DP163 Vanne de réduction de pression pilotée

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DP163 Vanne de réduction de pression pilotée

Le DP163 est une vanne de réduction de pression pilotée à corps en acier inoxydable pour la vapeur, disponible de DN15LC à DN80 avec des limites documentées de pression, température et capacité.

Présentation de la régulation de pression du DP163 de Spirax Sarco

Spirax Sarco DP163 est une vanne de réduction de pression pilotée à corps en acier inoxydable pour les applications vapeur. Elle est destinée aux services de réduction où une pression aval régulée doit être maintenue lorsque la demande de vapeur et les conditions amont varient dans les limites de fonctionnement documentées. La vanne utilise un ressort de réglage de pression, une vanne pilote, des membranes, une tuyauterie de commande et une vanne principale pour transformer la pression aval en une ouverture maîtrisée du passage principal. Cette disposition donne au concepteur un point de régulation de pression pratique et autonome, sans ajouter d’actionneur électrique à l’ensemble.

Le DP163 doit être sélectionné comme élément d’une station complète de réduction de pression vapeur. La vanne n’est qu’un élément de la limite de pression : l’isolement, la filtration et l’évacuation des condensats en amont influencent la qualité de la vapeur arrivant au pilote et à la vanne principale, tandis que l’indication de pression et la protection contre la surpression en aval déterminent si l’équipement à pression réduite est correctement protégé. La documentation relie donc le diamètre de la vanne, la norme de raccordement, le réglage de pression, l’état de la vapeur et la disposition d’installation, au lieu de considérer le diamètre nominal de la conduite comme une décision de sélection suffisante.

Comment le DP163 régule la pression aval

En fonctionnement, le circuit de commande pilote réagit à la pression mesurée en aval de la vanne de réduction. Le ressort de réglage établit la plage aval demandée et l’ensemble pilote-membrane module la vanne principale en fonction de la pression de commande. Le dispositif de réduction peut ainsi être utilisé sur des services vapeur de charge moyenne ou de procédé, des branches et des points d’alimentation d’équipements lorsque le débit et les conditions de pression requis restent dans les données du produit.

Deux plages de ressort de réglage de pression du DP163 sont documentées. Le ressort rouge couvre les pressions aval de 0.2 à 17 bar g, tandis que le ressort gris couvre 16.0 à 21 bar g. Les plages se chevauchant entre 16 et 17 bar g, la couleur du ressort doit être choisie en fonction de la pression de réglage requise et les détails de la commande confirmés avant la livraison. Le ressort monté pour la pression indiquée à la commande convient au service, mais la vanne est livrée sans préréglage ; la mise en service doit établir le réglage aval réel sur site.

Construction en acier inoxydable pour service vapeur

Le DP163 utilise de l’acier inoxydable dans tout l’ensemble de régulation de pression. Les informations techniques indiquent l’acier inoxydable pour le corps, la vanne principale et le siège, le boîtier de la vanne pilote, les composants pilotes, les membranes, l’ensemble de tube de commande et l’ensemble de tube d’équilibrage ; les nuances individuelles sont indiquées dans la section technique ci-dessous. La limite de matériau est ainsi claire : le DP163 décrit ici est le modèle vapeur en acier inoxydable, et l’aptitude du matériau, la classe de pression et la classe de température doivent encore être vérifiées par rapport aux conditions réelles de l’installation.

La vanne est disponible en DN15LC, DN15, DN20, DN25, DN32, DN40, DN50 et DN80. DN15LC est la version à faible capacité. Les raccordements à brides standard sont EN 1092 PN25 et PN40, BS 10 Table J et ASME/ANSI 300 ; ASME/ANSI 150 et JIS 20 peuvent être fournis sur demande. La norme de bride choisie est importante, car les limites pression-température diffèrent entre le groupe de brides standard et ASME/ANSI 150. La norme de raccordement, le diamètre nominal et la pression aval requise doivent donc être définis ensemble, et non séparément.

Capacité, prise de pression et état de la vapeur

Les valeurs Kv maximales vont de 1.0 pour DN15LC à 64.0 pour DN80. Ce sont des capacités à pleine ouverture destinées à la sélection de la vanne et au dimensionnement de la soupape de sécurité. Elles ne remplacent pas un calcul de dimensionnement : le débit requis, les pressions amont et aval, l’état de la vapeur et la perte de charge admissible doivent être comparés à la courbe de capacité. Une vanne de même diamètre nominal que la conduite d’alimentation n’est pas nécessairement le bon choix ; une vanne de réduction correctement sélectionnée est souvent plus petite que la conduite amont, tandis que la conduite aval est plus grande.

La courbe de capacité vapeur publiée est basée sur une vanne équipée d’un tube externe de prise de pression aval. Le tube d’équilibrage interne est utile dans les installations adaptées, mais à basse pression aval il peut réduire la capacité disponible de la vanne jusqu’à environ 30 %. Lorsque l’on recherche une régulation plus précise, une meilleure stabilité ou la capacité maximale, les instructions d’installation décrivent le remplacement de l’équilibrage interne par une prise de pression externe. Le raccord de prise doit déboucher dans une zone calme de la conduite principale à pression réduite, avec au moins 1 m ou 15 diamètres de conduite droite et ininterrompue de chaque côté, en retenant la plus grande valeur.

L’état de la vapeur modifie également la capacité disponible. La courbe s’utilise pour la vapeur saturée ; pour la vapeur surchauffée, les informations techniques indiquent un facteur de correction de 0.95 à 55 °C de surchauffe et de 0.90 à 100 °C. La correction doit être appliquée au résultat de la courbe avant de vérifier la charge requise. Le calcul de charge doit donc préciser si la vapeur est saturée ou surchauffée, plutôt que de s’appuyer sur un seul débit nominal.

Limites de pression et de température

Les limites de pression du DP163 dépendent de la norme de raccordement et de la température. Pour le groupe de brides standard indiqué dans les informations techniques, la pression maximale de conception est de 36.4 bar g à 20 °C, la pression maximale de vapeur saturée en amont et la pression différentielle maximale sont de 25 bar g, et la température maximale de fonctionnement est de 250 °C à 24 bar g. Pour ASME/ANSI 150, la pression maximale de conception correspondante est de 18.9 bar g à 20 °C, la pression maximale de vapeur saturée amont et la pression différentielle maximale sont de 14 bar g, et 250 °C est autorisé à 12.1 bar g. La température minimale de fonctionnement est de 0 °C ; pour des températures inférieures, consulter Spirax Sarco.

