Vannes à bille haute pression utilisez une bille usinée avec précision avec une surface lisse et polie qui s’adapte parfaitement au siège de la vanne. La bille elle-même est généralement constituée de matériaux à haute résistance tels que l'acier inoxydable, les aciers alliés ou même des matériaux exotiques comme l'Inconel, qui offrent une résistance à la corrosion et à l'usure dans des conditions de haute pression. Lorsque la vanne est fermée, la bille tourne dans une position où elle bloque complètement le chemin d'écoulement. La surface polie de la bille assure un contact étroit et constant avec le siège de la vanne, formant ainsi une étanchéité efficace. Plus la pression est élevée, plus la force est exercée sur la bille contre le siège, améliorant encore l'étanchéité.

Les sièges des robinets à tournant sphérique haute pression sont généralement fabriqués à partir de matériaux durables tels que le PTFE (téflon), le PEEK ou d'autres élastomères, qui offrent d'excellentes propriétés d'étanchéité. Ces matériaux sont choisis pour leur capacité à conserver leur élasticité et leur résistance aux forces de haute pression, ainsi que pour leur capacité à résister aux variations de température et à l’exposition à des substances corrosives. Dans des conditions de haute pression, ces matériaux se compriment légèrement lorsque la vanne est fermée, créant ainsi un joint étanche et étanche entre la bille et le siège. De plus, certains robinets à bille utilisent des conceptions à double joint, dans lesquelles les deux côtés de la bille sont scellés pour améliorer encore la résistance aux fuites.

De nombreux robinets à tournant sphérique haute pression intègrent des sièges à ressort ou des joints auto-ajustables qui compensent l'usure au fil du temps et les variations de pression. Ces joints sont conçus pour s'ajuster automatiquement à mesure que la pression augmente, garantissant que la bille maintient un contact constant avec le siège et fournissant une étanchéité continue et fiable. Le mécanisme à ressort pousse le siège contre la bille, maintenant une force d'étanchéité constante et empêchant les fuites même lorsque les composants de la vanne vieillissent ou subissent une dilatation thermique.

Une caractéristique clé des vannes à bille haute pression est leur conception de tige anti-éclatement. Cette caractéristique garantit que, même sous une pression extrême, la tige de vanne ne peut pas être expulsée du corps de vanne, ce qui pourrait entraîner une défaillance catastrophique ou une fuite. La tige est solidement verrouillée en place et comprend généralement un joint secondaire, tel qu'un joint torique ou un matériau d'emballage, pour garantir qu'aucune fuite ne se produise le long de la tige. Cette conception empêche toute fuite potentielle de fluides ou de gaz de la vanne, même dans des conditions de pression les plus élevées.

Le corps de la vanne et les composants internes des vannes à bille haute pression sont fabriqués à partir de matériaux capables de résister aux contraintes associées aux applications haute pression. Ces matériaux sont soigneusement sélectionnés pour offrir solidité, rigidité et résistance à la déformation. Les matériaux courants comprennent l'acier au carbone, l'acier inoxydable et les métaux fortement alliés, qui empêchent le corps de la vanne de se dilater, de se fissurer ou de se déformer sous pression. La résistance de ces matériaux garantit que la bille et le siège restent correctement alignés et que l'étanchéité est maintenue, même dans des conditions extrêmes.

Les vannes à bille haute pression sont dotées de joints de tige robustes qui empêchent les fuites le long de la tige. Ceci est particulièrement important dans les systèmes à haute pression où toute perte d’intégrité du joint peut entraîner des risques de sécurité importants. Les joints de tige sont généralement composés de matériaux hautes performances tels que des garnitures en PTFE ou en graphite, qui peuvent gérer à la fois les pressions et les températures extrêmes. Ces joints garantissent l'absence de fuite de fluide ou de gaz à travers la zone de la tige, améliorant ainsi l'étanchéité globale de la vanne.