La préparation de l’air comprimé : la filtration

Optimisation
Typographie

S’il est un sujet vaste à explorer dans le domaine de l’air comprimé, c’est bien celui de la préparation de l’air. Qu’on évoque la préparation, le traitement ou encore le conditionnement de l’air, on parle bien toujours de la même chose.

Que ce soit la pollution, l’humidité, la pression approximative, l’air ne doit surtout pas être utilisé à l’état brut (directement du compresseur). Afin de bien travailler, et là je parle autant de l’efficacité de l’outil que de la qualité du résultat souhaité, il va falloir « traiter » cet air pour pouvoir l’exploiter comme une source d’énergie à la fois fiable et viable. Pour ce faire, on va se pencher sur quatre aspects majeurs : la filtration des poussières, la régulation de la pression, la lubrification si nécessaire et enfin de plus en plus souvent souhaité, le séchage de l’air comprimé. Aujourd’hui, première étape de notre petit tour dans le monde du traitement de l’air : la filtration.

Pourquoi la filtration ?

L’air comprimé sort à l’état « brut » du compresseur… Il n’est pas vraiment prêt à être utilisé directement. A ce point, l’air est certes comprimé mais il est aussi pollué d’une multitude de particules en tous genres : particules d’eau contenues dans l’atmosphère, particules de métal provenant de l’usure des pistons ou de la vis, poussières extérieures aspirées par le compresseur comme le pollen, les poussières de routes, les poussières industrielles, le sel marin éventuellement, etc. La liste des particules « solides » est interminable. Comme si tout cela n’était pas suffisant, de nombreux gaz peuvent venir s’inviter à la fête ! Ainsi, les gaz d’échappement de la circulation voisine, les fumées industrielles, l’ammoniaque, les produits pulvérisés dans les champs voisins et même les émanations dégagées par votre propre activité… On évaluerait la quantité de ces éléments solides ou gazeux à plus de quarante millions de particules par mètre cube d’air dans l’atmosphère d’une ville normalement polluée ! Comme on dit, ça fait du monde !!! Afin de nettoyer mon air de tous ces trouble-fêtes je vais d’abord commencer par le filtrer. Quand on y réfléchi, le principe est assez simple ! C’est un peu comme quand j’ai fini de cuire mes nouilles, je vais utiliser une passoire afin de les séparer de leur eau de cuisson. Les trous étant plus petits que mes pâtes, l’eau va donc passer à travers, mes nouilles restant bloquées dans la passoire. Le filtre fonctionne de la même façon. On appelle ça la filtration mécanique.

Quel niveau de filtration ?

Avant tout, pour sélectionner la finesse des cartouches de filtration dont j’ai besoin, je dois évaluer le risque pour mes outils. Il est clair que si je démonte des pneus de camion, je ne filtrerai pas avec autant de finesse que si j’arrache des dents… Ainsi, on trouvera sur le marché des filtrations de différents niveaux (allant généralement de 0,01 à 25 ou 30 microns). Bien sûr, plus ma filtration sera fine, plus elle sera chère… D’où l’importance d’un choix judicieux. Je dois en premier lieu estimer la taille maximum des impuretés acceptables. Attention, l’idée que le filtre élimine toute trace d’eau n’est pas exacte. Si la cartouche peut éventuellement récolter quelques particules d’eau, on en restera aux plus grosses, souvent présentes dans un mélange avec de l’huile de compresseur, des poussières… chez nous on appelle ça la « mayonnaise ». Entre nous je ne vous conseille pas d’y gouter !!! Si mon application nécessite un air sec, je ne pourrai pas me contenter d’une filtration seule mais je devrai aller un peu plus loin dans le traitement et ajouter d’autres procédés qu’on pourra évoquer plus tard dans un autre article. Le choix du degré de filtration doit rester logique… Un marteau piqueur pourra sans doute se contenter d’un niveau de 25 ou 30 microns alors qu’un outil plus petit ou plus sensible demandera 5 microns… Parfois il faut considérer également la destination de mon outil : la filtration pour une soufflette dépendra de ce sur quoi je souffle (pièce de métal brut ou papier extra fin ?). Lors de l’achat de vos outils ou machines, lisez bien la notice car il est fréquent que les fabricants indiquent le niveau de filtration recommandé. Peut-être le tableau joint pourrait-il vous éclairer quant à la taille des particules auxquelles vous êtes confronté et ainsi déterminer la sélection du degré de filtration qui vous est nécessaire.

topring 25juillet22 2

En ce qui concerne la filtration dite « submicronique » c’est-à-dire plus fine qu’un micron, le procédé utilisé ne pourra plus être « mécanique » mais sera de type « coalescence ». On utilisera alors un principe qui par capillarité retiendra les particules les plus fines d’eau et d’huile et ensuite les reconcentrera pour les évacuer.

Où installer mes filtrations ?