Ces valeurs ne constituent pas une autorisation de fonctionner à toutes les combinaisons pression-température du tableau. Il faut considérer ensemble la courbe pression-température, le groupe de brides, le choix du ressort, l’état de la vapeur et les exigences de sécurité du système. La vanne est conçue pour une pression maximale d’essai hydraulique à froid de 60 bar g, mais avec les éléments internes montés la pression d’essai ne doit pas dépasser 40 bar g. Une soupape de sécurité aval reste nécessaire si une vanne de réduction bloquée en pleine ouverture pouvait exposer l’équipement aval à une pression excessive.

Conditions d’installation qui protègent la régulation

Le DP163 s’installe sur une conduite horizontale, la chambre de membrane principale étant sous la conduite. La vapeur doit être suffisamment drainée et aussi sèche que possible ; le guide d’installation recommande un séparateur sur l’alimentation vapeur. La crépine amont, de même diamètre que la conduite amont, doit avoir une maille de 100 mesh et être montée sur le côté afin d’éviter l’accumulation d’eau. Les contraintes de conduite dues à la dilatation thermique ou à un support insuffisant ne doivent pas être transmises au corps de vanne, et la vitesse dans les conduites des deux côtés doit rester inférieure ou égale à 30 m/s.

Un manomètre aval est indispensable pour régler la vanne et un manomètre amont constitue une aide utile au diagnostic. La station doit comporter une soupape de sécurité dimensionnée et réglée pour protéger le système à pression réduite, avec une conduite de décharge menée vers un endroit sûr. Si l’équipement aval agit rapidement, les instructions demandent une distance d’au moins 50 diamètres de conduite ou un récipient intermédiaire afin de limiter les impulsions de pression atteignant le DP163. Lorsqu’un bypass est indispensable pour assurer la continuité de l’alimentation, il doit normalement avoir le même diamètre que la vanne de réduction, être placé au-dessus ou sur le côté de l’ensemble principal, être cadenassé contre toute utilisation non autorisée et rester sous surveillance manuelle.

Contrôles de maintenance et de commande

Une révision complète est recommandée tous les 12 à 18 mois, idéalement après dépose de la vanne de la conduite. Les instructions de maintenance identifient la vanne principale et son siège, l’ensemble de vanne pilote, les membranes pilotes et les membranes principales comme des pièces susceptibles d’être remplacées ou remises en état ; les orifices de commande, la tuyauterie de commande, les raccords et le tube d’équilibrage doivent rester exempts de tartre et de saletés. Les pièces filetées et ajustées de près en acier inoxydable 316 étant sensibles au grippage ou au soudage à froid, le démontage et le remontage exigent un soin particulier ; lorsque l’application le permet, les instructions recommandent une fine pellicule de graisse à base de PTFE sur les pièces en contact.

Avant de commander, confirmez le modèle, le diamètre, la norme de bride, la plage du ressort, le réglage de pression, la pression et la température de la vapeur, la disposition de la prise de pression, les exigences de certification et la protection aval. La certification EN 10204 3.1 est disponible si elle est spécifiée à la commande. Les pièces jointes au produit fournissent les documents techniques et d’installation complets pour vérifier les dimensions, les courbes de capacité, les limites pression-température, la mise en service et les procédures de maintenance.

Choisir la bonne solution de réduction

Pour comparer une autre solution de réduction de pression vapeur pilotée, consultez la page publiée de la vanne de réduction de pression DP27 . Si le cahier des charges demande un autre produit de réduction dans la même catégorie de systèmes de commande, la page de la vanne de réduction de pression 25P propose une voie de sélection distincte. Si le service exige une solution compacte à action directe plutôt que pilotée, comparez la vanne de réduction de pression à action directe BRV2S. Ces liens facilitent la sélection du produit ; ils ne transforment pas la page DP163 en spécification de plusieurs modèles.

En résumé, Spirax Sarco DP163 doit être spécifiée en partant de la charge vapeur et du service de pression : établissez la pression aval et le débit vapeur requis, appliquez les hypothèses correctes de prise de pression et de surchauffe, sélectionnez le diamètre et la norme de raccordement dans les limites documentées, puis concevez la station autour de la vanne pour la vapeur sèche, la filtration, le drainage, la mesure et la protection contre la surpression. Cette méthode exploite les atouts de la conception pilotée en acier inoxydable tout en gardant visibles pour l’ingénieur les limites de pression, de température, de capacité et de maintenance.

Description

Le DP163 est une vanne de réduction de pression pilotée fabriquée en acier inoxydable et destinée aux applications vapeur. Elle est livrée avec un ressort de réglage sélectionné pour la pression aval indiquée à la commande, mais le ressort n’est pas préréglé.

La vanne satisfait aux exigences de la directive européenne relative aux équipements sous pression et de la réglementation britannique de sécurité des équipements sous pression ; elle porte le marquage requis lorsqu’il s’applique. La certification EN 10204 3.1 est disponible ; les exigences de certification et d’inspection doivent être précisées à la commande.

Diamètres et raccordements de tuyauterie

Le DP163 est disponible en DN15LC (faible capacité), DN15, DN20, DN25, DN32, DN40, DN50 et DN80.

Raccordements disponibles pour DP163
Groupe de raccordementNormes de raccordement
Brides standardEN 1092 PN25 et PN40 ; BS 10 Table J ; ASME/ANSI 300
Disponible sur demandeASME/ANSI 150 ; JIS 20

Valeurs Kv

Les valeurs Kv maximales ci-dessous sont des capacités à pleine ouverture et doivent servir au dimensionnement de la soupape de sécurité comme à la sélection de la vanne.

Kv maximal selon le diamètre de vanne
DiamètreDN15LCDN15DN20DN25DN32DN40DN50DN80
Pouces nominaux1/21/23/411 1/41 1/223
Kv1.02.85.58.112.017.028.064.0

Conversion : Cv (UK) = Kv × 0.963 ; Cv (US) = Kv × 1.156.

Limites de pression et de température

L’enveloppe de fonctionnement dépend du groupe de raccordement et de la température. N’utilisez pas une seule valeur de pression ou de température sans vérifier la courbe et la norme de raccordement correspondantes.

