoire d'écoulement de fluide à travers la vanne, permettant ainsi au joint d'étanchéité de vanne de maintenir l'étanchéité positive tout en compensant les forces appliquées sur le disque de vanne dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la trajectoire d'écoulement de fluide. De telles cavités de joint d'étanchéité de vanne exemplaires décrites ici permettent la tolérance et la variation dans la conception de la vanne tout en maintenant une étanchéité sans fuite ou à faibles fuites. En outre, les cavités de joint d'étanchéité de vanne exemplaires décrites ici améliorent l'aptitude à la fabrication en utilisant des surfaces perpendiculaires afin de définir la cavité de joint d'étanchéité, réduisant le coût de fabrication et la complexité ainsi que la facilité de contrôle. [0018] Tel qu'utilisé ici, le terme « sensiblement perpendiculaire » fait référence au fait d'être perpendiculaire dans la limite de dix degrés, et le terme « sensiblement parallèle » fait référence au fait d'être parallèle dans la limite de dix degrés. Tel qu'utilisé ici, le terme « sensiblement aligné », lorsqu'il est utilisé en référence à deux objets (par exemple, des points, des surfaces, etc.) fait référence à l'un des objets qui est pointé vers l'autre objet, dans la limite de dix degrés. [0019] La figure 1 est une vue isométrique d'une vanne papillon exemplaire 100 fabriquée selon les enseignements décrits ici. La vanne papillon 100 comprend un corps de vanne exemplaire 102 destiné à se fixer (par exemple, via une pluralité de trous de montage sur la circonférence sur le corps de vanne 102) sur un tuyau pour limiter sélectivement l'écoulement de fluide à travers la vanne papillon 100 et donc le tuyau. [0020] La vanne papillon 100 comprend un disque de vanne exemplaire 104 pour bloquer sélectivement une ouverture 105 à travers laquelle le fluide de traitement (par exemple, l'eau, le gaz, le pétrole, etc.) peut s'écouler à travers la vanne papillon 100. Dans certains exemples, le disque de vanne 104 est prévu uniquement pour empêcher l'écoulement du fluide de traitement à travers l'ouverture 105 dans une direction (par exemple, dans la direction d'écoulement vers la surface du disque de vanne 104 qui est visible sur la figure 1). Dans certains exemples, le disque dc vanne 104 peut de plus ou en variante empêcher l'écoulement du fluide de traitement dans une direction inverse (par exemple refoulement). [0021] Le disque de vanne 104 est raccordé à une tige dc vanne exemplaire 106. La tige de vanne 106 peut être entraînée (par exemple, sur la hase d'un signal de commande) pour amener le disque de vanne 104 à se déplacer entre les position complètement fermée et complètement ouverte. Dans certains exemples, le disque de vanne 104 peut être actionné dans la position complètement ouverte pour fournir l'écoulement maximum de fluide de traitement à travers l'ouverture 105, ou la position complètement fermée pour empêcher l'écoulement de fluide de traitement à travers l'ouverture 105. Dans certains exemples, le disque de valve 104 peut être actionné et maintenu dans des positions intermédiaires entre les positions complètement fermée et complètement ouverte, ralentissant ainsi l'écoulement du fluide de traitement à travers l'ouverture 105. [0022] La vanne papillon 100 comprend en outre un dispositif de retenue de vanne exemplaire 108 monté sur le corps de vanne 102. Le dispositif de retenue de vanne 108 de l'exemple illustré de la figure 1 est monté sur une surface externe du corps de vanne 102 du côté du corps de vanne 102 dirigé vers la trajectoire d'écoulement de fluide de traitement entrant. Le dispositif de retenue de vanne 108 comprend une géométrie à proximité du bord de l'ouverture 105 qui, en combinaison avec la géométrie à proximité du bord de l'ouverture 105 sur le corps de vanne 102, définit un joint à labyrinthe circonférentiel ou une cavité (non visible sur la figure 1). La cavité circonférentielle définie par le corps de vanne 102 et le dispositif de retenue de vanne 108 retient un joint d'étanchéité (non visible sur la figure 1) pour fournir l'écoulement à faibles fuites autour de la circonférence du disque de vanne 104 lorsque le disque de vanne 104 est dans la position complètement fermée. [0023] La figure 2 est une vue en coupe prise sur la ligne 2-2 de la vanne papillon 100 de la figure 1, comprenant