L’air ambiant est naturellement contaminé, tout comme l’air comprimé qui alimente des industries entières. Les menaces invisibles telles que l’humidité, les particules et l’huile sont toujours présentes. D’autres, comme des résidus de lubrifiant ou des particules de corrosion, sont introduits lors de la compression et de la distribution. Chacun d’entre eux peut sérieusement affecter vos outils, vos tuyauteries, vos produits et vos processus.
Examinons de plus près ces ennemis cachés afin de mieux protéger nos systèmes d’air comprimé.
Nous pensons souvent que l’air est invisible, qu’il nous entoure calmement à tout moment. Et en général, c’est vrai, on ne le voit pas. Mais il y a des moments où l’air devient visible, et ces moments révèlent quelque chose d’important.
Pensez au brouillard, au smog ou à la fumée. Ce que nous voyons vraiment, ce sont de minuscules particules ou de l’humidité en suspension dans l’air. Il ne s’agit pas seulement de phénomènes visuels, il s’agit de signes des mêmes contaminants qui peuvent poser de graves problèmes à l’intérieur d’un système d’air comprimé.
L’humidité, les particules de poussière, l’huile et les micro-organismes sont les menaces les plus courantes pour les conduites d’air comprimé. S’ils ne sont pas gérés correctement, ils peuvent compromettre les performances, l’efficacité et la fiabilité. C’est pourquoi il n’est pas seulement utile, mais essentiel de comprendre ce qui se trouve dans l’air.
Le premier contaminant auquel nous pouvons être confrontés est l’humidité contenue dans notre air ambiant. Il pénètre dans le système de tuyauterie d’air comprimé par l’admission sous forme de vapeur d’eau. Cette vapeur d’eau est le contaminant le plus important dans l’air comprimé en termes de volume total et forme la plupart des contaminants liquides qui peuvent se trouver dans le système d’air.
La teneur en eau est mesurée en termes de point de rosée. C’est la température à laquelle l’air comprimé est encore capable de traiter sa teneur en vapeur d’eau avant que l’humidité ne forme du condensat.
Si l’humidité n’est pas éliminée, elle peut réduire la durée de vie des équipements pneumatiques en raison de la corrosion. En outre, cela pourrait entraîner une prolifération bactérienne, ce qui pourrait avoir un impact négatif sur la qualité des produits finaux. Ceci est particulièrement problématique dans les applications des secteurs agroalimentaire et pharmaceutique.
Un compresseur fonctionnant à 7 bar(e) comprime l’air à 8 fois son volume. Cela réduit également la capacité de l’air à retenir la vapeur d’eau d’un facteur de 8. La quantité d’eau libérée est considérable. Par exemple, un compresseur d’air de 100 kW qui aspire de l’air à 20 °C et 60 % d’humidité relative délivrera environ 85 litres d’eau pendant une équipe de 8 heures. Par conséquent, la quantité d’eau qui sera séparée dépend de la zone d’application de l’air comprimé. Cela détermine à son tour quelle combinaison de refroidisseurs et de sécheurs est appropriée.
La quantité d’huile dans l’air comprimé dépend de plusieurs facteurs, notamment du type de machine, de sa conception, de son âge et de son état.
Il existe deux principaux types de conception de compresseur à cet égard :
Dans les compresseurs lubrifiés, l’huile est impliquée dans le processus de compression et est également incluse dans l’air comprimé (totalement ou partiellement). Cependant, dans les compresseurs à pistons et à vis lubrifiés modernes, la quantité d’huile est très limitée.
Dans ce cas, il s'agit de contaminant de compression.
Par exemple, dans un compresseur à vis lubrifié, la teneur en huile dans l'air est inférieure à 3 mg/m3 à 20 °C. Cette teneur peut être encore réduite à l'aide de filtres multi-étagés. Si cette solution est choisie, il est important de prendre en compte les limites de qualité, les risques et les coûts énergétiques impliqués.
Tout commence par l’air ambiant qui doit être comprimé. Dans un environnement industriel typique, il peut contenir plus de 140 millions de particules de saleté par mètre cube. Lorsqu’il est comprimé, ces contaminants sont concentrés en fonction de l’augmentation de la pression de l’air.
Cela signifie que l’air comprimé peut contenir plusieurs fois plus de particules de saleté. Malheureusement, la plupart d’entre elles sont si petites (inférieures à deux microns) qu’un filtre d’entrée n’en élimine que 20 %.
Il s'agit des « contaminants du système de distribution » de l'air, comme des particules de rouille provenant des tuyaux de distribution, qui pénètrent dans le flux d'air comprimé.
Plus de 80 % des particules qui contaminent l’air comprimé sont inférieures à 2 µm. Ces minuscules particules passent facilement à travers le filtre d’entrée du compresseur, se propageant dans la tuyauterie où elles se mélangent à l’humidité, aux résidus d’huile et aux dépôts de tuyauterie. Cela crée des conditions idéales pour la croissance des micro-organismes.
Ces organismes, y compris les bactéries, les virus et les bactériophages, peuvent être invisibles, mais ils constituent une réelle menace. Les bactéries ont une taille comprise entre 0,2 et 4 µm, tandis que les virus peuvent être aussi petits que 0,04 µm. Tout ce qui est inférieur à 1 µm peut passer à travers des filtres d’entrée standard. En tant qu’organismes vivants, ils se multiplient rapidement dans les bonnes conditions. Une humidité élevée, en particulier dans les systèmes sans air de séchage, accélère leur croissance.
Placer un filtre haute efficacité juste après le compresseur aide, mais la filtration seule ne suffit pas. Les micro-organismes et les aérosols peuvent encore pénétrer ou se régénérer des deux côtés d’un filtre.
La défense la plus efficace comprend deux étapes :
Air de séchage pour maintenir l’humidité relative en dessous de 40 %.
Installation d’un filtre stérile permettant une stérilisation à la vapeur régulière ou un nettoyage facile.
Cette approche protège votre équipement, vos produits et vos processus, garantissant un air comprimé propre et fiable à chaque étape.
Lorsque de l’huile et de l’humidité sont présentes dans l’air comprimé, elles constituent l’environnement idéal pour la croissance de micro-organismes tels que les bactéries, les virus et les bactériophages.
En tant qu’organismes vivants, ils se multiplient lorsque les conditions sont bonnes, en particulier dans l’air comprimé non séché à forte humidité. C’est particulièrement important dans les secteurs tels que l’agroalimentaire, la médecine ou la pharmacie, où la contamination peut avoir de graves conséquences.
Heureusement, il y a une bonne nouvelle : avec le bon traitement, tel que des filtres et des sécheurs, votre système d’air comprimé peut être protégé contre tous ces contaminants.
Si vous voulez savoir comment, la première étape consiste à déterminer la qualité de l’air requise pour votre application, par exemple si vous devez répondre à une certaine classe ISO.
Ce guide couvre tout ce que vous devez savoir sur le traitement de l’air, des types de contaminants aux exigences de qualité de l’air.
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