Conditions de conception et de fonctionnement du corps DP163
ConditionGroupe de brides standardGroupe ASME/ANSI 150
Condition de conception du corpsPN40Corps PN40 ; la limite propre au raccordement s’applique
Pression maximale de conception36.4 bar g à 20 °C (528 psi g à 68 °F)18.9 bar g à 20 °C (274 psi g à 68 °F)
Température maximale de conception250 °C à 24 bar g (482 °F à 348 psi g)
Température minimale de conception-10 °C (14 °F)
Pression maximale amont pour vapeur saturée25 bar g (363 psi g)14 bar g (203 psi g)
Température maximale de fonctionnement250 °C à 24 bar g (482 °F à 348 psi g)250 °C à 12.1 bar g (482 °F à 175 psi g)
Température minimale de fonctionnement0 °C (32 °F) ; consulter Spirax Sarco pour des températures de fonctionnement inférieures
Pression différentielle maximale25 bar (363 psi)14 bar (203 psi)
Pression maximale d’essai hydraulique à froid60 bar g (870 psi g) ; avec les éléments internes montés, ne pas dépasser 40 bar g (580 psi g)

Ressorts de réglage de pression

Plages de pression aval pour DP163
CouleurPlage de pression aval
Rouge0.2 à 17 bar g (2.9 à 247 psi g)
Gris16.0 à 21 bar g (232 à 305 psi g)

Matériaux

Les matériaux suivants s’appliquent à la construction du DP163. Les nuances d’acier inoxydable et les détails des fixations doivent être vérifiés par rapport à la vanne commandée et à toute certification requise.

Matériaux DP163, pièces 1–14
PièceComposantMatériauSpécification ou détail du matériau
1Vis de réglageAcier inoxydableBS 6105 A4/80
2Contre-écrou de réglageAcier inoxydableBS 6105 A4/80
3RondelleAcier inoxydableBS 1449 304 S16
4Boîtier du ressortAcier inoxydableDIN 3100 316 C12
5Plaque supérieure du ressortAcier inoxydableBS 970 431 S29
6Ressort de réglage de pressionAcier inoxydableBS 2056 302 S25
7Plaque inférieure du ressortAcier inoxydableBS 970 431 S29
8Écrous et goujons de fixation du boîtier de ressortAcier inoxydableÉcrous BS 6105 A4/80 ; goujons DN15 à DN50 M10 × 30 mm
9Membrane piloteAcier inoxydableBS 1449 316 S31
10Boîtier de la vanne piloteAcier inoxydableBS 3100 316 C12
11Piston de la vanne piloteAcier inoxydableBS 970 431 S29
12Couvercle du boîtier de ressortAcier inoxydableBS 1449 304 S12
13Ensemble vanne pilote et siègeAcier inoxydableBS 970 431 S29
14Crépine interneAcier inoxydableBS 1449 304 S16
Matériaux DP163, pièces 15–30 et pièces DN80
PièceComposantMatériauSpécification ou détail du matériau
15Joint de corpsGraphite exfolié renforcé d’acier inoxydable—
16Ressort de rappel de la vanne principaleAcier inoxydableBS 2056 302 S25
17Vanne principaleAcier inoxydableBS 970 431 S29
18Siège de la vanne principaleAcier inoxydableBS 970 431 S29
19Ensemble du tube d’équilibrageAcier inoxydableBS 3605 304 S14
20Corps de la vanne principaleAcier inoxydableBS 3100 316 C12
21Écrous et goujons de fixation du boîtier de vanne piloteAcier inoxydableÉcrous BS 6105 A4/80 ; goujons M10 × 25 mm pour DN15–DN20, M12 × 30 mm pour DN25–DN50 et M12 × 40 mm pour DN80
22Chambre de membrane principaleAcier inoxydable mouléBS 3100 316 C12
23Écrous et boulons de fixation de la membrane principaleAcier inoxydableÉcrous BS 3692 classe 8 ; boulons M12 × 50 mm pour DN15–DN20, M12 × 60 mm pour DN25–DN32, M12 × 65 mm pour DN40–DN50 et M12 × 80 mm pour DN80
24Membranes principalesAcier inoxydableBS 1449 316 S31
25Plaque de membrane principaleAcier inoxydableBS EN 10088-3 1.4307
26Tige de pousséeAcier inoxydableBS 970 431 S29
27Ensemble de tuyauterie de commandeAcier inoxydableBS 3605 304 S14
28Bouchon, 1/8 inch BSPAcier inoxydableBS 970 431 S29
29Raccord de tube de pressionAcier inoxydableBS 970 316 S31
30Contre-écrouAcier inoxydableBS 6105 A4/80
45Écrous et goujons du corps DN80Acier inoxydableÉcrous BS 3692 classe 8 ; goujons BS 6105 A4/80, M12 × 40 mm
46Chambre supérieure de membrane principale DN80Acier inoxydableBS 3100 316 C12

Dimensions et poids

Les dimensions sont approximatives et indiquées en mm (pouces) ; les poids sont approximatifs et indiqués en kg (lb).

Tableau des dimensions et poids du DP163 pour DN15LC à DN80 avec dimensions de raccordement EN 1092 PN40, ASME 300, ASME 150 et BS 10 Table J
Dimensions dépendant du raccordement et poids approximatifs du DP163, reproduits de la page 7 de TI-P107-01.
Longueur de raccordement A et poids approximatif
DiamètreEN 1092 PN40 AASME 300 AASME 150 ABS 10 Table J APoids
DN15LC130 (5.12)130 (5.12)122 (4.80)130 (5.12)15 (33.1)
DN15130 (5.12)130 (5.12)122 (4.80)130 (5.12)15 (33.1)
DN20150 (5.91)150 (5.91)142 (5.59)150 (5.91)16 (35.3)
DN25160 (6.30)160 (6.30)156 (6.14)164 (6.46)23 (50.7)
DN32180 (7.09)183 (7.20)176 (6.93)184 (7.24)25 (55.1)
DN40200 (7.87)209 (8.23)200 (7.87)209 (8.23)40 (88.2)
DN50230 (9.06)236 (9.29)230 (9.06)243 (9.57)42 (92.6)
DN80310 (12.2)319 (12.6)310 (12.2)325 (12.8)103 (227)
Dimensions communes B, D, E et F
Groupe de diamètresBDEF
DN15LC et DN15175 (6.89)405 (15.9)277 (10.9)128 (5.04)
DN25 et DN32216 (8.50)440 (17.3)288 (11.3)152 (5.98)
DN40 et DN50280 (11.0)490 (19.3)305 (12.0)185 (7.28)
DN80350 (13.8)580 (22.8)322 (12.7)258 (10.2)

Capacité vapeur

Courbe de capacité vapeur du DP163 reliant pression amont, pression aval et capacité pour DN15LC à DN80
Courbe de capacité en vapeur saturée du DP163. Lisez l’intersection des pressions amont et aval, puis projetez-la sur les échelles de diamètre.