une vue détaillée 204 d'un joint d'étanchéité de vanne exemplaire 206 et d'un dispositif d'étanchéité ou cavité de joint d'étanchéité 208 exemplaire. La vue en coupe de la figure 2 illustre le corps de vanne 102 sur lequel le dispositif de retenue de vanne 108 est monté. Lorsque le disque de vanne 104 est dans la position 6 complètement fermée, comme illustré, une surface externe exemplaire 212 du disque de vanne 104 met en prise le joint d'étanchéité de vanne 206. Lorsque le joint d'étanchéité de vanne 206 est mis en prise, l'écoulement de fluide à travers l'ouverture 105 est limité et dans certains cas, empêché. Une trajectoire d'écoulement de fluide exemplaire 202 de fluide de traitement à travers l'ouverture 105 de la vanne papillon 100 est indiquée par les flèches. La trajectoire d'écoulement de fluide 202 est associée avec l'axe longitudinal exemplaire 203. [0024] La vue détaillée 204 illustre le joint d'étanchéité de vanne exemplaire 206 dans la cavité de joint d'étanchéité exemplaire 208. Le joint d'étanchéité de vanne 206 de l'exemple illustré est un joint d'étanchéité circonférentiel qui entoure l'ouverture 105 de la vanne papillon 100, s'étendant dans l'ouverture 105 mais retenu via la cavité de joint d'étanchéité 208. Le joint d'étanchéité de vanne 206 est conçu pour exercer la force suffisante sur la surface externe 212 du disque de vanne 104 de sorte que le fluide de traitement ne peut pas passer à travers l'ouverture 105. Dans certains exemples, le joint d'étanchéité de vanne 206 est flexible et peut s'étirer pour agrandir un diamètre global du joint d'étanchéité de vanne 206. Dans certains de ces exemples, lorsque le joint d'étanchéité de vanne 206 est dans une position étirée, dilatée, le joint d'étanchéité de vanne 206 exerce une force de compression autour de la surface externe 212 qui peut se traduire par l'étanchéité à faibles fuites. [0025] Dans certains exemples, le joint d'étanchéité de vanne 206 est un joint d'étanchéité souple. Dans certains de ces exemples, le joint d'étanchéité de vanne 206 est réalisé avec un composé élastomère, un composé polymère, etc. Par exemple, le joint d'étanchéité de vanne 206 peut comprendre du polytétrafluoroéthylène (PTFE, « Teflon ») en raison de ses propriétés inertes et de sa compatibilité avec de nombreux fluides de traitement potentiels. Dans certains exemples, le joint d'étanchéité de vanne 206 a des propriétés de faible friction et des capacités de durée de vie à cycle élevé pour résister aux cycles répétés du disque de vanne 104. Dans certains exemples, le joint d'étanchéité de vanne 206 peut être un joint pare-feu conçu pour maintenir l'étanchéité si une condition de température élevée se produit autour de la vanne papillon 100. Dans certains de ces exemples, le joint pare-feu comprend un composant métallique (par exemple, comprenant l'acier inoxydable) pour fournir un joint d'étanchéité de secours si un joint d'étanchéité souple (par exemple réalisé avec un élastomère) fond ou bien se dégrade en raison de la condition de température élevée. La figure 4 abordée de manière plus détaillée ci-dessous illustre un exemple du joint pare-feu installé dans une cavité de joint d'étanchéité 302. [0026] La cavité de joint d'étanchéité exemplaire 208 de la figure 2 est définie par les surfaces du corps de vanne 102 et les surfaces du dispositif de retenue de vanne 108. Pendant l'installation, le joint d'étanchéité de vanne 206 peut être installé dans la 7 cavité de joint d'étanchéité 208 en plaçant le joint d'étanchéité de vanne 206 dans la rainure définie par le corps de vanne 102 et en montant le dispositif de retenue 108 sur le corps de vanne 102, définissant ainsi la cavité de joint d'étanchéité 208 et capturant le joint d'étanchéité de vanne 206 à l'intérieur de la cavité de joint d'étanchéité 208. Dans l'exemple illustré de la figure 2, le corps de vanne 102 et le dispositif de retenue de vanne 108 sont assemblés approximativement à mi-chemin à travers une profondeur de la cavité de joint d'étanchéité 208, au niveau d'une interface exemplaire 210. Alors que l'interface 210 de l'exemple illustré de la figure 2 est approximativement à mi-chemin à travers la profondeur de la cavité de joint d'étanchéité 208, l'interface 210 peut être positionnée à n'importe quelle profondeur ou emplacement. Un emplacement en variante exemplaire pour