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Applications des soupapes de sûreté

Soupape de sécurité

Figure 1 : Soupape de sécurité

Les soupapes de sécurité sont des dispositifs qui s'ouvrent automatiquement pour évacuer la pression excessive dans un système. Ils sont essentiels pour protéger les personnes et les biens contre les dangers de la haute pression. Ces vannes sont généralement fabriquées dans des matériaux durables et résistants à la corrosion, comme l'acier inoxydable ou le laiton, afin de supporter des pressions et des températures élevées. Les soupapes de sécurité sont utilisées dans diverses applications, notamment dans les centrales électriques, les usines chimiques et les installations pétrolières et gazières.

Table des matières

Qu'est-ce qu'une soupape de sécurité ?

Une soupape de sécurité se compose de trois éléments principaux : la buse, le disque et le ressort. Lorsqu'un système subit une surpression, la buse reçoit une pression plus élevée du côté de l'entrée de la vanne et donne l'impression de frémir. Lorsque la pression dépasse la pression préréglée par le ressort, le disque se soulève et libère la vapeur, ce qui produit un son "pop". Le ressort ferme le disque lorsque la vapeur et la pression tombent en dessous de la pression de tarage de la soupape. Il est important de vérifier la valve après qu'elle a éclaté pour s'assurer qu'elle n'est pas endommagée et qu'elle fonctionne correctement. Les soupapes de sûreté sont généralement conçues pour s'ouvrir complètement et rapidement lorsqu'elles fonctionnent. Les soupapes de sécurité sont un dispositif de sécurité essentiel dans de nombreuses industries.

Boiler

Les soupapes de sûreté sont des dispositifs de sécurité essentiels dans un système de vapeur, conçus pour fournir un niveau de sécurité aux opérateurs et aux équipements de l'usine en cas de surpression. Elles sont situées sur le tambour de vapeur de la chaudière et s'ouvrent automatiquement lorsque la pression à l'entrée de la soupape dépasse la pression prédéfinie. La sortie d'une soupape de sécurité de chaudière est généralement évacuée dans l'atmosphère. Toutefois, dans certains cas, la sortie d'une soupape de sécurité sur une chaudière à vapeur peut être acheminée vers un récipient de collecte. Par exemple, si la chaudière est utilisée pour produire de la vapeur pour une usine de transformation alimentaire, la sortie de la soupape de sécurité peut être acheminée vers un récipient où la vapeur peut être condensée et réutilisée.

Selon le code ASME, toutes les chaudières doivent être équipées d'au moins une soupape de sécurité, en fonction de la capacité de débit maximale (MFC) de la chaudière. Dans la plupart des cas, deux soupapes de sécurité par chaudière sont nécessaires, et une troisième peut l'être si elles ne dépassent pas la MFC.

Après la levée d'une soupape de sécurité, il est essentiel d'effectuer une inspection pour confirmer qu'il n'y a pas d'autres problèmes d'entretien de la chaudière. Les soupapes de sécurité ne doivent remplir leur fonction qu'une seule fois et ne doivent pas se soulever continuellement. Il est important de réparer, de nettoyer et de recertifier les soupapes de sécurité avec un tampon de réparation de soupape (VR) du National Board, comme l'exige le code local ou la juridiction. Les soupapes de sûreté doivent être correctement entretenues car elles constituent un élément essentiel d'un système de vapeur.

Autocuiseur

Un autocuiseur retient la vapeur à l'intérieur pour augmenter la pression. Cependant, une pression trop forte n'est pas sans danger. Une soupape de sécurité libère la pression dans l'atmosphère lorsqu'elle devient trop élevée.

En règle générale, un autocuiseur est doté de deux soupapes intégrées permettant de relâcher la pression. L'un est un sifflet classique avec une valve de régulation de pression, et l'autre est une valve de régulation de pression située un peu à l'écart de la première. La première soupape est fixée sur le couvercle de la cuisinière et est fabriquée en caoutchouc synthétique, ce qui permet de maintenir la pression et une bonne étanchéité. Si la pression dépasse les niveaux normaux, le caoutchouc commence à fondre et le disque se soulève, créant une sortie pour la vapeur à haute pression. Une fois l'excès de pression relâché, le disque revient à sa position normale. La soupape de sécurité ne s'ouvre qu'en dernier recours, lorsque toutes les autres méthodes d'évacuation de la vapeur ont échoué.

