juin 20, 2022
Peter Sawochka-Dalton and Greg NolanVous ne vous inquiétez pas souvent, voire jamais, de la sécurité de fonctionnement de votre compresseur d'air. Et en fait vous n'avez pas à le faire, parce que les fabricants de compresseurs sont qui s'en occupent. De la pression nominale du réservoir de stockage d'air aux boutons d'arrêt d'urgence, les compresseurs d'air sont conçus en pensant à la sécurité.
Mais cela ne signifie pas que vous ne devriez jamais vous préoccuper des fonctions de sécurité de votre compresseur. Dans la plupart des cas, elles doivent être contrôlées régulièrement pour s'assurer de leur bon fonctionnement. Une fonction de sécurité essentielle qui devrait être contrôlée régulièrement est la soupape de surpression ou PRV (selon ses sigles anglais), parfois aussi appelé soupape de sécurité.
Prenons d'abord la deuxième partie de la question : la plupart du temps ce n'est pas le cas.
La soupape de surpression est une soupape de sécurité qui protège le composant du compresseur auquel il est relié contre l'exposition à une pression supérieure à sa pression maximale de fonctionnement. Cette valeur nominale, appelée pression maximale de fonctionnement ou MWP (selon ses sigles anglais), est la pression à laquelle le récipient a été certifié pour fonctionnement sûr en continu.
Donc, quand un compresseur fonctionne à sa pression maximale de travail ou à une pression inférieure — autrement dit quand il fonctionne « normalement », la soupape de surpression ne fait rien.
Mais quand la pression de l'air à l'intérieur d'un compresseur dépasse la valeur MWP, la soupape de surpression s'active pour « évacuer » la pression excessive dans le compresseur. Sans soupape de surpression, le réservoir de stockage pourrait éclater par la pression excessive, ce qui pourrait endommager le compresseur lui-même, éventuellement les biens qui l'entourent, et même causer des blessures graves (voire pire) à toute personne se trouvant aux alentours.
Avant de discuter du fonctionnement du soupape de surpression, nous devons d'abord nous intéresser à la gestion de la pression de l'air à l'intérieur d'un compresseur quand tout fonctionne normalement.
Dans des circonstances normales, la pression de l'air dans un compresseur est régulée par un manocontact dans un système de commande électromécanique, ou dans le cas d'un contrôleur électronique, un capteur de pression et des paramètres de contrôleur. Quand la pression de coupure définie pour le manocontact est atteinte, le compresseur cesse de comprimer l'air (il se décharge) jusqu'à atteindre la pression de déclenchement, et à ce moment il recommence à comprimer de l'air (il se charge). En cas de panne du manocontact, le compresseur ne pourrait pas redémarrer pour comprimer de l'air, ou éventuellement pire, ne pourrait pas s'arrêter. La plupart des compresseurs ont aussi un contacteur de sécurité à haute pression qui l'arrêterait si la pression dépassait le point de consigne de décharge.
Une soupape de surpression est une sécurité supplémentaire très simple qui est ajoutée au manocontact et au contacteur à haute pression, ou aux points de régulateur, au cas où un de ces composants tomberait en panne pendant le compresseur fonctionne.
La soupape de surpression est réglée au-dessus du contacteur à haute pression et généralement à la pression maximale de fonctionnement du récipient ou un peu en dessous. Il y a un ressort à l'intérieur de la soupape, et la pression créée par la tension du ressort maintient la soupape fermée dans les conditions de fonctionnement normales. Mais quand la pression d'air augmente dans les récipients sous pression (tels que le réservoir de stockage), elle finit par dépasser la pression nominale de la soupape de surpression, ce qui cause son ouverture et l'évacuation de la pression excédentaire vers l'atmosphère.
Ce qui se passe en cas de panne de la soupape de surpression dépend de sa position ouverte ou fermée à ce moment.
Si la soupape de surpression ne s’ouvre pas, l'air sera évacué continuellement vers l'atmosphère, ce qui empêchera que le flux d’air soit complètement pressurisé. Le compresseur devrait être arrêté et la soupape de surpression remplacé avant que le compresseur redémarre. La soupape de surpression ouvert probablement provoquera une perte de production et éventuellement un danger pour le personnel en conséquence du flux sortant d'air à haute pression avec de projection de débris et d'un niveau sonore dangereux.