l'interface 210 est illustré sur les figures 3 à 5A. Dans certains exemples, la cavité de joint d'étanchéité 208 peut être entièrement définie par le corps de vanne 102 ou le dispositif de retenue de vanne 108. [0027] La figure 3 est une vue agrandie similaire à la vue détaillée 204 comprise sur la figure 2, illustrant une cavité de joint d'étanchéité exemplaire 302 fabriquée selon les enseignements décrits ici. Dans l'exemple illustré de la figure 3, le corps de vanne 102 et le dispositif de retenue de vanne 108 définissent la cavité de joint d'étanchéité exemplaire 302. Dans l'exemple illustré sur la figure 3, le corps de vanne 102 et le dispositif de retenue de vanne 108 sont assemblés au niveau d'une interface exemplaire 304. La cavité de joint d'étanchéité 302 de l'exemple illustré comprend une première surface exemplaire 306 du corps de vanne 102, une deuxième surface exemplaire 308 du dispositif de retenue 108, une troisième surface exemplaire 310 du corps de vanne 102, une première saillie exemplaire 312 du corps de vanne 102 (par exemple une saillie inférieure dans l'orientation illustrée sur la figure 3), et une seconde saillie exemplaire 314 (par exemple une saillie supérieure dans l'orientation illustrée sur la figure 3) du dispositif de retenue de vanne 108. Dans l'exemple illustré de la figure 3, l'interface 304 est positionnée à une extrémité de la troisième surface 310. Dans certains exemples, la deuxième surface 308 s'étend jusqu'à une intersection avec la troisième surface 310 et la deuxième surface 308 est l'interface 304 entre le corps de vanne 102 et le dispositif de retenue de vanne 108. Le fait de fabriquer le dispositif de retenue de vanne 108 avec la deuxième surface 308 qui est plate (par exemple sensiblement parallèle à l'interface 304) améliore l'aptitude à la fabrication et la qualité en améliorant la capacité à polir la deuxième surface 308 qui doit être très lisse dans des exemples dans lesquels le joint d'étanchéité 320 est un joint d'étanchéité métallique. Par exemple, on peut utiliser un rouleau polisseur pour polir facilement la deuxième surface 308 pour une finition de surface à faible rugosité, se traduisant par une capacité de fermeture plus étanche. Avec les cavités de joint d'étanchéité de vanne classiques, l'angle des surfaces de la cavité de joint d'étanchéité complique le fait de polir pré- 8 cisément au rouleau et/ou d'utiliser d'autres techniques telles que le polissage à la main dans un tour. De manière spécifique, une cavité de joint d'étanchéité de vanne classique comprend une fente conique à l'intérieur de laquelle le joint d'étanchéité dc vanne se déplace, telle qu'opposée à une fente avec des surfaces perpendiculaires (par exemple, telles que la première surface 306 et la troisième surface 310). [0028] La première surface 306 et la deuxième surface 308 dans l'exemple illustré de la figure 3 sont sensiblement parallèles entre elles et sont sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 à travers la vanne papillon 100. La première surface 306 et la deuxième surface 308 dc l'exemple illustré sont circonfércnticllcs et ainsi entourent l'ouverture 105. La première surface 306 est décalée de (par exemple espacée) la deuxième surface 308 pour loger le joint d'étanchéité 320. Dans certains exemples, une seule parmi la première surface 306 ou la deuxième surface 308 est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202. Dans certains exemples, la première surface 306 et/ou la deuxième surface 308 comprennent des rainures pour permettre à la pression du fluide de traitement de migrer à nouveau vers un élément élastique exemplaire 322 qui fournit l'étanchéité contre le joint d'étanchéité 320 et contre une troisième surface exemplaire 310. [0029] La troisième surface exemplaire 310 de l'exemple illustré de la figure 3 est sen- siblement perpendiculaire à la première surface 306 et à la deuxième surface 308. La troisième surface 310 de l'exemple illustré est également une surface circonférentielle entourant l'ouverture 105. En fabriquant les première, deuxième et troisième surfaces 306, 308, 310 sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal 203 de la direction de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 (dans le cas de la première surface 306 et de la deuxième surface 308) ou sensiblement parallèles à la direction de