Les capacités indiquées correspondent à une vanne équipée d’un tube externe de prise de pression. Le tube d’équilibrage interne peut réduire la capacité, notamment à basse pression aval, jusqu’à environ 30 %.

Utilisation de la courbe avec de la vapeur saturée

Pour une vanne devant laisser passer 600 kg/h (1323 lb/h) en réduisant la pression de 6 bar (87.0 psi) à 4 bar (58.0 psi), repérez l’intersection de la courbe amont de 6 bar et de la ligne aval horizontale de 4 bar. Projetez ce point vers le bas jusqu’aux échelles de capacité. Dans les conditions de l’exemple, DN32 (1 1/4 inch) est le plus petit diamètre capable de traiter la charge requise.

Utilisation de la courbe avec de la vapeur surchauffée

La vapeur surchauffée possède un volume spécifique plus élevé ; appliquez donc un facteur de correction au résultat de la courbe. Le facteur est de 0.95 pour 55 °C de surchauffe et de 0.90 pour 100 °C. Dans l’exemple précédent, une vanne DN32 ayant une capacité de vapeur saturée de 740 kg/h au point de la courbe laisserait passer 703 kg/h après la correction 0.95 pour 55 °C de surchauffe.

Pièces de rechange et commande

Les catégories de pièces de rechange DP163 comprennent le kit de maintenance, les membranes principales, les membranes pilotes, l’ensemble d’étanchéité de la vanne pilote, l’ensemble vanne pilote et piston, l’ensemble de vanne principale, le ressort de rappel principal, le ressort de réglage de pression, l’ensemble de tube de commande, l’ensemble de tube d’équilibrage, le joint de corps, les jeux de goujons et écrous de fixation, les boulons et écrous de fixation de la chambre de membrane, ainsi que l’ensemble tige de poussée et plaque de membrane principale.

Le kit de maintenance est un jeu de réserve couvrant les pièces disponibles marquées pour la maintenance générale. Pour commander des pièces, indiquez leur désignation, le diamètre de la vanne, le numéro de modèle et la pression nominale. Les procédures de montage et les couples de serrage doivent être suivis à l’aide du guide complet d’installation et de maintenance.

Note d’installation et exemple de commande

Installez la vanne sur une conduite horizontale, la chambre de membrane principale sous la conduite et le débit dans le sens indiqué par la flèche du corps. Pour une station complète, suivez les informations d’installation et de maintenance fournies avec la vanne.

Exemple de commande : une vanne DP163 DN32 de réduction de pression pilotée, avec ressort de réglage rouge et raccordements à brides EN 1092 PN25.

Guide d’installation et de maintenance

  1. Informations de sécurité
  2. Informations générales sur le produit
  3. Installation
  4. Mise en service
  5. Maintenance
  6. Pièces de rechange
  7. Recherche de pannes

1. Informations de sécurité

Le fonctionnement sûr du DP163 ne peut être garanti que si l’installation, la mise en service, l’utilisation et la maintenance sont réalisées par du personnel qualifié conformément à ces instructions. Les consignes générales d’installation et de sécurité applicables aux canalisations et aux installations, ainsi que l’utilisation correcte des outils et équipements de sécurité, doivent également être respectées.

1.1 Utilisation prévue

À l’aide de ce guide, de la plaque signalétique et de la fiche d’informations techniques, vérifiez que le DP163 convient à l’application vapeur prévue. Le produit satisfait aux exigences applicables de la directive européenne relative aux équipements sous pression et de la réglementation britannique de sécurité des équipements sous pression, et porte le marquage requis lorsqu’il s’applique.

Catégorie de la directive équipements sous pression indiquée pour DP163
Diamètre de vanneCatégorie
DN15 à DN32SEP
DN40 à DN801
  • Vérifiez l’aptitude du matériau, la pression, la température et leurs valeurs maximale et minimale.
  • Si les limites du produit sont inférieures à celles du système, ou si un dysfonctionnement pouvait créer une surpression ou une surchauffe dangereuse, prévoyez un dispositif de sécurité empêchant le dépassement de la limite.
  • Déterminez la situation correcte d’installation et le sens d’écoulement du fluide.
  • Le produit n’est pas destiné à supporter les contraintes externes induites par le système. L’installateur doit évaluer ces contraintes et prendre des mesures pour les réduire au minimum.
  • Retirez les couvercles de protection des raccordements et le film protecteur des plaques signalétiques avant l’installation sur une application vapeur ou toute autre application à haute température.

1.2–1.6 Accès, éclairage, contenu de la conduite, environnement et système

  • Prévoyez un accès sûr et, si nécessaire, une plateforme de travail protégée avant d’intervenir sur le produit. Prévoyez un équipement de levage adapté lorsque cela est nécessaire.
  • Assurez un éclairage suffisant, en particulier pour les travaux détaillés ou complexes.
  • Tenez compte de ce qui se trouve ou s’est trouvé dans la conduite, notamment les matières inflammables, les substances dangereuses pour la santé et les températures extrêmes.
  • Évaluez les zones à risque d’explosion, le manque d’oxygène, les gaz dangereux, les surfaces chaudes, les risques d’incendie, le bruit excessif et les machines en mouvement autour du produit.
  • Tenez compte de l’effet du travail prévu sur l’ensemble du système. L’isolement des évents ou des dispositifs de protection, ou la désactivation des commandes et alarmes, peut mettre le personnel et l’équipement en danger. Ouvrez et fermez progressivement les vannes d’isolement pour éviter les chocs du système.

