Tuyaux de pression et d'aspiration - Leur fonctionnement

Tuyaux de pression et d'aspiration - Leur fonctionnement

Tuyau d'aspiration-pression en PVC avec bobine de support en PVC dur

Figure 1 : Tuyau d'aspiration-pression en PVC avec bobine de support en PVC dur

Les tuyaux de pression et d'aspiration fonctionnent avec les pompes pour éliminer efficacement les matières inutiles, telles que l'eau ou les dépôts chimiques, et pour transporter les matières solides, telles que le sable ou les copeaux de bois. Les tuyaux d'aspiration sont utilisés sous pression négative pour évacuer les matériaux, tandis que les tuyaux de pression fonctionnent sous pression positive pour évacuer les matériaux. Ces tuyaux sont fabriqués à partir de divers polymères, tels que le chlorure de polyvinyle (PVC) et le polyuréthane (PU). Le tuyau est ensuite renforcé par une bobine de support qui court le long du tube. Cette bobine peut être fabriquée à partir de divers matériaux, notamment le PVC ou l'acier. La figure 1 montre un tuyau en PVC vert clair avec une bobine de support en PVC qui traverse le tuyau.

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Table des matières

Exemples de tuyaux de pression et d'aspiration

Tuyau d'aspiration-pression en chlorure de polyvinyle

Tuyau flexible de pression et d'aspiration en PVC avec bobine en acier

Figure 2 : Tuyau flexible de pression et d'aspiration en PVC avec bobine en acier

Un type courant de tuyau industriel est un tuyau flexible de pression et d'aspiration en PVC soutenu par une spirale à haute résistance à la traction (figure 2). La spirale à haute résistance à la traction garantit que le tuyau n'éclate pas dans des conditions de pression ou de vide. Ce type polyvalent est capable de transporter de l'eau, de l'air comprimé ou des acides et alcalis doux, y compris des produits de nettoyage. Le PVC a un faible coefficient de friction, ce qui rend les parois intérieures lisses et améliore l'écoulement des fluides liquides et solides dans des situations de vide et de pression élevés. Cela réduit également l'usure du tuyau due à l'abrasion.

La polyvalence du PVC s'étend à des secteurs tels que le médical, l'alimentaire, les boissons et l'énergie. En règle générale, les températures de travail des tuyaux de pression et d'aspiration en PVC vont de -10 °C à +65 °C. Plus précisément, les tuyaux de pression et d'aspiration en PVC fonctionnent bien pour :

  • Traitement chimique
  • Transport de l'eau
  • Lignes de produits de déchets
  • Manipulation de fluides visqueux
  • Manipulation d'aliments humides ou secs
  • Transfert de boissons
  • Transformation laitière
  • Transport de matériaux granulaires
  • Alimentation en air et en gaz
  • Décharge de la pompe
  • Systèmes de pulvérisation
  • Gaine de protection
  • Eau potable
  • Systèmes d'irrigation

Lisez notre article sur les tuyaux de qualité alimentaire pour en savoir plus.

Tuyau de pression et d'aspiration en polyuréthane

Tuyau spiralé d'aspiration-pression - Revêtement en polyuréthane polyéther avec une bobine de fil d'acier cuivré incorporée

Figure 3 : Tuyau spiralé d'aspiration-pression - Revêtement en polyuréthane polyéther avec une bobine de fil d'acier cuivré incorporée

Le polyuréthane (PU), autre matériau courant pour les tuyaux d'aspiration et de pression, présente une plus grande élasticité et une meilleure résistance à l'abrasion que le PVC. Sa souplesse naturelle ne nécessite pas d'additifs pour conserver ses propriétés élastiques. En outre, les tuyaux en PU peuvent être utilisés à des températures plus élevées que les tuyaux en PVC (de -40 °C à 90 °C). Comme pour les autres tuyaux de pression et d'aspiration, un matériau à haute résistance à la traction est incorporé dans le tuyau pour garantir que le tuyau n'éclate pas dans les applications sous vide ou sous pression. La figure 3 montre un exemple de tuyau industriel en polyéther-PU avec une bobine de fil d'acier cuivré incorporée dans le tuyau.

