L'air comprimé est un élément essentiel de la boîte à outils de l'ingénieur, mais il présente aussi des difficultés. Il est inévitable que la présence d'humidité dans l'air comprimé limite ses performances. L'humidité est intrinsèquement contenue dans tout l'air et, lorsque l'air est comprimé, la pression partielle de la vapeur d'eau augmente. Cela a pour effet d'augmenter le point de rosée. Il est important de se rappeler que l'air comprimé est soumis aux mêmes propriétés que l'air que nous respirons : par exemple, l'air humide qui est chargé d'humidité par une chaude journée d'été. Pour plus d'informations sur les effets de la pression atmosphérique sur l'humidité, Humidity Academy Theory 5 - Effect of Temperature and Pressure est une ressource utile.
Il convient également de garder à l'esprit que, contrairement à d'autres gaz stockés tels que l'oxyde nitreux, l'air comprimé n'est pas très réglementé. Cela signifie que la responsabilité du contrôle de la qualité incombe souvent à l'utilisateur, sans qu'il soit possible de retracer la chaîne de responsabilité.
Si le processus en aval est contaminé par de l'humidité, quel est l'impact ?
Selon le cas d'utilisation, l'humidité peut causer à l'ingénieur une grande variété de problèmes qui entraîneront une augmentation de la maintenance et des temps d'arrêt :
Avant d'aborder la question de l'atténuation des problèmes liés à la présence d'humidité contaminante dans l'air comprimé, certains facteurs doivent être pris en compte.
Quelle est l'échelle d'humidité technique utilisée pour exprimer les faibles niveaux d'humidité ?
Le 'point de rosée' désigne la température atteinte par l'air, à laquelle la vapeur d'eau prend un état liquide. Si la température est inférieure à ce point, l'eau forme des gouttelettes solides qui se fixent sur les surfaces solides ou saturent le flux de gaz. Lorsque la pression atmosphérique augmente, la température du point de rosée s'élève. En tenant compte de ces facteurs, nous pouvons envisager des outils qui contrôlent la pression et la température de l'air et mesurent le point de rosée. L'utilisation de ces outils permet d'atténuer les effets négatifs de l'humidité dans l'air comprimé.
Quelles sont les normes internationales qui définissent les niveaux de qualité de l'air comprimé ?
L'ISO 8573-1 est la norme internationale relative à la qualité de l'air. Cette norme ISO existe pour réglementer la qualité de l'air pour toutes les utilisations industrielles. Les niveaux d'humidité, de polluants, de particules et d'huiles dans l'air comprimé sont tous soumis à la norme ISO 8573-1. Selon le cas d'utilisation, il est essentiel que le niveau d'humidité de notre air comprimé soit conforme à la classe de qualité correspondante (voir ci-dessous). Là encore, les outils de mesure de l'humidité peuvent nous aider à rester dans les limites des paramètres acceptables pour les niveaux de vapeur d'eau.
Comment contrôler les niveaux d'humidité dans l'air comprimé ?
L'humidité contenue dans l'air comprimé doit être éliminée afin de garantir une utilisation sûre. Une solution efficace consiste à utiliser un sécheur d'air comprimé.
Un sécheur par absorption à oscillation de pression fonctionne en liant l'humidité contenue dans l'air comprimé à une substance chimique. Cela permet d'éliminer l'humidité du flux d'air, mais cette option est considérée comme coûteuse car elle nécessite des quantités importantes de produits chimiques absorbants.
Le séchage par adsorption est le choix le plus courant. Cette méthode consiste à faire passer de l'air comprimé sur un matériau hygroscopique appelé déshydratant. Avec le temps, ce matériau devient saturé d'eau et doit être régénéré. Pour ce faire, on peut chauffer l'air ambiant et l'utiliser pour sécher le matériau hygroscopique. Voici un exemple du fonctionnement du séchage par adsorption (également connu sous le nom de séchage de l'air par dessiccation).
Les filtres sont un autre moyen efficace d'éliminer l'humidité saturée si un système fonctionne en dessous du point de rosée. En faisant passer l'air comprimé à travers un filtre, les gouttelettes sont collectées et coalescentes, prêtes à être éliminées du système. Lorsqu'elles sont suffisamment lourdes, ces gouttelettes tombent dans un piège à humidité. Ces filtres sont efficaces pour les installations à basse pression, en particulier parce qu'ils peuvent également éliminer les aérosols, ce qui signifie qu'ils sont conformes à la norme ISO 8573-1.
