Manuel d'inspection des établissements laitiers – Chapitre 18
C. Vanne de dérivation

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Essai 10 : Siège(s) de vanne sans fuites

Application :

Toutes les vannes de dérivation d'écoulement utilisées avec des pasteurisateurs HTST et les systèmes HHST utilisant un montage de vanne à tige double.

Fréquence :

À l'installation et au moins une fois tous les 6 mois par la suite.

Critères :

Il ne doit pas y avoir à la vanne de dérivation de fuites de lait cru vers les canalisations de lait pasteurisé.

Appareillage :

Outils appropriés de démontage de la vanne de dérivation et des canalisations sanitaires.

Méthode :

On observe s'il n'y a pas de fuite au(x) siège(s) de la vanne de dérivation.

Marche à suivre :

  1. Pendant que le système fonctionne avec de l'eau, on met la vanne de dérivation en position de dérivation.
  2. On débranche les canalisations d'écoulement avant des dispositifs à tige unique et on vérifie si le siège des vannes ne fuit pas. Dans les dispositifs à tige double, on enlève la canalisation de détection de fuites ou on l'observe attentivement à travers le voyant.
  3. On vérifie si les orifices d'échappement de fuites des vannes à tige unique sont ouverts.
  4. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si on constate des fuites, on doit démonter l'appareil, remplacer les joints d'étanchéité défectueux ou faire les autres réparations qui s'imposent.

Essai 11 : Fonctionnement des tiges de vanne

Application :

Toutes les vannes de dérivation des pasteurisateurs HTST où on utilise un écrou de presse-garniture.

Fréquence :

À l'installation et au moins tous les six mois par la suite.

Critères :

La ou les tiges de vanne de dérivation se déplacent librement quand l'écrou de presse-garniture est bien serré.

Appareillage :

Outils appropriés de démontage des vannes de dérivation et des canalisations sanitaires.

Méthode :

On observe si les tiges de vanne de dérivation se déplacent facilement.

Marche à suivre :

  1. On serre le plus possible l'écrou de presse-garniture.
  2. On fait fonctionner le pasteurisateur HTST et on met plusieurs fois la vanne de dérivation en écoulement avant et en dérivation.
  3. On observe si la (les) tige(s) de vanne se déplacent(nt) facilement.
  4. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si une vanne est d'un fonctionnement paresseux, on doit procéder au réglage ou aux réparations qui s'imposent pour que la tige puisse facilement se déplacer en tout sens avec l'écrou de presse-garniture (s'il y en a un) bien serré.

Figure 2 - Schéma du corps de la vanne
Figure - Schéma du corps de la vann. Description ci-dessous.
Description de l'image - Schéma du corps de la vanne

Ce schéma montre les éléments du corps de la vanne. Les éléments sont composées de :

  • Écrou de 4 po
  • Ressort de détection de fuites
  • Joint torique de détection de fuites
  • Clapet de détection de fuites
  • Partie supérieure du corps
  • Garniture de papier
  • Écrou de poussoir
  • Petit anneau de caoutchouc (2 ⅛ po diamètre extérieur (D.E.))
  • Disque séparateur
  • Grand anneau de caoutchouc (3 ¾ po D.E.)
  • Poussoir
  • Anneau moyen de caoutchouc (2 ¾ po D.E.)
  • Corps
  • Tige
  • Clé de raccordement de tige
  • Anneau d'étanchéité en caoutchouc
  • Écrou de presse-garniture

Référence : Milk Pasteurization Controls and Tests (Red cow book), 8th Edition, 2003.

Essai 12 : Montage de vannes à tige unique

Application :

Toutes les vannes de dérivation à tige unique utilisées avec les pasteurisateurs HTST.

Fréquence :

À l'installation, au moins tous les six mois par la suite et toutes les fois que l'on règle ou remplace la microcommande.

Critères :

Si la vanne de dérivation est mal montés, le dispositif de régulation du débit et tous les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement qui se trouvent entre le réservoir à niveau constant et le casse-vide s'arrêtent ou sont isolés du système.

Appareillage :

Clé de montage d'accessoires sanitaires.

Méthode :

On observe le fonctionnement du dispositif de régulation du débit quand la vanne de dérivation est mal montée.