1.7–1.11 Pression, température, outils, vêtements et permis

  • Isolez la pression et purgez le système en toute sécurité jusqu’à la pression atmosphérique. Envisagez une double isolation et verrouillez ou étiquetez les vannes fermées. Ne supposez jamais que le système est dépressurisé simplement parce qu’un manomètre indique zéro.
  • Après l’isolement, laissez le temps à la température de se normaliser afin d’éviter les brûlures.
  • Disposez des outils et consommables appropriés et utilisez des pièces de rechange Spirax Sarco d’origine.
  • Évaluez le besoin de vêtements de protection contre les produits chimiques, les températures élevées ou basses, le bruit, la chute d’objets et les risques pour les yeux ou le visage.
  • Tout travail doit être effectué ou supervisé par une personne compétente. Respectez tout système formel de permis de travail ; s’il n’en existe pas, une personne responsable doit connaître le travail effectué et organiser l’assistance nécessaire. Posez des avertissements si besoin.

1.12–1.16 Manutention, risques résiduels, gel, élimination et retours

  • Évaluez les risques liés à la manutention de produits volumineux ou lourds et utilisez une méthode de levage ou de manutention appropriée.
  • La surface extérieure peut devenir très chaude en fonctionnement normal et les produits peuvent retenir du fluide car ils ne se vidangent pas automatiquement. Soyez prudent lors du démontage ou du retrait de la vanne.
  • Protégez le produit contre les dégâts dus au gel lorsqu’il peut être exposé à des températures inférieures au point de congélation.
  • Sauf indication contraire, le produit est recyclable et aucun risque écologique n’est prévu lorsqu’il est éliminé avec les précautions nécessaires.
  • Lors du retour d’un produit, fournissez par écrit les informations sur les résidus de contamination, les dommages mécaniques et les dangers associés, y compris les fiches de données de sécurité pertinentes.

Avertissement : Si le DP163 n’est pas utilisé de la manière spécifiée dans ces instructions, la protection fournie peut être altérée.

2. Informations générales sur le produit

Le DP163 est une vanne de réduction de pression pilotée à corps en acier inoxydable pour les applications vapeur. Elle est livrée avec un ressort de réglage choisi pour la pression aval indiquée à la commande. Le ressort n’est pas préréglé.

Pour obtenir davantage de données produit, utilisez la fiche d’informations techniques du DP163. Les diamètres disponibles sont DN15LC, DN15, DN20, DN25, DN32, DN40, DN50 et DN80. Les brides standard sont EN 1092 PN25 et PN40, BS 10 Table J et ASME/ANSI 300 ; ASME/ANSI 150 et JIS 20 sont disponibles sur demande.

2.1 Limites de pression et de température

Limites du DP163 dépendant du raccordement
ConditionGroupe de brides standardGroupe ASME/ANSI 150
Pression maximale de conception à 20 °C36.4 bar g18.9 bar g
Pression maximale amont pour vapeur saturée25 bar g14 bar g
Température maximale de fonctionnement250 °C à 24 bar g250 °C à 12.1 bar g
Température minimale de fonctionnement0 °C ; consulter Spirax Sarco pour des températures de fonctionnement inférieures
Pression différentielle maximale25 bar14 bar
Pression maximale d’essai hydraulique à froid60 bar g ; avec les éléments internes montés, ne pas dépasser 40 bar g

La courbe pression-température et le groupe de raccordement commandé doivent être vérifiés ensemble. N’utilisez pas la vanne dans une zone indiquée comme interdite par la fiche d’informations techniques.

3. Installation

3.1 Fourniture

Le DP163 est fourni prêt à être installé. Le ressort de réglage est sélectionné pour la pression aval indiquée à la commande, mais il n’est pas préréglé.

3.2 Montage

Installez toujours la vanne sur une conduite horizontale, la chambre de membrane principale sous la conduite. Pour les fortes capacités, les charges très variables ou le service de secours, deux vannes ou plus peuvent être installées en parallèle.

Station de réduction de pression vapeur DP163 recommandée, avec séparateur, crépine 100 mesh, conduite de commande, soupape de sécurité, manomètres, purgeur et longueur droite
Disposition d’installation recommandée du DP163 selon IM-P006-07. Le point de prise de pression doit disposer d’une section droite dégagée des deux côtés.

3.3–3.7 Dimensionnement des conduites, contraintes, isolement, drainage et saletés

  • Dimensionnez les conduites des deux côtés afin que la vitesse ne dépasse pas 30 m/s. Une vanne correctement dimensionnée est souvent plus petite que la conduite amont, tandis que la conduite aval est généralement plus grande.
  • Ne transmettez pas au corps de vanne les contraintes de conduite dues à la dilatation ou à un support insuffisant.
  • Utilisez des vannes d’isolement à passage intégral lorsque cela est possible.
  • Drainez suffisamment les conduites afin que la vanne reçoive de la vapeur sèche. Un séparateur sur l’alimentation vapeur constitue la disposition idéale. Si la fermeture des vannes d’isolement aval risque d’inonder la conduite aval, installez un ensemble de purge réglé pour évacuer les condensats dus aux pertes par rayonnement.
  • Protégez la vanne avec une crépine de même diamètre que la conduite amont et équipée d’une maille de 100 mesh. Montez la crépine sur le côté pour empêcher l’accumulation d’eau.

3. Prise de pression

Pour obtenir une régulation plus précise, une meilleure stabilité ou la capacité maximale, remplacez le tube d’équilibrage par une prise de pression externe comme suit :

  1. Retirez l’ensemble du tube d’équilibrage.
  2. Obturez la prise 1/8 inch BSP ainsi créée sur le côté du corps avec le bouchon fourni dans le sac en tissu fixé à la vanne.
  3. Obturez l’autre prise 1/8 inch BSP située sur le côté de la chambre de vanne pilote avec le bouchon monté dans la prise à l’avant de la chambre pilote.
  4. Montez le raccord de compression en laiton et la bague de compression fournis dans la prise de la chambre pilote. Il accepte un tube de diamètre extérieur 6 mm. Si aucun tube adapté n’est disponible, retirez le raccord et vissez directement dans la chambre pilote un tube acier de diamètre nominal 1/4 inch.
  5. Raccordez la prise de pression au sommet de la conduite principale à pression réduite, en un point disposant d’au moins 1 m ou 15 diamètres de conduite droite, sans raccord, dans chaque direction, en retenant la plus grande valeur.
  6. Disposez la prise de pression avec une pente descendante dans le sens d’évacuation afin que les condensats s’éloignent du DP163. Si cette pente ne peut pas être conservée à l’entrée par le sommet d’une grande conduite principale à pression réduite, raccordez la conduite de commande de pression sur le côté de la conduite principale.