l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 (dans le cas de la troisième surface 310), la cavité de joint d'étanchéité 302 est plus facile à fabriquer et à contrôler par rapport aux cavités de joint d'étanchéité classiques. Par exemple, si la cavité de joint d'étanchéité 302 est usinée, la cavité de joint d'étanchéité 302, telle que décrite ici, peut nécessiter des outils à usiner moins nombreux et moins compliqués que les cavités de joint d'étanchéité classiques. [0030] La figure 3 comprend un joint d'étanchéité exemplaire 320 ayant une géométrie différente du joint d'étanchéité de vanne 206 de la figure 2. A l'intérieur de la cavité de joint d'étanchéité 302, le joint d'étanchéité 320 s'étend vers la première surface 306 et la deuxième surface 308. Le joint d'étanchéité 320 de l'exemple illustré de la figure 3 s'étend hors de la cavité de joint d'étanchéité 302 dans une direction exemplaire 321 perpendiculaire à une ligne de tangence exemplaire 324 d'une ligne s'étendant à partir de la surface externe 212 jusqu'à l'axe central de la tige de vanne 106. Dans certains 9 exemples, la géométrie de la partie externe (par exemple, la partie s'étendant hors de la cavité de joint d'étanchéité 302) du joint d'étanchéité 320 est complémentaire de la géométrie de la surface externe 212 (par exemple, ayant la même courbure que la surface externe 212) du disque de vanne 104, pour permettre l'étanchéité. [0031] Le joint d'étanchéité 320 de l'exemple illustré est retenu dans la cavité de joint d'étanchéité 302 en raison de l'interférence entre le joint d'étanchéité 320 et la première saillie 312 et la seconde saillie 314. La première saillie 312 de l'exemple illustré comprend une première surface interne exemplaire 316, et la seconde saillie 314 de l'exemple illustré comprend une deuxième surface interne exemplaire 318. Dans l'exemple illustré, à la fois la première surface interne 316 et la deuxième surface interne 318 sont sensiblement parallèles à la direction 321. Dans certains exemples, le première surface interne 316 et la deuxième surface interne 318 ne sont sensiblement pas parallèles, et ne sont sensiblement pas alignées à la direction 321 (par exemple, voir la première surface interne 518 et la deuxième surface interne 522 de la figure 5, décrites de manière plus détaillée ci-dessous). La première surface interne 316 et la deuxième surface interne 318 de l'exemple illustré s'opposent aux surfaces du joint d'étanchéité 320. Dans certains exemples, les surfaces opposées du joint d'étanchéité 320, qui sont décalées par rapport à la première surface interne 316 et à la deuxième surface interne 318, sont sensiblement parallèles à la première surface interne 316 et à la deuxième surface interne 318. Dans certains exemples, la première surface interne 316 et la deuxième surface interne 318 peuvent avoir n'importe quelle orientation et/ou géométrie, tant que les première et deuxième surfaces internes 316, 318 sont disposées suffisamment vers une partie interne de la cavité de joint d'étanchéité 302 pour empêcher le joint d'étanchéité 320 de sortir de la cavité de joint d'étanchéité 302. [0032] Contrairement aux joints d'étanchéité classiques pour vannes papillon qui sont disposés dans une cavité conique ou inclinée, le joint d'étanchéité 320 de l'exemple illustré peut effectuer un mouvement de translation dans la cavité de joint d'étanchéité 302 dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 (par exemple, sensiblement perpendiculaire à la direction indiquée par les flèches). Par exemple, si le disque de vanne 104 se déplace dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202, le joint d'étanchéité 320 peut transposer une quantité similaire (par exemple identique) pour décaler les effets potentiels du mouvement du disque de vanne 104 sur la qualité de l'étanchéité. Au contraire, dans un joint d'étanchéité de vanne classique disposé dans une cavité conique ou inclinée, le joint d'étanchéité ne peut se déplacer qu'à un angle lorsque le disque de vanne se déplace dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 et ainsi une moindre quantité de déplacement du disque dans la direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 peut être soutenue par le joint d'étanchéité de vanne sans atteindre la limite de la cavité de vanne. Par conséquent, dans un joint d'étanchéité de vanne