Comment un détecteur de fuites d'air contribue à l'optimisation de vos systèmes d'air comprimé
Les systèmes d'air comprimé sont indispensables à de nombreuses installations de production et de transformation. Les compresseurs garantissent un flux d'air optimal distribué via des réseaux de tuyauteries complexes vers une multitude d'équipements critiques. Il est donc essentiel d'assurer la maintenance de ces systèmes pour garantir leur intégrité et minimiser les pertes d'énergie.
Les fuites d'air comprimé
Les fuites d'air sont des phénomènes courants qui occasionnent des pertes d'air comprimé et entraînent une sollicitation inutile des compresseurs. Les réseaux de distribution d'air comprimé sont souvent très étendus et parcourent l'ensemble d'une installation, comportant de nombreux raccords et points de connexion. Chacune de ces interfaces représente un point de fuite potentiel. Les fuites dans les systèmes d'air comprimé engendrent un gaspillage d'énergie et des dépenses significatifs, même lorsque le système est capable de maintenir son point de consigne. De plus, elles contribuent à un fonctionnement excessif des compresseurs, à une augmentation des coûts énergétiques et à une usure prématurée des équipements. Si le débit de fuite s'avère trop élevé, il peut compromettre la capacité des compresseurs à maintenir la pression requise du système, ce qui risque d'entraîner une dégradation matérielle et des problèmes de qualité.
La maintenance et la détection des fuites dans les systèmes d'air comprimé sont essentielles pour garantir le succès des processus de fabrication et de transformation, et doivent par conséquent être traitées en priorité.
L'optimisation des performances des systèmes d'air comprimé ne se résume pas à la simple détection des fuites et au maintien de l'intégrité du système. Des études menées par des organismes, tels que le Département de l'Énergie des États-Unis (DOE), ont porté une attention significative à la gestion des fuites des systèmes d'air comprimé. En effet, ces fuites entraînent un gaspillage d'énergie considérable (se traduisant par une augmentation des émissions de gaz à effet de serre) et génèrent une hausse des coûts d'exploitation.
Le gaspillage dans les systèmes d'air comprimé
Un système d'air comprimé se caractérise par deux aspects principaux : le côté offre et le côté demande. Le côté offre représente la capacité de production du système, tandis que le côté demande correspond aux besoins des équipements connectés pour assurer un fonctionnement optimal. L'objectif de la conception d'un système d'air comprimé pour une installation est d'équilibrer l'offre et la demande, en s'assurant que la demande peut être satisfaite tout en prévoyant une capacité d'expansion, sans qu'une capacité excédentaire ne conduise à des inefficacités. Un compresseur surdimensionné peut également être source de gaspillage d'énergie.
Selon le DOE, les systèmes d'air comprimé peuvent perdre entre 20 % et 30 % de leur production uniquement en raison des fuites. Cette situation constitue un enjeu majeur, car non seulement de l'énergie est gaspillée – avec les coûts associés quelle que soit son utilisation – mais le système est souvent contraint de compenser cette production perdue. Cette compensation implique généralement une augmentation de la production et du débit afin de satisfaire la demande, au risque que le système ne soit pas suffisamment alimenté. L'objectif devrait donc toujours être de diminuer l'intensité énergétique et d'accroître le débit. Par exemple, des études révèlent qu'une fuite d'environ 1,6 mm, avec un débit de seulement 0,18 m³/min, peut engendrer des coûts annuels supérieurs à 1 000 €. Ceci démontre l'impact financier significatif d'une fuite, même de très petite taille et à faible débit.
Liste de contrôle pour l'optimisation des performances des systèmes d'air comprimé
Dans la publication « Improving Compressed Air System Performance », des organismes comme le DOE/CAC proposent une liste de contrôle exhaustive pour la mise en place d'un programme de prévention des fuites. Ce programme vise à aider les entreprises à réduire l'impact des fuites au sein de leurs systèmes d'air comprimé. La liste de contrôle se compose des 10 éléments suivants (pour plus de détails, se reporter au guide) :
- Établir la consommation de référence d'air comprimé
- Quantifier les pertes dues aux fuites
- Déterminer le coût des fuites d'air
- Identifier les fuites
- Documenter les fuites
- Prioriser la réparation des fuites
- Ajuster les réglages
- Documenter les réparations
- Comparer les données de référence et publier les résultats
- Répéter le processus
Le détecteur de fuites d'air moderne : la caméra acoustique Fluke ii905
Dans le cadre des initiatives visant à promouvoir l'efficacité énergétique, les organismes mettent souvent à disposition des outils pour aider les entreprises à évaluer leur performance énergétique. La caméra acoustique Fluke ii905 est un de ces outils, qui contribue à répondre à plusieurs exigences de la liste de contrôle, notamment l'établissement des pertes dues aux fuites, la détermination du coût des fuites d'air, l'identification des fuites, la documentation de ces dernières et la priorisation des réparations.
Toute entreprise exploitant un système d'air comprimé peut tirer avantage de l'application de ces recommandations pour réduire le gaspillage et optimiser l'efficacité de son installation. Ce n'est pas la taille de l'entreprise, mais bien l'ampleur des fuites, qui détermine la pertinence de ce programme pour une organisation donnée. Ces systèmes, conçus pour une longue durée de vie sous des contraintes de pression importantes, nécessitent une maintenance adéquate.