3.9 Manomètres

Un manomètre aval est indispensable pour régler correctement la vanne. Un manomètre amont est un outil de diagnostic essentiel.

3.10 Bypass

Si une alimentation vapeur constante doit être maintenue pendant l’entretien de la vanne de réduction, installez un bypass. La vanne de bypass a normalement le même diamètre que la vanne de réduction. Cadenassez le volant pour empêcher toute utilisation non autorisée et maintenez le bypass sous surveillance manuelle permanente. Le bypass peut être au-dessus ou à côté de l’ensemble principal, jamais en dessous.

3.11 Soupape de sécurité

Installez une soupape de sécurité pour protéger l’équipement aval contre une pression excessive. Réglez-la pour qu’elle se soulève en dessous de la pression de service sûre de l’équipement aval. Elle est normalement dimensionnée pour évacuer la pleine capacité de la vanne de réduction si le DP163 reste complètement ouvert en cas de défaillance. Tenez compte de la caractéristique de refermeture de la soupape et du réglage sans charge : pour une soupape DIN avec un blowdown typique de 10 %, la pression minimale de réglage possible équivaut à la pression sans charge plus la valeur de blowdown et une marge d’au moins 0.1 bar. Conduisez la décharge vers un endroit sûr.

3.12 Position par rapport aux autres vannes de commande

  • Installez les vannes d’isolement du système en amont du DP163.
  • Maintenez les équipements de commande rapides en aval, tels que les vannes actionnées par piston pulsé, à au moins 50 diamètres de conduite. Si cela n’est pas pratique, utilisez un récipient intermédiaire pour réduire les impulsions de pression transmises.
  • Lorsque la station comporte à la fois une soupape de sécurité aval et une vanne de commande, installez la soupape après la vanne de commande plutôt qu’entre le DP163 et celle-ci. Cela réduit les déclenchements intempestifs dus à une légère fuite tout en protégeant le système aval.
  • Purgez correctement la tuyauterie intermédiaire aval afin que les condensats ne s’accumulent pas du côté aval.

4. Mise en service

4.1 Démarrage et réglage de la vanne

  1. Vérifiez que tous les raccordements sont correctement réalisés et que toutes les vannes sont fermées.
  2. Tournez complètement la vis de réglage dans le sens antihoraire jusqu’à ce que le ressort soit détendu.
  3. Ouvrez la petite vanne de la ligne de commande de pression.
  4. Soufflez la tuyauterie d’approche en retirant le couvercle et la crépine du filtre qui protège le purgeur de vapeur drainant la conduite amont. Remettez-les ensuite en place. Ne retirez pas la crépine du filtre de la conduite principale pendant cette opération. Inspectez et nettoyez le filtre de la conduite principale à intervalles réguliers si nécessaire.
  5. Ouvrez lentement la vanne d’isolement amont jusqu’à son ouverture complète.
  6. Avec une clé de 19 mm entre plats, tournez lentement la vis de réglage dans le sens horaire jusqu’à ce que le manomètre indique la pression aval souhaitée.
  7. Maintenez la vis de réglage avec la clé et serrez le contre-écrou pour fixer le réglage de pression, en vous assurant que la rondelle C reste en place.
  8. Ouvrez lentement la vanne aval jusqu’à son ouverture complète.

4.2 Deux vannes ou plus en parallèle

Pour des vannes en parallèle, il est avantageux d’utiliser deux diamètres différents : choisissez la plus petite pour les faibles charges et mettez la plus grande en service pour la demande normale et maximale. Réglez chaque vanne séparément en condition d’extrémité fermée, avec la vanne d’isolement aval fermée. Réglez la plus petite à environ 0.1 bar au-dessus de la plus grande.

5. Maintenance

Avant toute maintenance, suivez les informations de sécurité de la section 1.

Avertissement : Le joint du corps contient un mince anneau de support en acier inoxydable qui peut provoquer des blessures s’il est manipulé ou éliminé incorrectement.

Avertissement pour DP163 : L’acier inoxydable 316 utilisé dans le produit, notamment dans les pièces filetées ou ajustées de près, est sensible au grippage ou au soudage à froid. Faites très attention lors du démontage et du remontage. Lorsque l’application le permet, appliquez une fine pellicule de graisse à base de PTFE sur les pièces en contact avant le remontage.

5.1 Maintenance courante

Démontez la vanne pour une révision complète tous les 12 à 18 mois, idéalement après l’avoir retirée de la conduite. Les pièces pouvant nécessiter un remplacement ou une remise en état comprennent la vanne principale et son siège, l’ensemble de vanne pilote, les membranes pilotes et les membranes principales. Nettoyez si nécessaire les dépôts sur la bague de guidage de la tige de poussée, la tuyauterie de commande, les raccords et les orifices de commande.

5.2 Membranes et nettoyage

Si les membranes ne sont pas remplacées, ne les retournez pas ; remontez chaque membrane exactement dans la position où elle se trouvait avant la dépose. Maintenez propres les orifices de commande des adaptateurs de tuyauterie et le tube d’équilibrage. Soufflez à l’air comprimé si nécessaire. N’utilisez pas de perceuse sur les orifices de commande, car leur agrandissement peut perturber le fonctionnement.

Diamètre de la membrane principale
Diamètre de vanneDiamètre de membrane
DN15LC, DN15 et DN20125 mm
DN25 et DN32166 mm
DN40 et DN50230 mm
DN80300 mm

5.3 Ressorts et plages de réglage de pression

CouleurPlage de pression réduite du DP163
Rouge0.2 à 17 bar
Gris16.0 à 21 bar

5.4 Remplacer ou modifier le ressort de commande

  1. Desserrez le contre-écrou et tournez la vis de réglage dans le sens antihoraire jusqu’à ce que le ressort soit détendu.
  2. Faites glisser la rondelle C depuis le dessous du contre-écrou et retirez le couvercle.
  3. Retirez l’ancien ressort et remplacez-le par le nouveau, en n’oubliant pas la plaque supérieure du ressort.
  4. Remettez le couvercle et la rondelle C. Tournez la vis de réglage dans le sens horaire jusqu’à obtenir la pression souhaitée.
  5. Maintenez la vis de réglage et serrez le contre-écrou, en vous assurant que la rondelle C reste en place.