classique disposé dans une cavité conique ou inclinée, un axe central du disque (par exemple, un axe central dans une direction correspondant à la direction longitudinale de la trajectoire d'écoulement) ne peut pas être aligné avec un axe central du joint d'étanchéité circonférentiel. Dans un tel exemple, une première partie du joint d'étanchéité qui est comprimée jusqu'à la limite de son déplacement possible subit une interférence excessive qui peut se traduire par des effets d'écrasement sur le joint d'étanchéité, et une seconde partie du joint d'étanchéité (par exemple dans une position circonférentielle opposée sur le joint d'étanchéité) subit peu ou pas d'interférence, se traduisant par des fuites potentielles. Par conséquent, en permettant au joint d'étanchéité 320 de l'exemple illustré de la figure 3 d'effectuer un mouvement de translation dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202, la cavité de joint d'étanchéité 302 permet au joint d'étanchéité 320 de suivre (par exemple de poursuivre) le disque de vanne 104 pour maintenir une étanchéité cohérente et efficace autour du disque de vanne 104. [0033] Dans l'exemple illustré de la figure 3, le joint d'étanchéité 320 a effectué un mouvement de translation dans la direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 selon une distance de AX, comme indiqué sur la figure 3. La plage maximum de mouvement du joint d'étanchéité 320 dans la cavité de joint d'étanchéité 302 est limitée par la position de la troisième surface 310. [0034] On trouve un élément élastique exemplaire 322 adjacent au joint d'étanchéité 320 dans la cavité de joint d'étanchéité 302 pour fournir une force de résistance lorsque le joint d'étanchéité 320 est comprimé dans la cavité de joint d'étanchéité 302 et pour fournir l'étanchéité afin d'empêcher le fluide de traitement de fuir depuis le côté de la cavité de joint d'étanchéité 302 comprenant la première surface 306 jusqu'au second côté de la cavité de joint d'étanchéité 302 comprenant la deuxième surface 308. De manière spécifique, le fluide de traitement peut se déplacer au-delà de la première surface 306 et une surface inférieure du joint d'étanchéité 320 est incapable de se déplacer de l'autre côté de la cavité de joint d'étanchéité 302 comprenant la deuxième surface 308 parce que l'élément élastique 322 empêche la fuite de se répandre de l'autre côté de la cavité de joint d'étanchéité 302 (et par conséquent de se répandre de l'autre côté de la vanne papillon 100). Dans certains exemples, l'élément élastique 322 est un joint torique. Dans certains exemples, la cavité de joint d'étanchéité 302 comprend une pluralité de joints toriques. Dans certains exemples, l'élément élastique 11 322 est un élément unique de forme toroïdale logé entre le joint d'étanchéité 320 et la troisième surface 310. L'élément élastique 322 peut être n'importe quelle partie élastique qui résiste au mouvement du joint d'étanchéité 320 dans la cavité de joint d'étanchéité 302 et empêche le fluide de traitement de migrer autour du joint d'étanchéité 320. [0035] La figure 4 est une vue similaire à la figure 3, mais comprenant un joint d'étanchéité exemplaire en variante 402 dans la cavité de joint d'étanchéité 302. Le joint d'étanchéité exemplaire en variante 402 comprend une partie de joint d'étanchéité ignifuge exemplaire 404 et une partie de joint d'étanchéité polymère exemplaire 406. Le joint d'étanchéité en variante 402 de l'exemple illustré peut être utilisé dans des environnement dans lesquels il y a un potentiel d'une condition à haute température (par exemple, duc à un feu) dans la proximité entourant la vanne papillon 100. Le joint d'étanchéité en variante 402 comprend la partie de joint d'étanchéité ignifuge 404 pour servir de composant d'étanchéité principal dans le cas d'une condition à haute température qui amène la partie de joint d'étanchéité polymère 406 à se déformer ou à devenir moins efficace. Dans certains exemples, la partie de joint d'étanchéité ignifuge 404 comprend un matériau métallique (par exemple, l'acier inoxydable, l'alliage d'acier 316, etc.). Dans certains exemples, la partie de joint d'étanchéité polymère 406 comprend du PTFE. [0036] La partie de joint d'étanchéité polymère 406 de l'exemple illustré est capturé dans une cavité interne de la partie de joint d'étanchéité ignifuge 404. En fonctionnement