J’ai souvent rencontré des utilisateurs qui, malgré une bonne batterie de filtration en tête du réseau air comprimé avaient toujours des problèmes de casse liés aux particules. Si c’est le cas pour vous, sachez qu’il est nécessaire d’installer un dernier filtre au plus près de l’outil. Il arrive ainsi fréquemment, lorsque votre tuyauterie en acier est oxydée, que des particules de rouille se détachent des parois intérieures du tube. Lancées dans le flux d’air elles viennent s’encastrer dans les palettes du moteur de l’outil et en général ça fait mal ! Au passage, notez qu’un réseau en aluminium vous épargnerait pas mal de soucis de ce côté. Toujours dans le même registre, j’ai souvent entendu des utilisateurs qui me disent ne pas travailler en poste fixe dans leur atelier. Dans ce cas, installer un filtre à chaque point de piquage d’air comprimé pourrait s’avérer couteux et rarement utilisé ! La solution de ce type de situation sera alors d’opter pour des filtres qui eux aussi sont mobiles ! Il existe sur le marché des ensembles de filtration montés sur des châssis portables. Mais on peut aussi, dans ce cas, installer le filtre sur la caisse roulante d’outillage qui suit l’utilisateur sur son poste de travail. Ainsi, doter chacun des collaborateurs de son propre filtre coutera, de loin, bien moins cher que d’en installer un sur chaque descente d’air !

Un peu plus haut, j’ai fait allusion au prix qui peut parfois monter très vite et que mon portemonnaie ne supporterait pas. Le bon réflexe consiste, simplement, à placer les filtres au bon endroit. Ainsi un carrossier qui aura absolument besoin d’une filtration submicronique (0,01 micron) en raison de la très haute sensibilité de ses peintures, aura la bonne idée de ne réserver ce niveau de qualité qu’à sa cabine. Là où le traitement est obligatoire. Cela lui permettra d’investir dans un matériel calibré et uniquement à ses seuls postes de pistolage (donc de débit plus petit) et non à l’atelier tout entier qui n’a pas besoin d’une telle qualité de traitement. Notre carrossier fait donc coup double ! Il économise sur le coût tout en assurant une excellente filtration au point le plus sensible de son activité.

Les bons trucs à savoir !

Dans cet article, j’ai plusieurs fois évoqué les microns… Le micron (1µ) est une unité de mesure qui représente un millième de millimètre (1 mm divisé par 1000 !!!... C’est petit !). A ce sujet, il faut savoir que la plus petite particule visible à l’œil nu (et quel œil !) fait une taille de 40 microns (pour citer un exemple, un cheveu humain peut faire de 20 à 200 microns de diamètre…).

La filtration reste un élément capital dans la conception d’une installation d’air comprimé, mais à considérer dans le cadre d’un schéma plus global. Ainsi pour éviter d’avoir trop de problèmes de qualité d’air, il faut savoir prendre du recul. Tout devrait commencer par le choix de l’emplacement du compresseur. Evitez d’installer ce dernier trop près d’une voie de circulation ! Le gaz d’échappement des véhicules est du souffre. Le compresseur ingère ce souffre auquel il va mêler l’eau provenant de l’humidité de l’air… Et je vous le donne en mille, eau plus souffre égale acide sulfurique !!! je ne vous fais pas de dessin quant au résultat. Donc bien penser l’implantation c’est anticiper et avoir moins recours aux filtrations ultérieures.

D’autre part, il ne faut surtout pas oublier de purger régulièrement les bols de filtres. Car une fois les cuves pleines, les « condensats » (résidus de la filtration… la fameuse mayonnaise) seraient réinjectés dans le flux d’air comprimé et pourraient ainsi tranquillement commettre leurs méfaits. Pour ce faire, il existe plusieurs systèmes de purge, qui vont de la vidange manuelle à la vidange automatique. Attention à la purge semi-automatique qui ne fonctionne qu’en absence de pression. Si votre réseau reste en pression constante, la purge ne fonctionnera jamais !

Enfin, dans le cadre de l’entretien, il existe plusieurs types de cartouches. Sur les appareils classiques, la cartouche peut être nettoyée (un savonnage puis un bon rinçage) ou encore changée. Dans tous les cas, il est important de bien surveiller son encrassement afin d’éviter une forte perte de pression. Parfois on rencontre des indicateurs de colmatage encore appelés indicateurs de perte de charge ou manomètres différentiels. Ces appareillages montés sur la tête du filtre mesurent la différence de pression entre l’air en entrée et l’air en sortie de filtration. Si la différence passe un certain niveau, c’est que la cartouche est encrassée et qu’elle devra être changée rapidement.

Consultez notre article pour des conseils sur la façon d’entretenir votre filtre.

Conclusion

On ne peut donc que constater l’importance de bien filtrer son air comprimé. Les sceptiques se poserons la question de savoir si le résultat d’une bonne filtration justifie son prix… Ce à quoi je pourrais leur répondre que ça n’est pas le prix qu’il faut regarder mais le coût. Attention à ne pas confondre. Ici, les résultats obtenus et les problèmes évités répondent clairement à la question ! Le coût d’une filtration bien faîtes est assurément très rentable !

A suivre….


topring 14avril22 7À propos de l’auteur

Originaire de Bretagne, Daniel Launay est un professionnel «retraité» ayant maintenant toute la liberté du monde pour faire les projets qui le passionnent ! Daniel a été Export Manager pendant 37 ans pour la compagnie Prevost en France, une société spécialisée dans la connexion, le traitement et le transport de l’air comprimé. Pendant sa carrière il a été en charge du développement Export et de la formation des équipes de ventes. Il détient une solide expérience dans le domaine de l’air comprimé.


Source : Topring