Marche à suivre :

  1. Pendant que le système de pasteurisation HTST fonctionne à l'eau froide et que la vanne de dérivation est en écoulement dérivé, on desserre d'un demi-tour l'écrou hexagonal 13H qui fixe la t te au corps de la vanne. On met ainsi hors tension le régulateur de débit et tous les autres facilitateurs d'écoulement. On devrait effectuer cet essai sans que des canalisations soient raccordées à l'orifice d'écoulement avant de la vanne de dérivation, car de ces canalisations peut venir une force suffisante pour garder l'orifice bien fermé même si l'écrou hexagonal es desserré.
  2. Pendant que le système de pasteurisation HTST fonctionne à l'eau froide et que la vanne de dérivation est en écoulement dérivé, on enlève la clé de raccordement au bas de la tige de vanne. On doit mettre hors tension le dispositif de régulation du débit et les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement.
  3. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si le dispositif de régulation du débit ne réagit pas comme il le devrait, il faut immédiatement vérifier le montage et le câblage de l'appareil pour trouver la cause de la défectuosité et corriger celle-ci.

Essai 13 : Montage de vannes à tige double

Application :

Toutes les vannes de dérivation à tige double utilisées avec les pasteurisateurs HTST et HHST.

Fréquence :

À l'installation, au moins tous les six mois par la suite et quand on règle ou remplace le microcommande.

Critères :

Si la vanne de dérivation est mal montée, on doit arrêter ou contourner le dispositif de régulation du débit et tous les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement.

Appareillage :

Outils de démontage de la vanne de dérivation.

Méthode :

Quand la vanne de dérivation est mal montée, on observe le fonctionnement du dispositif de régulation du débit et de tous les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement.

Marche à suivre A :

  1. Pendant que le pasteurisateur ne fonctionne pas et que la vanne de dérivation est en écoulement dérivé, on enlève un étrier de l'actionneur.
  2. On met la vanne de dérivation en position d'écoulement avant par un réglage « Inspection » de la commande de sélection et on débranche la tige de l'actionneur.
  3. On met la vanne de dérivation en écoulement dérivé par un réglable « Traitement » de la commande de sélection et on met sous tension le dispositif de régulation du débit. Ce dernier appareil et tous les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement devraient être arrêtés ou contournés.
  4. On monte à nouveau la vanne de dérivation en la mettant en écoulement avant et en rebranchant la tige sur l'actionneur.
  5. On met la vanne de dérivation en écoulement dérivé et on replace l'étrier de l'actionneur.
  6. On reprend l'opération pour l'autre actionneur.
  7. On consigne les résultats.

Marche à suivre B :

  1. Pendant que la vanne de dérivation est en écoulement dérivé, on enlève la micro-commande de la rainure de contact de la tige de vanne. On observe si le dispositif de régulation du débit et tous les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement sont arrêtés ou contournés.
  2. On consigne les résultats.

Marche à suivre C :

  1. Lorsque le système de pasteurisation est en mode d'écoulement direct, on insère un écrou dans l'orifice d'échappement rapide de la vanne de déviation.
  2. On abaisse la température de traitement au-dessous de la température de dérivation.
  3. On observe si la vanne de dérivation ne passe pas immédiatement en position de dérivation complète, si tous les dispositifs facilitateurs d'écoulement s'arrêtent et si le séparateur est contourné.
  4. On reprend l'essai pour la soupape de détection de fuites.
  5. On consigne les résultats.

Marche à suivre D : (pour les installations où un système de minuteries asservi à un débitmètre fait office de régulateur de débit)

  1. Lorsque le système de pasteurisation est en mode d'écoulement direct, on insère un écrou dans l'orifice d'échappement rapide de la vanne de déviation.
  2. On active l'alarme de débit élevé.
  3. On observe si la vanne de déviation ne passe pas immédiatement en position de déviation complète, si tous les facilitateurs d'écoulement s'arrêtent et si le séparateur est contourné.
  4. On active l'alarme de faible débit ou de perte de signal.
  5. On observe si la vanne de déviation ne passe pas immédiatement en position de déviation complète, si tous les facilitateurs d'écoulement s'arrêtent et si le séparateur est contourné.
  6. On reprend l'essai pour la vanne de détection des fuites.
  7. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si le dispositif de régulation du débit ne réagit pas comme il le devrait, on doit immédiatement vérifier le montage et le câblage de l'appareil pour trouver la cause de la défectuosité et corriger celle-ci.