normal, en l'absence de condition à haute température, la partie de joint d'étanchéité polymère 406 fournit un joint d'étanchéité étanche contre la surface externe 212 du disque de valve 104. Dans certains exemples, pendant le fonctionnement normal (en l'absence de condition à haute température), la partie de joint d'étanchéité ignifuge 404 fournit moins d'étanchéité sur la surface externe 212 que la partie de joint d'étanchéité polymère 406. Dans certains exemples, la partie de joint d'étanchéité ignifuge 404 fournit moins d'étanchéité en raison du joint d'étanchéité qui est formé par contact métal sur métal, sur la surface externe 212 du disque de vanne que la partie de joint d'étanchéité polymère 406. La partie de joint d'étanchéité ignifuge 404 fournit l'étanchéité contre la surface externe 212 du disque de vanne 104 pour empêcher le fluide de traitement de s'écouler dans la cavité de joint d'étanchéité 302 et autour du joint d'étanchéité en variante 402. [0037] Dans l'exemple illustré de la figure 4, l'élément élastique 322 est déformé pour se conformer à la géométrie d'une surface interne (par exemple la surface faisant face à la troisième surface 310) du joint d'étanchéité en variante 402. Comme illustré sur la figure 4, l'élément élastique 322 a plusieurs points de contact avec la surface interne du joint d'étanchéité en variante 402, empêchant ainsi une trajectoire d'écoulement de 12 fluide à de multiples emplacements pour n'importe quel fluide de traitement qui fuit dans la cavité de joint d'étanchéité 302. [0038] La figure SA est une vue similaire à la figure 3, niais comprenant un autre joint d'étanchéité exemplaire 501 à l'intérieur de la cavité joint d'étanchéité 302. Le joint d'étanchéité exemplaire 501 a un plus petit volume global que le joint d'étanchéité 320 de la figure 3, mais comprend, dc manière similaire, des surfaces pour être en contact avec la première surface 306 et la deuxième surface 308 et pour effectuer un mouvement de translation sur ces dernières, ainsi qu'une surface pour mettre en prise la surface externe 212 du disque de vanne 104. Le joint d'étanchéité exemplaire 501 de la figure SA comprend une partie relativement plus épaisse exemplaire 502 orientée vers la deuxième surface 308 et une partie relativement plus fine exemplaire 503 orientée vers la première surface 306. La partie relativement plus épaisse 502 a une plus grande épaisseur que la partie relativement plus fine 503. Dans certains exemples, la partie relativement plus épaisse 502 permet au joint d'étanchéité 501 de résister à l'écrasement dans une direction correspondant à la trajectoire d'écoulement de fluide 202 et de supporter l'étanchéité contre la surface externe 212 lorsque le disque de vanne 104 tente de se déplacer dans la direction de la trajectoire d'écoulement de fluide 202 (par exemple, en raison de la flexion dc la tige et des jeux de pièce). En outre, dans certains exemples, la partie relativement plus épaisse 502 peut résister à la dilatation radiale provoquée par la pression de la surface externe 212 du disque de vanne 104. Dans certains exemples, la partie relativement plus fine 503 du joint d'étanchéité 501 permet au joint d'étanchéité 501 d'être élastiquement comprimé par la cavité de joint d'étanchéité 302. [0039] La figure 5B est une vue similaire à la figure 3, mais comprenant un autre disque de vanne exemplaire 504, une autre cavité de joint d'étanchéité exemplaire 506, et un autre joint d'étanchéité exemplaire 508. La figure 5B comprend un autre corps de vanne 510 et un autre dispositif de retenue de vanne 512, qui sont assemblés au niveau d'une interface exemplaire 514. Le corps de vanne 510 comprend une première saillie exemplaire 516 pour définir partiellement la cavité de joint d'étanchéité 506. Contrairement à la première saillie 312 illustrée sur la figure 3, la première saillie 516 comprend une première surface interne 518 qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202. De manière similaire, le dispositif de retenue de vanne 512 comprend une seconde saillie exemplaire 520 comprenant une deuxième surface interne 522 qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 203 de la trajectoire d'écoulement de fluide 202. Dans certains exemples, la seconde saillie 520 peut être chanfreinée, comme dans la seconde saillie 314 de la figure 3, pour empêcher