Soupape de décharge pour compresseurs d'air

Soupape de décharge pour compresseurs d'air

Soupape de surpression au refoulement d'un compresseur

Figure 1 : Soupape de surpression au refoulement d'un compresseur

Les soupapes de décharge contrôlent et limitent l'augmentation de la pression dans un système de compresseur d'air. Si la pression dépasse ce que la soupape de décharge permet, la soupape s'ouvre automatiquement et libère de l'air jusqu'à ce que la pression diminue. La pression incontrôlée d'un réservoir d'air ou d'un compresseur peut endommager les composants en aval si la pression devient trop élevée. Les soupapes de sûreté empêchent cela en maintenant une pression de consigne constante dans le système.

Table des matières

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Qu'est-ce qu'une soupape de sécurité pour un compresseur d'air ?

Dans des conditions normales, un pressostat ou un transducteur contrôle la pression de l'air dans un compresseur. Lorsque le pressostat atteint sa pression de consigne de coupure, le compresseur arrête de comprimer l'air (décharge) jusqu'à ce qu'il atteigne la pression de consigne d'entrée et recommence à comprimer l'air (charge). Le compresseur ne peut pas comprimer l'air ou ne peut pas s'arrêter si le pressostat est défaillant. La plupart des compresseurs d'air sont équipés d'un interrupteur de sécurité haute pression qui arrête le compresseur si la pression dépasse le point de consigne de décharge.

Une soupape de décharge ou une soupape de sécurité sert de sécurité de secours pour le pressostat et le commutateur de sécurité haute pression en cas de défaillance de l'un ou l'autre lorsque le compresseur fonctionne. La soupape de décharge du compresseur d'air est placée au-dessus du pressostat haute pression et généralement réglée à la pression de fonctionnement maximale du réservoir ou en dessous. Les soupapes de surpression s'ouvrent proportionnellement à l'augmentation de la pression au-dessus du point de consigne et se ferment progressivement. Les soupapes de sécurité s'ouvrent et se purgent immédiatement lorsque la pression du système atteint le point de consigne. Lisez notre article sur les soupapes de décharge et les soupapes de sécurité pour plus de détails sur les différences dans leur fonctionnement et leur conception.

Les soupapes de sûreté pour les compresseurs d'air contiennent des mécanismes à ressort. La pression exercée par la tension du ressort maintient la valve fermée dans des conditions normales. Au fur et à mesure que la pression augmente dans les récipients sous pression, par exemple un réservoir d'air, elle finit par dépasser la pression nominale de la soupape de sûreté pour ouvrir la soupape et évacuer l'excès de pression dans l'atmosphère.

Selon lesnormes de l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) relatives aux soupapes de décharge, la soupape atteint sa capacité de décharge totale lorsque la pression du système ne dépasse pas de plus de 10 % la pression de réglage de la soupape. L'arrêt complet est nécessaire si la pression du système tombe en dessous de la valeur de consigne, généralement à 90 %.

Défaillance de la soupape de décharge du compresseur d'air

Défaillance avec la soupape de décharge de pression ouverte

Si une soupape de décharge reste bloquée en position ouverte, l'air s'échappe continuellement dans l'atmosphère, ce qui empêche l'air du système d'être entièrement pressurisé. Une soupape de décharge ouverte peut entraîner une perte de production et un danger pour le personnel en raison de l'écoulement d'air à haute pression avec des débris volants et un niveau sonore dangereux. Arrêtez le compresseur d'air et remplacez la soupape de décharge avant de le remettre en marche.

Défaillance avec la soupape de décharge de pression fermée

Si la soupape de décharge reste bloquée dans son état fermé, elle ne pourra pas évacuer la pression excessive pour maintenir une pression d'air optimale dans les réservoirs sous pression du compresseur. La pression à l'intérieur du compresseur continue à augmenter, ce qui peut provoquer la rupture du réservoir de stockage, endommager le compresseur, voire blesser les personnes et endommager les biens à proximité.

