Vannes à boule zero deadleg
IMI PBM
Vanne à boule Zero Dead Leg sanitaire, gamme IMI PBM Z-Ball®
IMI PBM Valve Solutions – Vannes de piquage sans zone morte pour boucles WFI, PW et vapeur pure
La gamme IMI PBM Z-Ball® est conçue pour un point précis des boucles pharmaceutiques : le piquage de point d’usage sur une boucle WFI, PW ou vapeur pure.
Sur un montage classique, ce piquage combine une vanne à diaphragme sur le point d’usage et une vanne à boule sur la boucle principale, séparées par un tronçon de tuyauterie.
Ce tronçon est le dead leg : le fluide de la boucle circule à côté, ne le balaie pas, et une colonne stagne entre les deux vannes. L’ASME BPE-2016 fixe la limite à 2×D (deux fois le diamètre du piquage), au-delà, le tronçon devient un point de contamination et un motif de rejet en qualification.
La Z-Ball® intègre les deux fonctions dans un seul corps compact. La boucle principale traverse la vanne, le piquage de point d’usage sort perpendiculairement, et la géométrie interne supprime le tronçon mort par construction.
Utilisée en pharmaceutique, biotechnologie et fabrication aseptique, sur les boucles WFI, les réseaux PW, les distributions vapeur pure et les barrières stériles à point d’usage multiple.
Principe et intérêt sur boucles à points d’usage
Une boucle WFI dessert typiquement 15 à 40 points d’usage sur un même circuit. Chaque piquage classique génère un dead leg de plusieurs cm de tube stagnant, où la température peut chuter et où le rouging démarre plus vite qu’ailleurs sur la boucle.
Sur une boucle de 50 points d’usage, cela représente autant de zones à surveiller en qualification, à passiver et à requalifier périodiquement.
La Z-Ball® ramène ce dead leg à zéro mesurable. La boule perpendiculaire au flux principal isole ou ouvre le point d’usage sans introduire de tronçon stagnant. La boucle continue de balayer le corps de vanne à chaque circulation, ce qui prévient la stratification thermique et le démarrage du rouging à cet endroit.
Elle remplace le combo diaphragme + boule + tube intermédiaire par un composant unique, avec réduction du nombre de soudures orbitales et du coût total d’installation.
Matériaux corps et pièces mouillées
Acier inoxydable 316L bas ferrite en standard, forgé.
Alternatives disponibles en AL-6XN® (UNS N08367) pour les fluides chlorurés et en Hastelloy® C-22 (UNS N06022) pour les milieux extrêmement corrosifs.
Composition et traçabilité conformes ASME BPE. Certificat matière 3.1 fourni sur toutes les pièces mouillées.
Sièges, joints et étanchéité
Sièges standard V-TEF™ (PTFE modifié). Alternatives FKM et EPDM disponibles selon compatibilité chimique et température.
Élastomères de classe USP Class VI, matériaux FDA compliant.
Étanchéité bulle-tight bidirectionnelle amont et aval sur le point d’usage, indépendamment de la circulation dans la boucle principale.
Vide total (full vacuum) tenu en standard, condition critique pour les phases de refroidissement post-SIP.
Technologie Adjust-O-Seal®
Serrage progressif des sièges contre la boule par ajustement des vis de corps, en ligne, sans démontage ni interruption de procédé.
Compense l’usure normale des sièges au fil des cycles.
Sur une boucle WFI qui fonctionne 24h/24 à 80 °C avec un point d’usage cyclé plusieurs fois par jour, cette compensation évite le remplacement prématuré de la vanne et prolonge la durée de vie utile de plusieurs années.
Conception hygiénique et drainage
Corps entièrement drainable en position ouverte comme fermée, sans zone d’accumulation résiduelle.
Chemin de fluide continu sur la boucle principale, quelle que soit la position de la boule côté point d’usage.
Port de purge optionnel intégré au corps pour évacuation des condensats en service vapeur pure ou pour mise à zéro entre lots.
Traitements de surface réalisés sans ingrédient d’origine animale (ADI-free).
Configuration en service vapeur pure
En stérilisation de collecteur vapeur pure, la Z-Ball® est ouverte pour introduire la vapeur dans la boucle procédé.
En position fermée, le port de purge intégré évacue les condensats vers un purgeur, ce qui évite l’accumulation d’eau condensée qui compromettrait la stérilité à la prochaine ouverture et créerait une zone froide.
C’est cette configuration qui remplace le montage historique « vanne boucle + purgeur + retour » par un seul composant.
Finition de surface
| Finition | Ra interne | Cible applicative |
| Mécanique fine | ≤ 0,76 µm (30 µin) | Pharma standard, biotech |
| Mécanique haute pureté | ≤ 0,51 µm (20 µin) | Pharma haute pureté, WFI |
| Électropoli | ≤ 0,38 µm (15 µin) | Pharma haute pureté, vapeur pure, points d’usage critiques |
Dimensions et raccordements
Tailles disponibles de 1/2″ à 4″ (DN 15 à DN 100) sur la boucle principale, port de piquage dimensionné de 1/2″ à 2″ selon débit du point d’usage.
Raccordements disponibles : clamp hygiénique (Tri-Clamp), extrémités tube étendues pour soudage orbital, filetage sanitaire, brides selon spécification.
Compatibilité avec les standards dimensionnels ASME BPE, DIN 11864 et SMS.
Plage de service
Pression de service jusqu’à 62,1 bar (900 psig) selon matériau de siège.
Température jusqu’à 232 °C avec sièges V-TEF™, plages réduites avec joints FKM ou EPDM selon compatibilité.
Compatibilité SIP en cyclage répété (typiquement plusieurs cycles par jour sur point d’usage stérile), sous réserve de sélection d’élastomère adaptée.
Actionnement
Manœuvre manuelle par poignée verrouillable ou automatisation.
Interface Direct Mount Actuation intégrée sur l’axe de tige, alignement précis avec actionneur pneumatique ou électrique et durée de vie en cyclage prolongée.
Automation en réseau disponible sur option (DeviceNet et équivalents) pour intégration sur skid automatisé multi-points.
Actionneurs ressort de rappel simple effet (fail-safe close) disponibles pour garantir la fermeture du point d’usage en cas de perte d’air comprimé.
Traçabilité et conditionnement
Chaque vanne livrée avec certificat matière 3.1 selon EN 10204 sur toutes les pièces mouillées (CMTR), déclaration de conformité USP Class VI pour les élastomères et attestation FDA pour les matériaux au contact produit.
Marquage laser du corps : référence, taille, matériau, numéro de série, sens de flux boucle principale.
Emballage individuel sous housse polyéthylène, extrémités bouchonnées.