5.5 Remplacer l’ensemble de vanne pilote et le joint à soufflet

  1. Isolez la vanne de réduction et ramenez la pression à zéro.
  2. Desserrez le contre-écrou et tournez la vis de réglage dans le sens antihoraire jusqu’à ce que le ressort soit détendu.
  3. Faites glisser la rondelle C et retirez le couvercle.
  4. Retirez le ressort et la plaque supérieure du ressort.
  5. Dévissez les quatre écrous M10 et retirez le boîtier du ressort, la plaque inférieure et les membranes.
  6. Dévissez les écrous-raccords de la tuyauterie et libérez le tube en acier inoxydable de 6 mm.
  7. Dévissez les écrous du boîtier de la vanne pilote et retirez le boîtier, en vous assurant que le ressort de la vanne principale reste correctement positionné sur la tête de vanne principale.
  8. Dévissez l’ensemble de vanne pilote, y compris sa crépine intégrée, avec une douille de 27 mm entre plats et retirez le piston.
  9. Dévissez l’ensemble du joint à soufflet avec une douille de 24 mm entre plats et remplacez-le si nécessaire.
  10. Une fois le joint à soufflet retiré, vissez le nouvel ensemble de vanne pilote et serrez à 115 N m.
  11. Insérez le piston par le haut et vérifiez un jeu de 0.7 mm entre le sommet du piston et une règle posée en travers du logement de membrane. Usinez le piston si nécessaire pour obtenir ce jeu, puis éliminez les arêtes vives.
  12. Positionnez soigneusement le joint à soufflet sur le piston et serrez à 115 N m.
  13. Appuyez légèrement le sommet du soufflet sur le piston et vérifiez avec la règle qu’un faible jeu subsiste.
  14. Vérifiez que les faces de joint du bloc pilote et du corps sont propres et que le ressort de la vanne principale est correctement positionné.
  15. Montez un joint neuf et fixez le bloc pilote avec les écrous en utilisant le tableau de couples ci-dessous.
  16. Remontez le tube en acier inoxydable de 6 mm et serrez les écrous-raccords pour obtenir une étanchéité vapeur.
  17. Remontez les deux membranes dans la même orientation qu’au démontage, avec toutes les surfaces de contact propres.
  18. Positionnez la plaque inférieure du ressort et fixez le boîtier avec les quatre écrous M10 à 50 N m.
  19. Remettez le ressort et la plaque supérieure. Tournez la vis de réglage jusqu’à ce qu’elle se positionne juste sur la plaque supérieure, puis remettez le couvercle et la rondelle C.
  20. Remettez la vanne en service en suivant les étapes nécessaires de la section 4.1.
Couples recommandés des écrous de fixation du bloc pilote
Diamètre de vanneÉcrouCouple
DN15LC, DN15 et DN20M1040 N m
DN25 à DN50M1260 N m
DN80M1280 N m

5.6 Nettoyer la crépine de la vanne pilote

  1. Isolez la vanne de réduction et ramenez la pression à zéro.
  2. Desserrez le contre-écrou et tournez la vis de réglage dans le sens antihoraire jusqu’à ce que le ressort soit détendu.
  3. Dévissez les écrous-raccords et libérez le tube en acier inoxydable de 6 mm.
  4. Dévissez les écrous du boîtier pilote et retirez le boîtier avec l’ensemble du boîtier de ressort. Assurez-vous que le ressort de la vanne principale reste correctement positionné sur la tête de vanne principale.
  5. Tenez le bloc pilote à l’envers et dévissez l’écrou de retenue de la crépine avec une clé de 27 mm entre plats.
  6. Retirez et nettoyez la crépine en veillant à ne pas perdre le petit ressort de rappel ni la bille.
  7. Remontez la bille, le ressort, la crépine et l’écrou de retenue. Serrez l’écrou de retenue à 15 N m.
  8. Nettoyez les faces de joint et vérifiez que le ressort de la vanne principale est correctement positionné.
  9. Montez un joint neuf et fixez le bloc pilote avec le tableau de couples de la section 5.5.
  10. Remontez le tube en acier inoxydable de 6 mm et serrez les écrous-raccords pour obtenir une étanchéité vapeur.
  11. Remettez la vanne en service en suivant les étapes nécessaires de la section 4.1.

5.7 Remplacer les membranes de la vanne pilote

  1. Isolez la vanne de réduction et ramenez la pression à zéro.
  2. Desserrez le contre-écrou et détendez complètement le ressort avec la vis de réglage.
  3. Retirez la rondelle C et le couvercle.
  4. Retirez le ressort et la plaque supérieure du ressort.
  5. Dévissez les quatre écrous M10 et retirez le boîtier du ressort, la plaque inférieure et les anciennes membranes.
  6. Montez deux membranes neuves avec toutes les faces de contact propres.
  7. Positionnez la plaque inférieure du ressort et fixez le boîtier avec les quatre écrous M10 à 50 N m.
  8. Remettez le ressort, la plaque supérieure, le couvercle et la rondelle C.
  9. Remettez la vanne en service en suivant les étapes nécessaires de la section 4.1.

5.8 Remplacer les membranes principales

  1. Isolez la vanne de réduction et ramenez la pression à zéro.
  2. Dévissez le long écrou-raccord et tirez-le vers l’extérieur.
  3. Dévissez les écrous et boulons M12 et abaissez la chambre de membrane avec les deux membranes en acier inoxydable, la plaque de membrane et l’ensemble de tige de poussée.
  4. Nettoyez soigneusement la chambre inférieure de membrane et les surfaces de contact.
  5. Remplacez la plaque de membrane et l’ensemble de tige de poussée. Remettez sans serrer la chambre inférieure sur les boulons de part et d’autre du raccord et placez le bossage dans son logement. Assurez-vous que le tube de raccordement en acier inoxydable est dans son raccord.
  6. Rapprochez les deux membranes principales et faites-les glisser en position, en soulevant progressivement la plaque de membrane pour les dégager.
  7. Poussez la chambre inférieure dans son logement et remettez les écrous et boulons M12. Serrez à 75 N m.
  8. Resserrez le long écrou-raccord pour obtenir une étanchéité vapeur.
  9. Remettez la vanne en service en suivant les étapes nécessaires de la section 4.1.