Les soupapes de sécurité des autocuiseurs doivent être régulièrement inspectées et testées pour s'assurer qu'elles fonctionnent correctement. Pour ce faire, il suffit de remplir l'autocuiseur d'eau et de le mettre sous pression. La soupape de sécurité doit s'ouvrir et permettre à la vapeur de s'échapper. Si la soupape de sécurité ne s'ouvre pas, remplacez-la.

Autocuiseur à double valve

Figure 2 : Autocuiseur à double valve

Chauffe-eau

Un chauffe-eau peut exploser sans soupape de sécurité en raison d'une chaleur et d'une pression excessives. Il existe deux types principaux de soupapes de sécurité pour les chauffe-eau : les soupapes de sûreté et les soupapes de sûreté température et pression (soupapes T&P).

  • Les soupapes de décharge s'ouvrent lorsque la pression à l'intérieur du chauffe-eau atteint un certain niveau. Il contrôle la pression du système de manière proportionnelle, protégeant les équipements sensibles à la pression des dommages causés par la surpression. Une soupape de sûreté commence à fonctionner avant que la pression du système n'atteigne des niveaux dangereux. Pour plus d'informations, lisez notre article sur les soupapes de sécurité et les soupapes de sûreté.

  • Les vannes T&P s'ouvrent lorsque la pression ou la température à l'intérieur du chauffe-eau atteint un certain niveau.

L'emplacement spécifique de l'évent de la soupape de sécurité peut varier en fonction du type et de la conception du chauffe-eau, mais il existe quelques configurations courantes :

  • Décharge latérale : Dans de nombreux chauffe-eau résidentiels, la vanne T&P se trouve sur le côté du réservoir. Le tuyau d'évent est souvent dirigé vers le bas et se termine à quelques centimètres au-dessus du sol. Il peut également être dirigé vers un siphon de sol ou vers l'extérieur du bâtiment.

  • Décharge supérieure : Dans certains chauffe-eau, la vanne T&P est située sur le dessus du réservoir. Dans ce cas, le tuyau d'évent peut être vertical et se terminer au-dessus du réservoir ou être acheminé vers un lieu de décharge sûr.

  • Tuyauterie vers un siphon de sol : Dans certaines installations, le tuyau de décharge de la vanne T&P est raccordé à un siphon de sol, en particulier lorsqu'il est difficile d'évacuer la vanne vers l'extérieur.

  • Tuyauterie vers l'extérieur : La pratique la plus courante consiste à relier la vanne T&P à l'extérieur du bâtiment. Cela permet de s'assurer que toute eau ou vapeur libérée est évacuée en toute sécurité à l'extérieur, loin des personnes ou des zones sensibles.

Soupape de surpression pour chauffe-eau résidentiel

Figure 3 : Soupape de surpression pour chauffe-eau résidentiel

Systèmes d'air comprimé

Les systèmes d'air comprimé se composent de divers éléments tels que les compresseurs d'air, les réservoirs, la tuyauterie et les outils. Une pression excessive peut endommager ces composants, entraînant des réparations coûteuses ou des explosions.

Les soupapes de sécurité permettent d'évacuer l'air (généralement dans l'atmosphère) dans les systèmes pneumatiques si la pression dépasse la limite maximale autorisée, évitant ainsi l'éclatement du réservoir du compresseur. Les soupapes de sécurité pour l'air comprimé sont généralement installées aux endroits suivants :

  • Compresseur d'air : La soupape de sécurité protège le compresseur d'air contre les dommages en cas de surpression.
  • Récepteur : Le réservoir est une cuve qui stocke l'air comprimé. La soupape de sécurité protège le récepteur contre les dommages et l'empêche de se rompre.
  • Système de distribution : Le système de distribution est le réseau de tuyaux qui achemine l'air comprimé vers les différents points d'utilisation. La soupape de sécurité protège le système de distribution contre les dommages et empêche sa rupture.

FAQ

À quoi sert une soupape de sécurité ?

L'objectif d'une soupape de sécurité est de libérer la pression excessive dans un système, tel qu'un réservoir de gaz ou une chaudière, afin d'éviter les situations de surpression dangereuses qui pourraient entraîner des explosions ou endommager l'équipement.

Qu'est-ce qu'une soupape de sécurité dans une cuisinière ?

La soupape de sécurité d'une cocotte est un dispositif de sécurité essentiel conçu pour libérer la pression excessive dans la chambre de cuisson afin d'éviter que la cocotte n'explose ou ne provoque des accidents dangereux.

Quelle est la fonction d'une soupape de sécurité dans un four ?

La soupape de sécurité d'un four libère automatiquement l'excès de gaz lorsque la pression ou la température dépasse un certain niveau, évitant ainsi les fuites de gaz et les explosions potentielles.