Soupape de décharge pour compresseurs d'air

Les soupapes de sûreté contrôlent et limitent la montée en 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 ce phénomène en maintenant une pression constante dans le système.

Table des matières

• Qu'est-ce qu'une soupape de décharge pour un compresseur d'air ?
• Défaillance de la soupape de décharge du compresseur d'air
• Ouverture de la soupape de décharge du compresseur d'air
• Sélection d'un limiteur de pression pour le compresseur
• FAQ

Qu'est-ce qu'une soupape de décharge 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 la pression de consigne de coupure, le compresseur arrête de comprimer l'air (décharge) jusqu'à ce qu'il atteigne la pression de consigne d'enclenchement et recommence à comprimer l'air (charge). Le compresseur ne peut pas comprimer l'air ou s'arrêter en cas de défaillance du pressostat. 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 soupape de sécurité sert de sauvegarde au pressostat et au pressostat haute pression en cas de défaillance de l'un ou de l'autre lorsque le compresseur est en marche. La soupape de décharge du compresseur d'air est placée au-dessus du pressostat haute pression et est généralement réglée à la pression maximale de fonctionnement de l'appareil ou à un niveau inférieur. Les soupapes de sûreté 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 sûreté et les soupapes de sécurité pour plus de détails sur les différences de fonctionnement et de conception.

Les soupapes de sûreté des compresseurs d'air contiennent des mécanismes à ressort. La pression exercée par la tension du ressort maintient la soupape fermée dans des conditions normales. Au fur et à mesure que la pression augmente dans les réservoirs sous pression, par exemple un réservoir d'air, elle finit par dépasser la pression nominale de la soupape de sûreté, ce qui entraîne l'ouverture de la soupape et l'évacuation de la pression excédentaire dans l'atmosphère.

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

Défaillance de la soupape de décharge du compresseur d'air

Défaillance avec la soupape de décharge ouverte

Si une soupape de sûreté reste bloquée en position ouverte, l'air s'échappe continuellement dans l'atmosphère, empêchant l'air du système d'atteindre la pression maximale. Une soupape de sûreté ouverte peut entraîner une perte de production et un danger pour le personnel en raison du flux d'air à haute pression accompagné de débris volants et d'un niveau sonore dangereux. Arrêtez le compresseur d'air et remplacez la soupape de décharge avant de le redémarrer.

Défaillance avec la soupape de décharge fermée

Si la soupape de décharge reste bloquée en position fermée, elle ne pourra pas évacuer la pression excessive afin de maintenir une pression d'air optimale dans les réservoirs sous pression du compresseur. La pression à l'intérieur du compresseur continue d'augmenter, ce qui peut entraîner la rupture du réservoir de stockage, endommager le compresseur, voire blesser des personnes et endommager les biens situés 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 défectueuse.

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 maximale de service ; il est donc nécessaire de diagnostiquer et de rectifier la condition qui a causé la pression excessive.

Défaillance de la soupape de surpression

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

Il est nécessaire d'inspecter le système du compresseur d'air lorsque la soupape de décharge s'ouvre. Il faut d'abord déterminer si la soupape est ouverte en raison d'une pression de compression excessive ou d'une défaillance de la soupape. Remplacer la valve si elle ne fonctionne pas correctement.

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

Sélection d'un limiteur de pression 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 essentiel d'ajouter une soupape de sécurité pour garantir un fonctionnement sûr. Quelques facteurs doivent être pris en compte lors de la sélection d'une soupape de décharge pour un compresseur d'air.

1. Choisissez une soupape de décharge dont le point de consigne est égal ou inférieur à la pression de service maximale admissible (PSMA) de l'appareil. Les informations relatives à la MAWP doivent être disponibles sur une étiquette soudée à l'appareil sous pression.
2. La capacité de débit du limiteur de pression doit être supérieure à la quantité totale d'air comprimé fournie à l'appareil.
3. La capacité minimale de décharge 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 sûreté pour plus de détails sur le dimensionnement d'une soupape de sûreté pour un compresseur d'air.

Exemple

Considérons deux compresseurs d'une capacité de 600 et 850 cfm (16,8 et 21^m3/min, respectivement) avec un réservoir sous pression ayant une pression de service maximale de 300 psi (20,7 bar). Les réglages minimaux d'une soupape de sûreté sont les suivants :

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

FAQ

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 l'anneau de la soupape de décharge ou de sécurité pour dépressuriser le système. Redémarrer le système et s'assurer qu'il revient à sa pression de fonctionnement.

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

Remplacer la soupape de sécurité si elle reste bloquée en position ouverte.