5.9 Entretenir ou remplacer la vanne principale et le siège

  1. Isolez la vanne de réduction de pression et ramenez la pression à zéro.
  2. Dévissez les écrous-raccords et libérez le tube en acier inoxydable de 6 mm.
  3. Dévissez les écrous du boîtier de vanne pilote et retirez le bloc pilote avec l’ensemble du boîtier de ressort.
  4. Retirez le ressort et la tête de la vanne principale.
  5. Retirez le siège principal avec la douille appropriée. Un outil spécial est nécessaire pour DN80.
  6. Examinez les faces de portée. Si l’usure est légère, rodez la tête et le siège de la vanne principale sur une plaque plane avec une pâte à roder fine.
  7. Si l’une des pièces est fortement usée ou impropre, remplacez-la. Le siège et la tête de vanne ne sont pas fournis en paire appariée ; il n’est donc pas nécessaire de remplacer les deux.
  8. Nettoyez le filetage et la surface de portée dans le corps, remettez le siège et serrez selon le tableau de couples ci-dessous.
  9. Après le montage d’une pièce ou un rodage important, réglez de nouveau la tige de poussée de la vanne principale pour obtenir la levée correcte.
  10. Exposez la plaque de membrane principale et l’ensemble de tige de poussée en suivant la procédure de remplacement de la membrane.
  11. Remontez l’ensemble de tige et la tête de vanne principale en vérifiant que la tête se positionne sur le siège.
  12. Ouvrez la vanne principale en poussant la plaque contre la butée du corps et vérifiez la levée avec une jauge de profondeur.
  13. Si la levée diffère du tableau, desserrez le contre-écrou et réglez la tige de poussée vers l’intérieur ou l’extérieur de la plaque de membrane. Resserrez le contre-écrou lorsque la levée est correcte.
  14. Remontez l’ensemble de vanne inférieur en suivant la procédure des membranes principales.
  15. Nettoyez les faces de joint, remontez la tête de vanne principale et positionnez correctement son ressort.
  16. Montez un joint neuf et fixez le bloc pilote en utilisant le tableau de couples du bloc pilote.
  17. Remontez le tube en acier inoxydable de 6 mm, serrez les écrous-raccords et remettez la vanne en service conformément à la section 4.1.
Couples de serrage recommandés du siège de la vanne principale
DiamètreEntre plats de la douilleCouple
DN15 et DN15LC30 mm A/F110–120 N m
DN2036 mm A/F140–150 N m
DN2541 mm A/F230–250 N m
DN3246 mm A/F300–330 N m
DN40—400–490 N m
DN50—620–680 N m
DN80—600–700 N m
Levée correcte de la vanne principale
DiamètreLevée
DN15 et DN15LC2.0 mm
DN202.5 mm
DN253.0 mm
DN323.5 mm
DN404.5 mm
DN505.0 mm
DN808.0 mm

6. Pièces de rechange

Les catégories de pièces de rechange disponibles pour DP163 comprennent deux membranes principales, deux membranes pilotes, l’ensemble de joint de vanne pilote, l’ensemble vanne pilote et piston, l’ensemble de vanne principale, le ressort de rappel principal, le ressort de réglage de pression, l’ensemble de tuyauterie de commande, l’ensemble de tube d’équilibrage, le joint de corps, les jeux de goujons et écrous de fixation, les jeux de boulons et écrous de fixation de la chambre de membrane, ainsi que l’ensemble tige de poussée et plaque de membrane principale.

Pour la maintenance générale, le kit de maintenance est un jeu de réserve couvrant les pièces de rechange disponibles désignées pour y être incluses. Commandez en indiquant la désignation, le diamètre de vanne, le numéro de modèle DP163 et la pression nominale. Il ne faut pas supposer que les matériaux de rechange du DP163 sont interchangeables avec d’autres corps de vanne.

7. Recherche de pannes

Avant toute recherche de panne, isolez la vanne et vérifiez que les pressions amont et aval sont nulles.

7.1 Pression aval nulle ou trop faible

  1. Vérifiez que la vapeur haute pression arrive à la vanne, que la vapeur est ouverte et que la crépine est propre. Un manomètre amont facilite la mise en service et la recherche de panne.
  2. Vérifiez si le ressort de réglage de pression est cassé.
  3. Recherchez une obstruction de l’ensemble de tuyauterie et soufflez-le après avoir désaccouplé les écrous-raccords.
  4. Vérifiez et débouchez un orifice de commande obstrué.
  5. Vérifiez si les membranes principales sont rompues et remplacez-les selon la section 5.8.
  6. Vérifiez la longueur du piston de la vanne pilote selon la procédure de la section 5.5.
  7. Vérifiez que la vanne dispose d’une capacité suffisante. Confirmez la pression amont, vérifiez la disposition du tube d’équilibrage et installez une prise de pression externe si nécessaire. Si la pression aval reste trop faible, une vanne de plus grand diamètre peut être nécessaire.

7.2 Pression aval trop élevée

  1. Vérifiez que la prise de pression externe n’est pas obstruée et soufflez-la après démontage.
  2. Vérifiez et nettoyez un orifice de commande obstrué.
  3. Vérifiez et remplacez les membranes pilotes rompues.
  4. Vérifiez si la vanne pilote ou le piston se bloque et suivez la section 5.5.
  5. Vérifiez que la vanne principale porte correctement sur son siège.
  6. Vérifiez si la tige de poussée de la vanne principale se bloque et suivez la procédure de contrôle de levée.
  7. Vérifiez la longueur du piston de la vanne pilote.
  8. Vérifiez que la vanne pilote porte correctement sur son siège.

7.3 Instabilité

  1. Vérifiez que la pression amont est stable et que la tuyauterie ou les crépines amont ne limitent pas le débit.
  2. Après avoir confirmé une pression amont stable et un dimensionnement correct, réglez la vanne en condition d’extrémité fermée et appliquez la pleine charge. Une chute excessive de pression aval indique que la vanne est peut-être sous-dimensionnée.
  3. Vérifiez si la vapeur est excessivement humide et comparez l’installation à la disposition recommandée.
  4. Vérifiez que la prise de pression externe ne se trouve pas dans une zone turbulente.
  5. Vérifiez si l’ensemble de tuyauterie contient des saletés détachées et soufflez-le.
  6. Vérifiez si la vanne pilote, le piston pilote ou la tige de poussée de la vanne principale se bloque.
  7. Vérifiez si les membranes pilotes ou principales ont été trop étirées et remplacez-les si nécessaire.

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Installation and maintenance

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DP17, DP143 and DP163 Pressure Reducing Valves - Supplementary Safety InformationIM-S10-30 CMGT Issue 2EnglishDownload

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