Figure 3 - Vue éclatée de la vanne
Figure - Vue éclatée de la vanne. Description ci-dessous.
Description de l'image - Vue éclatée de la vanne

Ce schéma illustre la vue éclatée de la vanne de dérivation à tige double. Il montre les différentes pièces de la vanne de dérivation à tige double séparées dans le corps inférieur, le corps supérieur, le microcontact et le panneau de commande. Les éléments sont composées de :

  1. Corps inférieur - vanne de dérivation
  2. Montage du clapet
  3. Joint torique, tige de clapet
  4. Étrier - corps
  5. Joint d'étanchéité
  6. Montage du corps-vanne
  7. Étrier - actionneur
  8. Raccord - flexible
  9. Soupape d'échappement
  10. Mamelon - tuyau
  11. Montage de l'actionneur (complet)
  12. Corps supérieur - vanne
  13. Montage de l'actionneur
  14. Joint torique entre la plaque et le boitier
  15. Montage du fil
  16. Écrou - passe-fil
  17. Passe-fil
  18. Écrou borgne
  19. Rondelle
  20. Boitier – microcontact
  21. Écrou - support de couvercle
  22. Rondelle de blocage-support de couvercle
  23. Vis - support de microcontact
  24. Support - couvercle
  25. Étrier de boucle
  26. Vis - étrier de boucle
  27. Vis – microcontact (réglage)
  28. Ressort
  29. Support - microcontact
  30. Support – microcontact (réglage)
  31. Bloc – Microcontact (montage)
  32. Microcontact
  33. Rondelle
  34. Vis - microcontact
  35. Tableaude commande (complet)

Référence : Milk Pasteurization Controls and Tests (Red cow book), 8th Edition, 2003.

Liste : Vanne de dérivation à tige double Modèle 262-121

  1. Corps inférieur - vanne de dérivation
  2. Montage du clapet
  3. Joint torique, tige de clapet
  4. Étrier - corps
  5. Joint d'étanchéité
  6. Montage du corps-vanne
  7. Étrier - actionneur
  8. Raccord - flexible
  9. Soupape d'échappement
  10. Mamelon - tuyau
  11. Montage de l'actionneur (complet)
  12. Corps supérieur - vanne
  13. Montage de l'actionneur
  14. Joint torique entre la plaque et le boitier
  15. Montage du fil
  16. Écrou - passe-fil
  17. Passe-fil
  18. Écrou borgne
  19. Rondelle
  20. Boitier – microcontact
  21. Écrou - support de couvercle
  22. Rondelle de blocage-support de couvercle
  23. Vis - support de microcontact
  24. Support - couvercle
  25. Étrier de boucle
  26. Vis - étrier de boucle
  27. Vis – microcontact (réglage)
  28. Ressort
  29. Support - microcontact
  30. Support – microcontact (réglage)
  31. Bloc – Microcontact (montage)
  32. Microcontact
  33. Rondelle
  34. Vis - microcontact
  35. Tableaude commande (complet)

Essai 14 : Dérivation manuelle

Application :

Système de pasteurisation HTST avec pompe d'appoint.

Fréquence :

À l'installation et au moins tous les six mois par la suite.

Critères :

Quand la vanne de dérivation est en dérivation manuelle, la pompe d'appoint s'arrête, la plume (enregistreur graphique) de la fréquence indique une position écoulement dérivé, le voyant vert s'éteint, le voyant rouge s'allume et la différence de pression est maintenue.

Appareillage :

Aucun.

Méthode :

On observe le réaction du système à une dérivation manuelle.

