Pourquoi les filtres sont essentiels au bon fonctionnement des systèmes fluides

Les filtres : pourquoi ils sont essentiels au bon fonctionnement des systèmes fluides

Découvrir comment optimiser des systèmes fluides

L’importance des filtres pour systèmes fluides : protéger le système des contaminants

La présence de contaminants et de particules est un phénomène courant dans de nombreux procédés industriels. Ils ont des origines diverses et peuvent provenir, entre autres, d’équipements mécaniques du système, de la corrosion interne des tubes et des réservoirs ou du fluide du process lui-même. Les contaminants peuvent endommager des composants importants du système fluide, notamment les vannes et les régulateurs de pression, et peuvent également entraîner des perturbations au niveau du matériel d’analyse.

Un siège usé ou endommagé peut empêcher une vanne d’arrêter complètement l’écoulement du fluide.

Lorsque des particules traversent une vanne ou un régulateur de pression, elles peuvent se retrouver piégées entre la tige et le siège du composant, où elles pourront causer une usure prématurée, endommager le composant ou nuire à son bon fonctionnement. Un siège usé ou endommagé peut empêcher une vanne d’arrêter complètement l’écoulement du fluide. Lorsque le siège d’un détendeur est endommagé, la pression en aval peut alors atteindre des niveaux excessifs. Dans le cas d’un déverseur, cela peut entraîner une perte de pression en amont. Chaque situation peut provoquer des problèmes de fonctionnement et de sécurité dans vos systèmes.

Où installer des filtres dans un système fluide

Les filtres peuvent remédier aux problèmes causés par des contaminants indésirables. Dans la plupart des systèmes fluides industriels, ils doivent généralement être installés à certains endroits particuliers. Ces endroits sont les suivants :

Le saviez-vous ? Les contaminations sont l’une des causes les plus fréquentes de dysfonctionnement des vannes et des régulateurs de pression et sont l’une des raisons les plus courantes pour lesquelles les exploitants de systèmes fluides retournent ces composants au fabricant.

Près d’une bouteille de gaz. Les gaz de process sont généralement stockés dans des bouteilles qui alimentent le système. Si le besoin de prévenir les contaminations est moindre avec des bouteilles de gaz bien entretenues, l’état des bouteilles peut toutefois varier. L’intérieur d’une bouteille endommagée peut s’écailler et produire des contaminants qui seront emportés dans le système fluide, d’où la nécessité de prévoir un filtre directement en aval de la bouteille. Certains systèmes de distribution de gaz préfabriqués comportent un filtre intégré qui aidera à éviter les contaminations en ce point critique.

Près des vannes et des régulateurs de pression. Pour les raisons exposées précédemment, il est important de protéger les vannes et les régulateurs des contaminants. Installer des filtres directement en amont d’une vanne, d’un régulateur ou de tout autre composant critique aidera à empêcher les particules de traverser le composant et de perturber son fonctionnement.

Près des pompes. Les pompes industrielles sont des mécanismes importants constitués de nombreuses pièces mobiles, qui, par conséquent, peuvent produire avec le temps de petits débris d’usure. Il peut s’avérer intéressant de filtrer le fluide du process en aval d’une pompe pour en retirer les contaminants qu’il pourrait contenir avant que ceux-ci qu’ils n’atteignent d’autres pièces du système.

Près des analyseurs en ligne. Les analyseurs en ligne sont des équipements sensibles et les contaminants peuvent modifier la composition d’un échantillon. S’il est communément admis qu’il faut installer des filtres en amont d’un analyseur, il est important de choisir un filtre adapté à cette utilisation particulière. Il arrive que certains filtres ne soient pas adaptés au fluide du process et laissent passer des particules qui vont contaminer l’échantillon. Un filtre surdimensionné avec un volume interne trop important peut allonger le temps de réponse, sachant qu’un temps de réponse trop important peut considérablement amoindrir la fiabilité de l’échantillon. Consultez votre fournisseur pour déterminer le type de filtre adapté à votre analyseur.

