Comment raccorder en parallèle deux réservoirs d’air comprimé, l’un de grande taille et l’autre de petite taille, issus d’un compresseur d’air ?

Dans les systèmes d’alimentation en air comprimé industriels, l’association en parallèle de deux réservoirs d’air — l’un de grande capacité et l’autre de petite capacité — constitue une solution courante et efficace d’optimisation du réseau. Cette configuration permet non seulement d’atténuer efficacement les pulsations du débit d’air, mais aussi d’ajuster de manière flexible le système en fonction des variations de la consommation, assurant ainsi la stabilité de la pression dans le réseau. Voici les modalités pratiques et les points d’attention à prendre en compte pour mettre en œuvre cette configuration en parallèle de réservoirs de tailles différentes.

I. Principes de conception des systèmes en parallèle

Lors de la conception d’un système en parallèle comprenant un grand et un petit réservoir de gaz, il convient généralement de préciser la fonction respective de chacun des deux réservoirs:

• Grand réservoir de gaz (réservoir principal): Généralement installé à proximité de la sortie du compresseur d’air, il a pour principale fonction de stocker une importante quantité d’air comprimé, d’atténuer les fluctuations de pression lors du démarrage du compresseur et des phases de mise en charge ou de décharge, ainsi que d’assurer un premier refroidissement et une séparation de l’eau.
• Petit réservoir de gaz (réservoir auxiliaire): Généralement installé en amont des équipements consommant de l’air dont le débit varie fortement ou qui exigent une stabilité de pression très élevée, son rôle principal est d’assurer une régulation précise de la pression et d’éliminer les baisses brusques de pression dans des sections locales du réseau.

II. Raccordement des canalisations et configuration des vannes

Une connexion adéquate des canalisations et une configuration appropriée des vannes sont essentielles pour garantir le fonctionnement sûr et efficace d’un système en parallèle.

• Parallélisme de la conduite principale: Reliez respectivement les entrées et sorties des grands et petits réservoirs de gaz, à l’aide de pièces en T ou de collecteurs, à la conduite principale d’alimentation en gaz, afin que le flux gazeux puisse pénétrer simultanément dans les deux réservoirs.
• Configuration de la valve de non-retourUn clapet anti-retour doit obligatoirement être installé entre la sortie du compresseur d’air et le grand réservoir de stockage, afin d’éviter le reflux de l’air comprimé en cas d’arrêt de l’appareil. Si le petit réservoir de stockage est situé à une certaine distance, il est également recommandé d’y installer un clapet anti-retour ou une vanne d’arrêt à l’amont de sa conduite d’alimentation, afin d’en assurer un contrôle indépendant.
• Vanne à commande indépendanteChaque réservoir de gaz doit être équipé, à ses entrées et sorties, de vannes à boisseau sphérique ou de vannes papillon. Ainsi, lorsqu’il est nécessaire d’effectuer la maintenance ou la vidange d’un réservoir, celui-ci peut être isolé du système sans perturber l’alimentation en gaz de l’ensemble.

III. Installation des accessoires de sécurité et des instruments de mesure

Les réservoirs de stockage de gaz sont des récipients sous pression; la configuration des accessoires de sécurité doit être strictement conforme aux normes applicables.

• Valve de sécurité: Deux réservoirs de gaz, l’un de grande taille et l’autre de petite taille, doivent chacun être équipés d’une soupape de sécurité certifiée conforme aux essais, dont la pression de réglage ne doit pas dépasser la pression de calcul du réservoir.
• ManomètreChaque réservoir doit être équipé d’un manomètre sur sa partie supérieure ou latérale, afin de surveiller en temps réel la pression à l’intérieur. Il est recommandé d’installer un robinet à trois voies avant le manomètre, pour faciliter les étalonnages en ligne ultérieurs.
• Dispositif de dépollutionLe fond de la cuve doit être équipé d’une vanne de vidange manuelle ou automatique. Compte tenu de la quantité importante de condensats dans les grandes cuves, il est recommandé d’y installer un purgeur automatique; pour les petites cuves, une vanne à bille manuelle peut être prévue afin d’assurer une vidange périodique.

IV. Les avantages du fonctionnement en parallèle

L’adoption d’une configuration de réservoirs de gaz en parallèle, composée d’un grand et d’un petit réservoir, permet d’apporter des avantages globaux significatifs au système d’alimentation en gaz:

• Optimisation de la fréquence de chargement et de déchargementLe réservoir de grande capacité assure un tampon de débit d’air de base, réduit les cycles fréquents de mise en marche et d’arrêt du compresseur, et diminue la consommation d’énergie ainsi que l’usure mécanique.
• Améliorer la qualité du gaz à l’extrémité du réseau: Le petit réservoir assure, à l’extrémité, un « lissage des pointes et des creux », veillant à ce que les équipements de haute précision ne subissent aucune chute de pression lors d’un fort pic de consommation soudain.
• Renforcer la redondance du systèmeLorsque la consommation d’air est faible, il est possible de fermer le grand réservoir et de ne maintenir que le petit réservoir afin de préserver la pression de base du système, ce qui permet d’économiser davantage d’énergie électrique.

V. Précautions lors de l’installation et du réglage

Lors des phases de réalisation et de mise en service, il convient d’accorder une attention particulière aux détails suivants:

• Le réservoir de gaz doit être installé dans un endroit bien ventilé, sec et facile d’accès pour les opérations de maintenance; la fondation doit être plane et solide.
• Après la soudure des canalisations ou le raccordement par brides, il est impératif d’effectuer un essai d’étanchéité à l’air et un purgeage afin d’éviter que des scories de soudure ou des impuretés ne pénètrent dans le réservoir et les équipements en aval.
• Lors de la mise en service initiale du système, il convient d’ouvrir progressivement la vanne d’admission d’air afin d’éviter que le flux d’air à haute pression n’entraîne un choc brutal sur le réservoir et sur le réseau de tuyauteries.

Une configuration judicieuse et une installation conforme de deux réservoirs d’air comprimé, l’un de grande capacité et l’autre de petite capacité, permettent d’améliorer sensiblement la stabilité et l’économie du système d’air comprimé. Au quotidien, les opérateurs doivent appliquer strictement les procédures de vidange périodique et d’étalonnage des soupapes de sécurité, afin d’assurer le fonctionnement sûr et durable de l’équipement.