Comment choisir le bon tuyau pour une installation de gaz

Le choix du bon tuyau pour une installation de gaz est une décision critique qui a un impact direct sur la sécurité, l'efficacité et le succès opérationnel global. Compte tenu des nombreux facteurs à prendre en compte, tels que le type de gaz, la pression, la température et les conditions environnementales, le choix d'un tuyau approprié nécessite une évaluation minutieuse. Cet article examine chacun de ces facteurs en détail. Lisez notre article sur les tuyaux d'air et de gaz pour en savoir plus sur les matériaux, les exigences des tuyaux et les applications des tuyaux de gaz.

Critères de sélection des tuyaux à gaz

Les tuyaux utilisés dans les installations gazières présentent des caractéristiques spécifiques adaptées aux exigences uniques et aux normes de sécurité de l'industrie.

Pression et température

Choisir un tuyau dont la pression et la température de service sont supérieures aux spécifications de l'application. Cela permet d'avoir une marge de sécurité, de réduire le risque de défaillance du tuyau et de garantir la sécurité opérationnelle. Il permet également de s'adapter avec souplesse à de futures modifications du système ou à des fluctuations de pression sans qu'il soit nécessaire de remplacer immédiatement le tuyau.

Taille

Pour déterminer la taille de tuyau appropriée pour une installation de gaz, il faut tenir compte du débit requis et des limites de chute de pression.

• Calculer le débit de gaz nécessaire : Déterminez la quantité maximale de gaz qui doit passer dans le tuyau. Utilisez notre calculateur Kv pour déterminer le débit du gaz.
• Spécifications du fabricant : Se référer aux informations du fabricant pour trouver les options de tuyaux appropriées en fonction des exigences de débit et de pression.
• Sélectionnez la taille du tuyau : Choisir un tuyau dont la taille permet de respecter les limites de débit et de perte de charge calculées. Tenez également compte des limitations physiques au cours de cette étape.

Matériaux

Le matériau du tuyau doit être compatible avec le gaz qui le traverse. Les matériaux les plus couramment utilisés sont énumérés ci-dessous :

• Tuyaux métalliques ondulés : Les tuyaux métalliques ondulés ont une âme intérieure en acier inoxydable ou en monel. Ces tuyaux sont conçus pour empêcher toute perméation (voir plus loin), ce qui les rend tout à fait adaptés aux applications de gaz stationnaires.
  • Ils sont couramment utilisés pour manipuler des gaz d'hélium et d'hydrogène à des pressions de 293 bars. Utilisez des tuyaux avec une âme intérieure en Monel lorsque vous êtes en présence de gaz corrosifs.
• Tuyaux métalliques : Les tuyaux métalliques rigides sont spécialement conçus pour les applications stationnaires. Ils ont une flexibilité et une capacité de pliage limitées. Toutefois, leur prix est économique, ce qui en fait un choix rentable.
  • Ils sont utilisés pour transporter des gaz tels que l'air comprimé, le gaz naturel, le propane, les gaz combustibles (tels que l'hydrogène, le méthane et le butane) et certains gaz industriels.
• Tuyaux en caoutchouc : Les tuyaux en caoutchouc sont flexibles. Ils sont largement disponibles et abordables. Toutefois, les tuyaux en caoutchouc peuvent ne pas convenir aux applications qui exigent des niveaux élevés de pureté.
  • Les tuyaux en caoutchouc transportent des gaz tels que le GPL, l'air comprimé et les produits chimiques dans diverses industries.
• Tuyaux en éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE) : Les tuyaux en ETFE sont flexibles, durables et rentables.
  • Les tuyaux en ETFE conviennent au transport de gaz corrosifs, de gaz inertes, de gaz de haute pureté et de gaz industriels (tels que l'air comprimé, le gaz naturel et l'hydrogène). Cependant, il n'est pas adapté au transfert d'oxygène.
• Tuyaux en polytétrafluoroéthylène (PTFE) : Les tuyaux en PTFE sont exceptionnellement flexibles, durables et adaptés aux applications à haute pression (jusqu'à 200 bars). Ils sont disponibles à bas prix.
  • Les tuyaux en PTFE sont particulièrement connus pour leur résistance chimique exceptionnelle et sont souvent préférés pour les applications chimiques plus agressives impliquant le gaz naturel, l'azote et l'oxygène.
• Tuyaux post-filtrés en PTFE : Ces tuyaux sont soumis à un processus de fabrication spécifique au cours duquel le PTFE est à nouveau cuit à une température et une pression contrôlées. Ce processus renforce l'épaisseur de la paroi du tuyau et les liaisons moléculaires, réduisant ainsi la diffusion et l'effusion (voir plus loin). Par conséquent, ces tuyaux conviennent généralement pour des pressions allant jusqu'à 250 bars.
  • Les tuyaux en PTFE post-filtré ont une compatibilité avec les gaz similaire à celle des tuyaux en PTFE standard.