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Différents types de filtres

Ainsi qu’il a été dit, il est important de sélectionner le type de filtre adapté aux besoins de votre système fluide. Votre fournisseur de filtres devrait pouvoir vous aider à faire le bon choix. Les filtres généralement proposés sont les suivants :

Filtres à particules. Ces filtres répandus sont utilisés pour éliminer les contaminants particulaires et sont adaptés pour filtrer les gaz et liquides industriels courants. Ici, un élément filtrant empêche simplement les particules d’aller plus loin dans la ligne de process. Les filtres à particules en ligne peuvent être soudés lorsque la moindre fuite est inenvisageable ou peuvent être amovibles lorsque l’on souhaite pouvoir entretenir ou remplacer les éléments filtrants. Les filtres à particules en T permettent quant à eux d’entretenir ou de remplacer les éléments filtrants sans avoir à extraire le filtre du système, ce qui facilite les opérations d’entretien.

Filtres coalescents. Généralement utilisé avec un analyseur en ligne, ce type de filtre est idéal pour filtrer des gaz. Ici, l’élément filtrant retient les fines gouttelettes de liquide en suspension dans le gaz, forçant ainsi ces gouttelettes à se regrouper pour former de grosses gouttes à l’intérieur de l’élément. Ces gouttes sont poussées vers l’extérieur de l’élément par le flux de gaz et la gravité. Le liquide sort ensuite du filtre par un orifice d’évacuation.

Filtres haute pureté. Pour les applications qui exigent des fluides d’une très grande pureté, il existe des filtres capables d’éliminer plus de 99,9999999 % des particules d’un diamètre de 0,003 µm au débit maximum. Ces filtres, qui ne sont généralement pas nécessaires pour des applications industrielles générales, se rencontrent le plus souvent dans les applications du secteur des semi-conducteurs.

Quel que soit le type de filtre nécessaire pour votre application, il est également important de s’assurer que ce filtre est compatible avec le type de raccordement adapté à vos besoins. De plus, les matériaux de fabrication du filtre doivent être capables de résister aux conditions d’exploitation de votre application. Par exemple, certains gaz ou liquides volatils ne sont pas forcément compatibles avec les aciers inoxydables courants et peuvent exiger l’utilisation d’alliages plus robustes non seulement pour les filtres, mais aussi pour d’autres composants essentiels du système fluide.

Installer et entretenir correctement les filtres

Pour avoir l’assurance qu’un filtre sera performant, il est important que celui-ci soit installé correctement

En général, les filtres s’installent comme des raccords pour tubes. Pour commencer, il faut toujours bien observer la flèche qui indique le sens de l’écoulement et permet de déterminer les orifices d’entrée et de sortie. Suivez bien l’ensemble des consignes données par le fabricant lors du montage. Lorsqu’un filtre est installé en amont d’une vanne ou d’un régulateur de pression, ces composants doivent être montés de manière à ce que leur poids soit supporté par le support de montage et non par le tube ou le tuyau. De plus, le support de montage doit être suffisamment robuste pour résister au couple appliqué lorsque l’on doit retirer l’élément filtrant. En règle générale, les filtres doivent être installés en un point où ils seront visibles et facilement accessibles et ne risqueront pas d’être endommagés.

N’oubliez pas que, la plupart du temps, les filtres doivent être nettoyés et entretenus régulièrement pour conserver leur efficacité. Avec le temps, l’élément filtrant qui retient les contaminants finit par se boucher. Vous pouvez choisir de nettoyer ou de remplacer un filtre dans le cadre d’un programme de maintenance préventive, mais vous pouvez également le faire si vous observez une chute de pression en aval, ce qui peut être le signe d’un filtre obstrué.

On pourra procéder de la manière suivante :

1. Isoler le filtre du système
2. Stabiliser le corps du filtre à l’aide d’une clé et desserrer le capuchon
3. Retirer l’élément filtrant sale ou obstrué et le remplacer par un élément neuf

De bonnes pratiques de filtration aideront à protéger les composants critiques de vos systèmes fluides industriels et contribueront à la fiabilité des résultats ainsi qu’à la qualité de la production. Consultez votre fournisseur de filtres pour vous assurer que vous utilisez des filtres adaptés à vos besoins dans l’ensemble de vos systèmes fluides importants.

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