Marche à suivre :

  1. Avec le système de pasteurisation HTST qui fonctionne et la vanne de dérivation en position d'écoulement avant, on appuie sur le bouton de dérivation manuelle. On observe si la vanne de dérivation prend la position écoulement dérivé. Le voyant vert s'éteint et le voyant rouge s'allume. On devrait maintenir la différence de pression entre lait cru et lait pasteurisé dans le récupérateur.
  2. On pousse le bouton de dérivation manuelle pendant que le système de pasteurisation HTST fonctionne à sa pression maximum de marche. On vérifie si la tension du ressort de la vanne de dérivation suffit à assurer la dérivation du système à la pression maximum de fonctionnement.
  3. On fait fonctionner le système de pasteurisation HTST en écoulement avant et on pousse le bouton de dérivation manuelle jusqu'à ce que la pression du côté du lait cru atteigne zéro (0) lpc. On relâche le bouton et on observe si la différence de pression entre lait cru et lait pasteurisé se maintient dans le récupérateur.
  4. On consigne les résultats.

Mesures correctives :

Si les mouvements que nous venons de décrire ne se font pas quand on effectue les opérations 1, 2 et 3 ou que la différence de pression nécessaire entre lait cru et lait pasteurisé ne se maintient pas, on doit immédiatement revoir le montage et le câblage du système de pasteurisation, corriger les défectuosités indiquées ou procéder aux réglages qui s'imposent.

Essai 15 : Temps de réaction

Application :

Toutes les vannes de dérivation utilisées avec des pasteurisateurs HTST et les systèmes HHST utilisant un montage de vanne à tige double.

Fréquence :

À l'installation et au moins tous les six mois par la suite.

Critères :

La vanne de dérivation doit passer en une seconde au plus d'une position d'écoulement avant complet à une position d'écoulement dérivé complet.

Appareillage :

  1. Chronomètre.
  2. Bain d'eau, huile ou autre médium approprié.

Méthode :

On établit le temps qui s'écoule entre le moment où le mécanisme de régulation amorce la dérivation quand la température baisse et le moment où la vanne de dérivation prend la position d'écoulement dérivé complet.

Marche à suivre :

  1. On met la sonde thermométrique de l'enregistreur de seuil thermique de sécurité dans le bain d'eau.
  2. Avec le bain d'eau, d'huile ou autre médium approprié à une température supérieure à la température de dérivation, on laisse l'eau se refroidir progressivement. Au moment où le mécanisme de dérivation s'actionne, on met le chronomètre en marche et, dès que la vanne de dérivation prend la position d'écoulement dérivé complet, on arrête ce même chronomètre. Dans un dispositif à tige double, les deux éléments devraient se déplacer en même temps.
  3. On consigne les résultats. Le temps de réaction ne doit pas dépasser une seconde.

Mesures correctives :

Si le temps de réaction dépasse la seconde, on doit immédiatement prendre des mesures correctives.

Essai 16 : Retard d'évacuation de vanne

Application :

Toutes les vannes de dérivation à double tige où des matières premières (produits traités) peuvent être piégées entre les deux sièges pendant que le dispositif est en position d'écoulement dérivé (s'applique uniquement aux pasteurisateurs HTST).

Fréquence :

  1. À l'installation et au moins tous les six mois par la suite.
  2. Toutes les fois que le scellé du relais à retardement est brisé.

Critères :

Il devrait y avoir évacuation pendant au moins une (1) seconde des matières se trouvant dans la cavité qui se forme provisoirement entre les deux sièges. S'il y a un restricteur dans la canalisation de déviation, le relais de temporisation doit être réglé à trois (3) secondes au plus. La temporisation maximale de trois secondes ne s'applique pas lorsque le régulateur de débit est un système de minuterie asservie à un débitmètre magnétique.

Appareillage :

Chronomètre.

Méthode :

Quand la vanne de dérivation passe de la position d'écoulement dérivé à la position d'écoulement avant, on doit bien évacuer les matières qui se trouvent piégées entre les deux sièges, mais cette évacuation ne doit pas nuire au temps de retenue requis.

Marche à suivre :

  1. On fait fonctionner le pasteurisateur en position d'écoulement dérivé.
  2. On porte la température au-dessus de la température d'écoulement direct.
  3. Au moment où la (première) soupape de dérivation commence à passer en position « d'écoulement avant », on met le chronomètre en marche.
  4. Au moment où la soupape de détection de fuites commence à bouger, on arrête le chronomètre.
  5. On consigne le résultat et on règle au besoin le relais à retardement (et on scelle le relais ou son boîtier).