l'interférence potentielle entre la seconde saillie 520 et le disque de vanne 504. Par exemple, si un diamètre interne du 13 dispositif de retenue de vanne 512 est réduit (par exemple, pour atteindre une caractéristique d'écoulement particulière), la seconde saillie 520 peut être chanfreinée pour éviter l'interférence avec le disque de vanne 504 pendant la rotation du disque de vanne 504. [0040] D'après ce qui précède, il faut noter que l'on a décrit les dispositifs d'étanchéité ou cavités de joint d'étanchéité exemplaires pour vanne papillon qui peuvent permettre à un joint d'étanchéité d'effectuer un mouvement de translation dans une direction sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal d'une trajectoire d'écoulement de fluide, permettant ainsi la tolérance ou la variante de la conception de vanne tout en maintenant une étanchéité à faibles fuites entre le disque de vanne et le joint d'étanchéité. En outre, les cavités de joint d'étanchéité de vanne décrites ici sont plus faciles à fabriquer et à contrôler. [0041] Bien que certains procédés, appareils et articles de fabrication exemplaires ont été décrits ici, la portée de protection de cc brevet n'y est pas limitée. Au contraire, ce brevet couvre tous les procédés, appareils et articles de fabrication se trouvant plutôt dans la portée des revendications du présent brevet. 14 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] REVENDICATIONSVanne papillon (100) comprenant : un corps de vanne (510) ; et un dispositif de retenue de vanne (512) monté sur le corps de vanne (510) , le corps de vanne (510) et le dispositif de retenue de vanne (512) définissant une cavité circonférentielle, la cavité comprenant : une première surface (306) sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal d'une trajectoire d'écoulement de fluide de traitement (202) à travers la vanne papillon (100) ; une deuxième surface (308) sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal, la deuxième surface (308) étant décalée de la première surface (306) ; et une troisième surface (310) s'étendant entre la première surface (306) et la deuxième surface (308), dans laquelle la première surface (306), la deuxième surface (308) et la troisième surface (310) permettent à un joint d'étanchéité (501, 506, 508) d'effectuer un mouvement de translation dans la cavité dans une direction sensiblement parallèle à la première surface (306). Vanne papillon (100) selon la revendication 1, dans laquelle la première surface (306) est une surface du dispositif de retenue de vanne (512) et la deuxième surface (308) et la troisième surface (310) sont des surfaces du corps de vanne (510). Vanne papillon (100) selon la revendication 1, dans laquelle la troisième surface (310) est sensiblement perpendiculaire à la première surface (306) et à la deuxième surface (308). Vanne papillon (100) selon la revendication 1, dans laquelle la cavité comprend en outre une saillie (312) sur le dispositif de retenue de vanne (512) et une saillie (314) sur le corps de vanne (510) pour retenir le joint d'étanchéité (501, 506, 508) dans la cavité. Vanne papillon (100) selon la revendication 4, comprenant en outre un disque de vanne (104) pour empêcher le fluide de se déplacer à travers la trajectoire d'écoulement, dans laquelle les saillies (312, 314) comprennent (les surfaces internes sensiblement coudées vers un axe de rotation du disque de vanne (104). Vanne papillon (100) selon la revendication 5, dans laquelle les surfaces internes des saillies (312, 314) sont sensiblement parallèles. Vanne papillon (100) comprenant : 15 un disque de vanne (104) pour bloquer sélectivement une ouverture (105) afin d'ajuster un écoulement de fluide à travers l'ouverture (105) ; un corps de vanne (510) comprenant une première surface (306) circonférentielle entourant l'ouverture (105) ; et un dispositif de retenue de vanne (512) comprenant une deuxième surface circonférentielle entourant l'ouverture (105), la deuxième surface (308) étant sensiblement parallèle à la première surface (306) ; et un joint d'étanchéité (501, 506, 508) pour mettre en prise la première surface (306) et la deuxième surface (308) dans une cavité circonférentielle définie par la première surface (306) et la deuxième surface (308), le joint d'étanchéité (501, 506, 508) étant prévu pour effectuer un mouvement de translation dans