Ouverture de la soupape de décharge du compresseur d'air

La soupape de décharge d'un compresseur d'air s'ouvre lorsqu'une pression excessive s'accumule à l'intérieur du compresseur, ou lorsque la soupape est défaillante.

Pr Pression excessive du compresseur

Si la soupape de décharge s'ouvre lorsque la pression du compresseur dépasse le point de consigne de la soupape, cela indique qu'elle fonctionne correctement. Mais elle indique également que le compresseur a dépassé sa pression de service maximale ; il est donc nécessaire de diagnostiquer et de rectifier la condition qui a provoqué cette pression excessive.

Défaillance de la soupape de décharge de pression

Si la pression excessive du compresseur n'a pas provoqué l'ouverture de la soupape de décharge, celle-ci est très probablement bloquée dans son état ouvert. Cela se produit principalement en raison de dommages mécaniques internes au fil du temps, ce qui signifie que la valve fonctionne à une pression inférieure à celle qu'elle devrait, car son ressort fournit moins de contre-pression.

Il est nécessaire d'inspecter le système du compresseur d'air lorsque la soupape de surpression s'ouvre. Tout d'abord, déterminez si la valve est ouverte en raison d'une pression de compression excessive ou d'une défaillance de la valve. Remplacez la valve si elle ne fonctionne pas correctement.

Note : Ne faites jamais fonctionner le compresseur après l'ouverture de la soupape de décharge sans en avoir diagnostiqué la cause, car cela peut endommager les biens et mettre en danger la vie des personnes.

Choix d'une soupape de sécurité pour le compresseur

Une soupape de décharge peut ne pas être fournie avec un réservoir sous pression acheté séparément du compresseur d'air. Il est crucial d'ajouter une soupape de sécurité pour garantir un fonctionnement sûr. Il y a quelques facteurs à prendre en compte lors du choix d'une soupape de décharge pour un compresseur d'air.

  1. Choisissez une soupape de sûreté dont le point de consigne est égal ou inférieur à la pression de service maximale admissible (PSMA) du navire. Les informations relatives à la PSMA doivent être disponibles sur une étiquette soudée à l'appareil à pression.
  2. La capacité de débit de la soupape de décharge doit être supérieure à la quantité totale d'air comprimé fournie à la cuve.
  3. La capacité de décharge minimale de la soupape de sûreté doit être conforme aux exigences du code ASME.
  4. La taille de l'orifice d'entrée de la soupape de sûreté doit correspondre à celle de l'appareil sous pression.

Lisez notre article sur le dimensionnement des soupapes de décharge pour plus de détails sur la façon de dimensionner une soupape de décharge pour un compresseur d'air.

Exemple

Considérons deux compresseurs d'une capacité de 600 et 850 cfm (16,8 et 21m3/min, respectivement) avec un réservoir sous pression dont la pression de service maximale est de 300 psi (20,7 bars). Les réglages minimums pour une soupape de sécurité sont les suivants :

  • Point de consigne : 20,7 bars (300 psi) ou moins
  • Capacité de débit : 1350 cfm (37,8m3/min), soit la quantité totale d'air comprimé fournie au navire

FAQs

Qu'est-ce qu'une soupape de sécurité pour compresseur d'air ?

Les soupapes de sécurité ou les soupapes de sûreté d'un compresseur d'air contrôlent et limitent l'augmentation de la pression dans le système.

Comment tester la soupape de sécurité d'un compresseur d'air ?

Mettez le compresseur d'air en marche et réglez-le pour qu'il fonctionne à sa pression de service. Tirez sur la bague de la soupape de sécurité ou de décharge pour dépressuriser le système. Redémarrez le système et assurez-vous qu'il retrouve sa pression de fonctionnement.

Que faire si la soupape de sécurité ou la soupape de décharge d'un compresseur d'air ne cesse de s'ouvrir ?

Remplacez la soupape de sécurité si elle reste bloquée dans son état ouvert.

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