Dans les régions à haute latitude, faut-il prendre en compte la protection contre le gel lors de l’installation en plein air des canalisations d’air comprimé ?

Pourquoi faut-il prendre en compte la protection contre le gel dans les régions de haute latitude?

Dans les régions de haute latitude, la température ambiante hivernale descend souvent jusqu’à plusieurs dizaines de degrés en dessous de zéro. Bien que l’air comprimé soit initialement à une certaine température lors de sa production, il perd rapidement sa chaleur au fil d’un transport longue distance à l’air libre. Lorsque la température du gaz circulant dans la canalisation tombe sous le point de rosée, la vapeur d’eau contenue dans l’air se condense et se transforme en eau liquide. Si la température continue de baisser au‑dessous du point de congélation, cette condensation gèle, entraînant une série de problèmes techniques graves. Par conséquent, la conception anti‑gel constitue une étape indispensable.

Principaux risques liés aux installations en plein air

En milieu extérieur, les canalisations sont directement exposées aux courants d’air glacials; leur surface de dissipation thermique est importante, ce qui entraîne une chute rapide de la température. En l’absence de mesures de protection contre le gel, les principaux risques auxquels on s’expose sont les suivants:

• Casse par gel des canalisations:Lorsque l’eau gèle, son volume augmente; les contraintes considérables ainsi générées peuvent entraîner la rupture des canalisations métalliques, des raccords ou des vannes, provoquant des fuites d’air comprimé.
• Blocage du système:Les cristaux de glace s’accumulent dans les coudes des canalisations, aux réductions de diamètre ou à l’intérieur des vannes, réduisant la section d’écoulement et pouvant même obstruer complètement la canalisation, ce qui entraîne une pression insuffisante ou une coupure d’alimentation en gaz au niveau des équipements terminaux.
• Défaillance des instruments et des vannes:Le gel à l’intérieur des vannes de régulation pneumatiques et des instruments de mesure de précision peut entraîner un blocage du mouvement, une défaillance de l’étanchéité ou des relevés erronés, compromettant gravement le contrôle de la production.

Mesures scientifiques de protection contre le gel et d’isolation thermique

Face aux conditions climatiques extrêmes des régions à haute latitude, il convient de mettre en œuvre un plan global de prévention du gel dès la phase de conception et tout au long de la phase de construction:

• Pose de la couche d’isolation thermique:Enveloppez l’extérieur de la canalisation d’un matériau d’isolation à faible conductivité thermique, tel que la mousse en caoutchouc‑plastique ou la mousse de polyuréthane, puis recouvrez‑le d’une feuille d’aluminium ou d’une tôle galvanisée servant de protection, afin de réduire les pertes de chaleur.
• Chauffage par câble électrique ou chauffage à la vapeur:Dans les régions extrêmement froides ou sur les tronçons de tuyauterie critiques, il convient d’installer, au sein de la couche d’isolation, des câbles chauffants ou des conduits de chauffage par induction afin de fournir activement de la chaleur et de garantir que la température à l’intérieur des tuyaux reste toujours supérieure au point de congélation.
• Optimisation de la pente des canalisations et de l’évacuation des condensats:L’agencement des canalisations doit respecter une pente de ruissellement suffisante et être équipé, aux points bas, d’une vanne de vidange automatique ou d’une vanne de vidange manuelle, afin d’évacuer rapidement les condensats et de réduire le risque de formation de glace due à l’accumulation d’eau dans les conduites.
• Traitement de séchage en amont:Améliorer l’efficacité de séchage des équipements de post‑traitement des compresseurs d’air, abaisser la température de point de rosée de l’air comprimé et réduire ainsi la teneur en humidité à la source.

Conseils d’entretien et de gestion quotidiens

Une fois les installations matérielles mises en place, la gestion quotidienne revêt une importance tout aussi grande. Avant l’arrivée de l’hiver, il convient d’effectuer un contrôle complet afin de vérifier l’absence de dégradations de la couche d’isolation thermique et le bon fonctionnement du système de chauffage par câble. Pendant la période de fonctionnement, il est recommandé d’accroître la fréquence des inspections, en portant une attention particulière à l’évacuation des condensats par chaque purgeur, afin d’assurer un écoulement sans entrave. Pour les tronçons de tuyauterie inutilisés pendant de longues périodes, il est impératif de procéder à une vidange complète de l’eau résiduelle afin de prévenir les dommages causés par le gel en régime statique.