une direction sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal de l'écoulement de fluide. [Revendication 8] Vanne papillon (100) selon la revendication 7, dans laquelle la première surface (306) est sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal. [Revendication 9] Vanne papillon (100) selon la revendication 7, dans laquelle le dispositif de retenue de vanne (512) comprend en outre une première saillie (312) pour retenir le joint d'étanchéité (501, 506, 508) dans la cavité circonférentiel le. [Revendication 10] Vanne papillon (100) selon la revendication 9, dans laquelle la première saillie comprend une première surface interne (316) opposée et sensiblement parallèle à une surface du joint d'étanchéité (501, 506, 508), la première surface interne (316) étant coudée par rapport à la première surface circonférentielle. [Revendication 11] Vanne papillon (100) selon la revendication 10, dans laquelle la première surface interne (316) est sensiblement perpendiculaire à une ligne s'étendant à partir d'une surface externe du disque de vanne (104) jusqu'à un axe central d'une tige de vanne. [Revendication 12] Vanne papillon (100) selon la revendication 11, dans laquelle le corps de vanne (510) comprend en outre une seconde saillie pour retenir le joint d'étanchéité (501, 506, 508) dans la cavité circonférentielle, la seconde saillie (314) comprenant une deuxième surface interne (318) opposée et sensiblement parallèle à la première surface interne (316). [Revendication 13] Vanne papillon (100) selon la revendication 7, dans laquelle le corps de vanne (510) comprend en outre une troisième surface (310) circonférentielle définissant une plage maximum de mouvement du joint d'étanchéité (501, 506, 508) dans la cavité circonférentielle. 16 [Revendication 14] Vanne papillon (100) comprenant : un corps de vanne (510) définissant une première extrémité d'une cavité circonférentielle, la première extrémité comprenant une surface sensiblement perpendiculaire à un axe longitudinal d'une trajectoire d'écoulement de fluide (202) à travers la vanne papillon (100) ; et un dispositif de retenue de vanne (512) monté sur le corps de vanne (510), le dispositif de retenue de vanne (512) définissant une seconde extrémité de la cavité circonférentielle, la cavité étant prévue pour permettre à un joint d'étanchéité (501, 506, 508) d'effectuer un mouvement de translation dans la cavité circonférentielle dans une direction sensiblement perpendiculaire jusqu'à l'axe longitudinal de la trajectoire d'écoulement de fluide (202), la première extrémité de la cavité comprenant une première saillie pour retenir le joint d'étanchéité (501, 506, 508), et la seconde extrémité de la cavité comprenant une seconde saillie pour retenir le joint d'étanchéité (501, 506, 508). [Revendication 15] Vanne papillon (100) selon la revendication 14, dans laquelle la surface est une première surface (306), la seconde extrémité comprenant une deuxième surface (308) sensiblement parallèle à la première surface (306). [Revendication 16] Vanne papillon (100) selon la revendication 15, dans laquelle le corps de vanne (510) comprend en outre une troisième surface (310), la troisième surface (310) étant sensiblement perpendiculaire à la première surface (306). [Revendication 17] Vanne papillon (100) selon la revendication 16, dans laquelle la troisième surface (310) définit une distance maximum sur laquelle le joint d'étanchéité (501, 506, 508) peut effectuer une translation dans la direction sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal. [Revendication 18] Vanne papillon (100) selon la revendication 14, dans laquelle la première extrémité comprend en outre une première saillie (312) et la seconde extrémité comprend en outre une seconde saillie (314), les première et seconde saillies (312, 314) étant prévues pour retenir le joint d'étanchéité (501, 506, 508) dans la cavité circonférentielle. [Revendication 19] Vanne papillon (100) selon la revendication 18, dans laquelle la première saillie (312) et la seconde saillie (314) sont sensiblement parallèles. [Revendication 20] Vanne papillon (100) selon la revendication 18, dans laquelle la première saillie (312) et la seconde saillie (314) sont sensiblement perpendiculaires à une ligne s'étendant d'une surface externe d'un disque 17 de vanne (104) à un axe central d'une tige de vanne.