Une soupape de surpression que ne se peut pas fermer présente une situation potentiellement plus dangereuse. Comme indiqué précédemment, la soupape de surpression existe pour permettre que la pression excessive soit réduit afin que la pression dans les récipients du compresseur n’excède pas leurs spécifications nominales. Si la soupape ne peut pas se fermer, cette évacuation de la pression ne peut pas se produire. À moins que la demande en air comprimé ne corresponde exactement à la fourniture d'air comprimé, la pression dans le compresseur continuera d'augmenter. Finalement, l'augmentation de pression pourrait provoquer l'éclatement du réservoir de stockage, qui pourrait endommager le compresseur et éventuellement causer des dégâts aux biens et des blessures aux personnes à proximité.
L'ouverture de la soupape de surpression peut être due soit à un symptôme d'accumulation de pression excessive dans le compresseur, soit à une panne de la soupape.
Si la soupape de surpression s'ouvre parce que la pression d'air à l'intérieur du compresseur a dépassé le point de consigne de la soupape, c'est que cette soupape fonctionne et fait son travail. Mais du fait que ceci indique que la pression maximale de travail du compresseur a été excédée, il faut diagnostiquer et corriger la cause de la pression excessive.
Si l'ouverture de la soupape de surpression n'est pas causée par une pression excessive à l'intérieur du compresseur, cette soupape est le plus probablement en « panne ouvert ». Le plus souvent c'est parce que la soupape s'est ramollie au cours du temps, c'est-à-dire que le ressort fournit une contre-pression plus faible, et qu'il s'ouvre donc à une pression inférieure à celle qui est prévue.
Que la soupape se soit ouverte à cause d'une pression excessive dans le compresseur ou d'une panne de la soupape, votre distributeur local de compresseurs d'air doit inspecter votre compresseur avant de l'utiliser à nouveau, pour deux raisons:
Important : L'utilisation du compresseur après la soupape de surpression a été ouvert, quelle que soit la raison de son ouverture, peut présenter des risques à la fois pour vos biens et pour les personnes qui risquent des blessures (ou pire). Bien que ceci paraisse évident si le compresseur accumule une pression excessive, cela s'applique aussi en cas de panne de la soupape ouvert. Comme mentionné ci-dessus, même une soupape en panne ouverte présente certains risques, et la prochaine fois il pourrait aussi tomber en panne fermé.
Vu le caractère critique du bon fonctionnement d'un soupape de surpression pour la sécurité et l'efficacité du fonctionnement de votre compresseur d'air, vous pouvez vous demander si vous devriez inspecter ou un tester régulièrement de la soupape pour vous assurer qu'il fonctionne. Mais comme le mode opératoire dépend du fabricant, vous devriez consulter votre manuel d'utilisation ou contacter votre distributeur local de compresseurs d'air pour connaître la fréquence et le type d’inspection nécessaires. Pour la plupart des compresseurs Sullair, l’inspection de dégâts ou de fuite est recommandé, mais le test n'est pas recommandé, car ceci pourrait compromettre les performances de la soupape.
Mais une chose que vous devriez faire est de programmer une maintenance régulière avec votre distributeur local de compresseurs d'air. Dans le cadre d'un entretien courant, un technicien de service peut examiner la soupape de surpression et vous indiquer s'il est trop vieux ou dans un état dans lequel le fabriquer recommande un remplacement. Les problèmes de performances de compresseur, par exemple l'incapacité à atteindre la pression normale de fonctionnement, peuvent aider le technicien de service à trouver une panne de la soupape de surpression après éliminer des autres causes possibles.
Quand un récipient de pression tel qu'un récepteur, un réservoir de rétention ou autre récipient de stockage est acheté séparément du compresseur, il se peut qu’il ne soit pas fourni avec une soupape de surpression. Pour assurer la sécurité de son fonctionnement, vous devriez en ajouter un.
Pour choisir une soupape de surpression à ajouter à un récipient de pression, vous devez trouver un modèle dont le point de consigne est égal ou inférieur à la pression maximale de travail du récipient. Vous trouverez la pression maximale MWP (et d'autres informations utiles) sur une plaque soudée sur le récipient de pression. La capacité de débit de la soupape de surpression doit aussi être égale ou supérieure à la fourniture totale d'air comprimé arrivant dans le récipient.
Enfin, pour la fixation de la soupape sur le récipient, la dimension de l'orifice l'orifice ne doit pas être réduit à une taille inférieure à l'orifice d'entrée de la soupape de surpression.
Étant donné que la soupape de surpression est essentielle pour le fonctionnement fiable de votre système d'air comprimé, si vous n'êtes pas sûr du modèle correct et de la manière appropriée de l'ajouter au réservoir sous pression, contactez votre distributeur local de compresseurs d'air. Ils ont l'expérience et les connaissances nécessaires qui permettra d'assurer le dimensionnement et l'installation correcte de la soupape de surpression.
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