En raison de sa polyvalence en matière de température et de sa flexibilité, les tuyaux de pression et d'aspiration en PU ont une gamme d'utilisation plus large. En général, le PU a une résistance chimique décente. Cependant, il faut faire la différence entre le PU-éther et le PU-ester ; le PU-éther a une meilleure stabilité hydrolytique et le PU-ester est plus résistant aux hydrocarbures comme les huiles et les solvants. Les tuyaux en PU sont utilisés dans les industries de la chimie, du bois et des peintures et vernis. Les utilisations typiques sont :

  • Transport des gaz
  • Transport de copeaux de bois
  • Transport de brouillard ou de poussière de peinture
  • Transporter des matériaux granulés tels que du gravier, du sable, de la poussière, du bois ou des céréales

Usure et détérioration

Abrasion

Aucun tuyau de pression et d'aspiration ne peut complètement éviter les dommages causés par l'abrasion due à la friction du transport de matériaux solides. L'abrasion est le processus de grattage ou d'usure de la couche interne du tuyau. Cela se remarque surtout dans les tuyaux dont la chambre à air est rugueuse. Le faible coefficient de friction du PU ne permet qu'un frottement mineur des matériaux transférés, tels que le gravier, le sable ou le ciment. Les tuyaux en PU sont souvent plus résistants à l'abrasion que le PVC standard.

Moyen

Lorsqu'on envisage un tuyau de pression et d'aspiration, il est important d'évaluer le fluide qu'il va transporter. Le transport de matériaux non optimaux peut entraîner la détérioration du tuyau, par exemple un tuyau conçu pour transporter de l'eau ne peut pas transporter efficacement de l'essence sans se détériorer. Cela réduit la durée de vie du tuyau et/ou peut entraîner une contamination du milieu en raison du lessivage du matériau du tuyau.

Facteurs environnementaux

D'autres facteurs environnementaux, tels que l'exposition au soleil, les températures extrêmes ou le frottement peuvent affecter les tuyaux de pression et d'aspiration. Par temps froid, les tuyaux perdent généralement de leur souplesse et peuvent provoquer des fissures. Par temps chaud, les tuyaux peuvent se rompre. L'exposition aux UV due à la lumière du soleil peut dégrader chimiquement le matériau du tuyau dans un processus connu sous le nom de dégradation par les UV. En outre, l'environnement local dans lequel le tuyau est utilisé est important. Les tuyaux utilisés dans les usines chimiques se dégradent plus rapidement que ceux utilisés dans l'agriculture.

Normes

Lors de l'achat de tuyaux à pression, il est important de vérifier s'ils sont conformes aux normes de l'Union européenne (UE) et des États-Unis (US). En général, les normes les plus importantes concernent les tuyaux qui entrent en contact avec des produits alimentaires ou des produits chimiques. Pour ces types de tuyaux, l'Union européenne et les États-Unis ont élaboré leurs propres normes. Les principales normes pour chaque région sont brièvement examinées ci-dessous.

L'Union européenne

Dans l'UE, pour l'usage alimentaire, les matériaux en contact avec les aliments ne doivent pas contenir d'halogène ni d'additifs plastifiants et doivent avoir une inflammabilité réduite. Une norme importante est la CE n° 1935/2004. Elle stipule que les matériaux en contact avec les aliments (comme le plastique) ne doivent pas libérer leurs constituants dans les aliments à des niveaux qui mettraient en danger la santé humaine. Le règlement CE n° 10/2011 donne également des indications sur les matières plastiques qui peuvent être utilisées en contact avec certains produits alimentaires.

En Allemagne, les tubes doivent être classés comme ininflammables conformément à la norme DIN 4102 B1. Le classement B1 indique qu'il a passé avec succès le test de l'arbre à feu, au cours duquel le matériau est suspendu dans une armoire d'essai et exposé à une flamme pendant dix minutes. Il doit également être conforme à la norme TRGS 727, qui permet d'évaluer et d'éviter les risques d'inflammation résultant de la charge électrostatique dans les zones dangereuses.

États-Unis

Aux États-Unis, la FDA réglemente les matériaux destinés à être en contact avec les aliments. Une norme courante est la norme FDA 21 CFR 177.2600, qui concerne les additifs alimentaires indirects. Des molécules pourraient potentiellement migrer du tuyau à pression en plastique vers les aliments et cette réglementation garantit la sécurité alimentaire. La FDA 21 CFR 178.2010 stipule que les antioxydants et/ou les stabilisants sont autorisés pour les polymères afin de garantir la sécurité alimentaire.

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