Note : Utilisez un guide de compatibilité chimique pour vérifier l'adéquation de chaque gaz avec les différents matériaux des tuyaux avant de choisir un type de tuyau.

Stress dynamique

Les contraintes dynamiques se produisent lorsque le gaz est accéléré ou décéléré au cours de sa manipulation, de son stockage ou de son transport. Les contraintes dynamiques peuvent endommager les tuyaux et entraîner leur rupture.

Évaluer l'application spécifique dans laquelle le tuyau sera utilisé. Déterminez si le tuyau sera exposé à des mouvements, des vibrations ou des changements soudains de débit ou de pression du gaz pendant sa manipulation, son transport ou son stockage. Les applications telles que les machines en mouvement, les équipements mobiles ou les systèmes avec des changements fréquents dans le flux de gaz peuvent indiquer une probabilité de contrainte dynamique. La vitesse et le débit du gaz doivent être inférieurs à la valeur recommandée pour un tuyau spécifique afin d'éviter les fissures pendant le fonctionnement.

• Les tuyaux métalliques sont sujets à des contraintes dynamiques et il est essentiel de ne pas trop les plier pendant le transport des gaz. En outre, les tuyaux en métal ondulé ne sont pas adaptés à la manipulation de débits élevés ou de gaz à grande vitesse.
• Utilisez des tuyaux fabriqués à partir de matériaux tels que le chlorure de polyvinyle (PVC), le polyéthylène (PE) et les élastomères thermoplastiques (TPE) pour les applications gazières impliquant des contraintes dynamiques.

Perméation

La perméation d'un tuyau à gaz est le processus par lequel les gaz peuvent traverser les parois du matériau du tuyau par diffusion, ce qui entraîne une perte de gaz, une contamination et des risques pour la sécurité.

• Les tuyaux métalliques offrent une meilleure résistance à la diffusion ; utilisez des tuyaux métalliques lorsque la pureté du milieu est un problème.
• Recherchez des tuyaux dotés d'une barrière intégrée ou d'un revêtement conçu pour réduire la perméation.
• Inspectez régulièrement le tuyau pour détecter tout signe d'usure, de dommage ou de dégradation susceptible d'augmenter la perméation. Remplacer les tuyaux qui présentent une détérioration importante afin de préserver leur intégrité et de minimiser les risques de perméation.

FAQ

Quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la sélection d'un tuyau pour une installation de gaz ?

Tenez compte de facteurs tels que le type de gaz, la pression, la température, la compatibilité, le matériau du tuyau et les normes industrielles pour choisir le bon tuyau.

Puis-je utiliser les tuyaux de manière interchangeable entre différentes installations de gaz ?

Il est recommandé d'utiliser des tuyaux dédiés à des installations gazières spécifiques afin d'éviter toute contamination croisée, de garantir la compatibilité et de respecter les normes de sécurité.

À quelle fréquence dois-je remplacer les tuyaux de mon installation de gaz ?

Inspectez régulièrement les tuyaux pour vérifier qu'ils ne sont pas usés, endommagés ou dégradés, et remplacez-les si nécessaire afin de garantir des performances optimales et d'éviter les risques potentiels. La fréquence de remplacement dépend de facteurs tels que l'utilisation, les conditions d'exploitation et les recommandations du fabricant.