Les sécheurs d'air réfrigérés fonctionnent en refroidissant l'air comprimé lorsqu'il passe à travers le sécheur. La vapeur se condense alors en humidité qui peut être évacuée du système. L'air est ensuite réchauffé avant de quitter le sécheur et de retourner dans le flux d'air. Ces sécheurs sont avantageux en raison de leur faible coût de fonctionnement et d'entretien. Les variantes non cycliques de ces sécheurs font circuler le réfrigérant en continu dans le système, souvent à l'aide d'une vanne de dérivation des gaz chauds pour réguler la température. Les sécheurs à vitesse variable peuvent contrôler la compression du réfrigérant en fonction des besoins du système d'air comprimé dans son ensemble.
Les sécheurs d'air à membrane utilisent la perméation sélective pour séparer les constituants gazeux dans le flux d'air. En faisant passer l'air comprimé à travers des couches de fibres creuses, les sécheurs à membrane peuvent séparer l'humidité qui ne peut pas passer à travers le matériau de l'air sec qui le peut. Cette humidité est ensuite évacuée du système tandis que l'air séché continue à circuler avec une légère baisse de pression. Si ces sécheurs constituent une solution efficace et facile à entretenir, leur efficacité est limitée lorsque des points de rosée extrêmement bas sont requis.
Comment mesurer les niveaux d'humidité dans l'air comprimé de manière économique et fiable ?
L'humidité dans l'air comprimé peut poser des problèmes d'ordre pratique et réglementaire. Il est donc impératif de tenir compte de ces problèmes et de les atténuer chaque fois qu'ils se présentent. La meilleure façon d'y parvenir est de s'assurer que le niveau d'humidité dans l'air comprimé est surveillé de près et avec précision. Nous pouvons ensuite mesurer ces relevés par rapport aux paramètres de la norme ISO 8573-1.
Nous avons établi que toute application utilisant de l'air comprimé nécessite également une méthode de mesure du point de rosée. Mais quelles sont les options à la disposition des ingénieurs modernes ? Des produits tels que le Le transmetteur de point de rosée SF82 est idéal pour surveiller les niveaux d'humidité de l'air comprimé dans les sécheurs d'air comprimé. Ce transmetteur est spécialement conçu pour résister à la température dans les conditions typiques d'une salle de compression. Les températures peuvent atteindre +50 °C (+122 °F) ; le SF82 est toujours capable de mesurer avec précision le point de rosée jusqu'à -60 °C (-76 °F).
Le Easidew PDP Dryer Portable a été conçu dans un souci de portabilité. Il est conçu pour effectuer des contrôles ponctuels à la sortie des sécheurs à gaz. La capacité de vérifier les niveaux d'humidité à partir d'un équipement portable est un outil inestimable pour les ingénieurs qui travaillent avec de l'air comprimé. Cet appareil est équipé d'une batterie qui dure jusqu'à deux jours ouvrables, ce qui le rend idéal pour vérifier plusieurs installations de compression sur différents projets.
Le Michel Easidew EA2 est une autre option intéressante pour les systèmes d'air comprimé. Ce capteur est spécialement conçu pour être utilisé dans les zones dangereuses afin de mesurer le point de rosée et la teneur en humidité. Sa plage de mesure s'étend de -110 °Cdp à +20 °Cdp, ce qui permet de mesurer l'humidité dans des conditions variées.
L'humidité dans l'air comprimé pose des problèmes importants, mais il n'est pas forcément compliqué de s'y attaquer. En utilisant l'équipement adéquat, vous pouvez gérer les niveaux d'humidité avec succès, assurer la conformité ISO tout en maintenant des opérations sûres et efficaces.
Avec 50 ans d'expérience dans le développement de la technologie de l'humidité et du point de rosée, nous sommes les experts en applications pour toutes les mesures de traces d'humidité dans l'air comprimé et les applications de gaz spécialisés. Si vous souhaitez discuter de vos besoins, n'hésitez pas à nous contacter. contactez notre équipe dès aujourd'hui.
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