Mesures correctives :

Si le temps d'évacuation de vanne est de moins d'une (1) seconde ou de plus de trois (3) secondes dans une canalisation de dérivation avec restricteur, on doit immédiatement prendre des mesures correctives.

Essai 17 : Relais à retardement en enclenchement avec le dispositif de régulation du débit

Application :

Dispositifs de déviation de l'écoulement à deux tiges dotés d'une commande manuelle d'écoulement direct (position d'inspection sur le commutateur de mode) (s'applique aux pasteurisateurs HTST et HHST).

Fréquence :

À l'installation et au moins tous les six (6) mois par la suite.

Critères :

On doit s'assurer que le système ne peut passer manuellement en position d'écoulement avant pendant que fonctionne le dispositif de régulation du débit ou tout dispositif facilitateur d'écoulement entre le réservoir à niveau constant et le casse-vide

Appareillage :

Aucun.

Méthode :

On doit vérifier si la vanne de dérivation ne peut passer manuellement en position d'écoulement avant pendant que fonctionne le dispositif de régulation du débit ou tout dispositif facilitateur d'écoulement entre le réservoir à niveau constant et le casse-vide.

Marche à suivre :

Pendant que le système fonctionne en écoulement avant, on règle la commande à la position « Inspection » et on observe si les événements suivants se produisent automatiquement dans l'ordre :

  1. La vanne de dérivation passe immédiatement en position d'écoulement dérivé et le dispositif de régulation du débit se met hors tension.
  2. La vanne de dérivation reste en position d'écoulement dérivé pendant que le dispositif de régulation du débit ralentit et s'arrête.
  3. Tous les dispositifs facilitateurs d'écoulement sont soit mis hors tension soit contournés.
  4. Après que le dispositif de régulation du débit cesse de fonctionner, la vanne de dérivation prend la position écoulement avant et tous les dispositifs facilitateurs d'écoulement restent hors tension ou contournés.
  5. On consigne les résultats et on scelle la minuterie ou le boîtier.

Mesures correctives :

Si on n'observe pas le déroulement décrit plus haut, un réglage de minutage ou un changement de câblage s'impose.

Essai 18 : Relais à retardement CIP

Application :

Tous les systèmes de pasteurisation HTST et HHST où on désire faire fonctionner le dispositif de régulation du débit et (ou) les autres dispositifs facilitateurs d'écoulement pendant le cycle CIP.

Fréquence :

  1. À l'installation et au moins tous les six (6) mois par la suite.
  2. Toutes les fois que le scellé du relais à retardement est brisé.

Critères :

Quand la commande de la vanne de dérivation passe de la position « traitement » à « CIP », ce dispositif devra se mettre immédiatement en mode « écoulement dérivé » et y rester pendant au moins 10 minutes avant que ne commence son cycle normal en mode CIP. Pendant ce temps, la pompe d'appoint s'éteindra et ne devra pas fonctionner pendant le retard de 10 minutes.

Appareillage :

Chronomètre.

Méthode :

On fixe le point de consigne du relais à retardement à une valeur égale ou supérieure à 10 minutes.

Marche à suivre :

  1. On fait fonctionner le pasteurisateur en écoulement avant (avec la commande de la vanne de dérivation en position « traitement » et à un débit inférieur à la valeur caractéristique du temps de retenue. On utilise de l'eau dont la température est supérieur à la température de pasteurisation.
  2. On met la commande de la vanne de dérivation en position « CIP ». La vanne passe immédiatement en position d'écoulement dérivé et la pompe d'appoint cesse de fonctionner.
  3. On démarre le chronomètre quand la vanne de dérivation passe en position d'écoulement dérivé.
  4. On arrête le chronomètre quand la vanne de dérivation passe en écoulement avant pour son cycle initial en mode CIP ou que la pompe d'appoint se met en marche.
  5. On consigne les résultats. Le retard doit être d'au moins 10 minutes.

Mesures corrective :

Si la vanne de dérivation ne reste pas en position d'écoulement dérivé pendant au moins 10 minutes après que la commande passe de la position « traitement » à la position « CIP », on élève le point de consigne du relais à retardement et on reprend l'opération d'essai. Si la pompe d'appoint se met en marche à un moment quelconque pendant le retard de 10 minutes, son câblage est à réparer.

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