De la production à l’outil
Une installation d’air comprimé comprend quatre ensembles :
- La production : un ou plusieurs compresseurs.
- Le traitement : sécheur, filtres, séparateur eau-huile pour les condensats.
- Le stockage : un ou plusieurs réservoirs qui amortissent les pointes de consommation.
- La distribution : le réseau de tuyauteries jusqu’aux postes d’utilisation.
Un réseau de distribution mal conçu fait perdre de la pression, de l’énergie et de la fiabilité, même avec un excellent compresseur.
La boucle plutôt que l’antenne
Un réseau en antenne (une conduite principale qui se termine en cul-de-sac) perd de la pression vers son extrémité, surtout quand plusieurs postes consomment en même temps.
Un réseau en boucle fermée alimente chaque point par deux côtés. La pression est plus stable, les pertes de charge plus faibles, et on peut isoler un tronçon pour intervenir sans arrêter tout l’atelier. C’est la configuration à privilégier dans un atelier de production.
Pente, purges et piquages
L’air comprimé contient de l’eau, même après séchage partiel, qui se condense dans les tuyauteries.
- Pente : le collecteur principal est posé en légère pente dans le sens de l’écoulement, pour conduire les condensats vers des points bas.
- Purges : chaque point bas reçoit une purge, de préférence automatique, raccordée au traitement des condensats.
- Piquages par le dessus : les descentes vers les postes partent du haut de la conduite, en col de cygne, pour que l’eau reste dans le collecteur au lieu de couler vers les outils.
- Vannes d’isolement sur chaque descente et à chaque tronçon de boucle.
Dimensionner pour limiter les pertes de charge
Le diamètre se calcule à partir du débit à transporter, de la longueur du réseau, des accidents de parcours (coudes, tés, vannes) et de la chute de pression acceptable entre le compresseur et le poste le plus éloigné.
Un réseau sous-dimensionné oblige à relever la pression de consigne du compresseur pour compenser, ce qui augmente sa consommation électrique. Il faut aussi prévoir les extensions probables de l’atelier : agrandir un collecteur après coup coûte bien plus cher que de le surdimensionner légèrement au départ.
Le choix des matériaux
| Matériau | Points forts | Limites |
|---|---|---|
| Aluminium (systèmes à raccords rapides) | Léger, pas de corrosion, pose et modification rapides | Systèmes propriétaires, coût matière |
| Acier galvanisé | Robuste, économique | Corrosion interne possible, pose plus longue (filetage) |
| Acier noir | Très robuste, soudable | Rouille en présence d’humidité, à réserver à l’air bien séché |
| Inox | Air propre, agroalimentaire, pharmacie, laboratoires | Coût élevé |
| Cuivre | Petits diamètres, finitions propres | Coût, limité aux petits réseaux |
Les tubes en PVC pour l’eau ne sont pas adaptés à l’air comprimé : en cas de rupture, ils peuvent éclater en fragments. Seuls des systèmes plastiques conçus et marqués pour l’air comprimé peuvent être utilisés.
La qualité d’air : la norme ISO 8573-1
La norme ISO 8573-1 classe la pureté de l’air comprimé selon trois polluants : les particules, l’eau et l’huile. Chaque polluant reçoit une classe, et l’ensemble s’écrit sous la forme « classe particules . eau . huile ». Plus le chiffre est bas, plus l’air est pur.
Les besoins varient beaucoup : un atelier de montage tolère un air standard, tandis qu’une ligne agroalimentaire, une salle de peinture ou un laboratoire exigent un air très sec et sans huile. Le traitement (sécheur frigorifique ou par adsorption, filtres coalescents, charbon actif) se dimensionne selon la classe visée.
Les réservoirs, des équipements sous pression
Les réservoirs d’air comprimé sont des équipements sous pression. Selon leur volume et leur pression, ils sont soumis à des inspections périodiques et à des requalifications encadrées par l’arrêté du 20 novembre 2017. L’exploitant doit tenir à jour leur dossier.
Les fuites, premier poste de gaspillage
Un réseau ancien, avec de nombreux raccords et flexibles, fuit presque toujours. Les fuites font tourner le compresseur pour rien, y compris la nuit et le week-end.
Pour les limiter :
- réduire le nombre de raccords et privilégier des assemblages durables ;
- isoler les zones inutilisées par des vannes ;
- rechercher les fuites régulièrement, à l’oreille hors production ou avec un détecteur à ultrasons ;
- couper l’alimentation des secteurs en dehors des heures de production.
RP CP crée, modifie et remplace des réseaux d’air comprimé dans les sites industriels d’Île-de-France. Voir notre page tuyauterie industrielle et notre article sur le choix entre acier, inox et PEHD.