Petits mais essentiels : comment détecter et se prémunir contre les défaillances des manomètres

Comment savoir qu’un manomètre est défaillant ou susceptible de tomber en panne ?

Dave Ross, ingénieur principal des services techniques

Petits par leur taille, les manomètres n’en sont pas moins des éléments essentiels des systèmes fluides dans de nombreux secteurs d’activité. L’indication visuelle qu’ils donnent de la pression qui règne dans un système permet de savoir si la pression se trouve bien dans la plage souhaitée ou si, au contraire, un problème est imminent. Un manomètre qui ne fournit pas des mesures exactes peut provoquer une baisse de qualité de la production, du fait de l’absence de données valides et à cause des conséquences d’une pression trop élevée ou trop faible dans le système. Un manomètre défaillant peut également être à l’origine d’un dégagement de fluide dans l'environnement avec comme possibles conséquences des blessures causées au personnel, des dégâts matériels qui vont nécessiter d’arrêter et de réparer le système, et des pertes de production et de profits.

Savoir reconnaître les signes de la défaillance à venir d’un manomètre et en identifier la cause vous aidera à réaliser rapidement que les mesures de pression effectuées ne sont plus exactes et à éviter les conséquences néfastes d’une telle défaillance.

Si vous pensez que votre manomètre pourrait ne pas être celui qui convient le mieux pour votre application, lisez ce qui suit pour découvrir quels sont les signes annonciateurs d’une défaillance.

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Quels sont les signes indiquant qu’un manomètre est défaillant ?

Les cinq principales causes de défaillance des manomètres, leurs signes avant-coureurs et les mesures à prendre pour remédier à ces problèmes sont détaillés ci-après :

Les surpressions

L’aiguille d’un manomètre coincée contre la butée indique que l’appareil fonctionne près ou au-delà de la pression maximale qu’il est capable de mesurer. Cela signifie que la plage de pression du manomètre installé n’est pas adaptée à l’application et que l’appareil est incapable de rendre compte de la pression du système. Cela peut entraîner la rupture du tube de Bourdon, ce qui rend alors le manomètre complètement inutilisable.

Un tube de Bourdon est un tube courbe et creux, généralement métallique, qui se trouve à l’intérieur du manomètre. Ce tube réagit à la pression du système et se déplace en entraînant l’aiguille dont il est solidaire, laquelle indique alors la valeur de la pression sur le cadran du manomètre.

Choisissez un manomètre capable de mesurer une pression deux fois supérieure à la pression de service prévue ou ajoutez un dispositif de protection contre les surpressions (p. ex. une soupape) dans le système en amont du manomètre. Dans des situations extrêmes, utilisez un manomètre équipé d’un orifice d’étranglement (0,3 mm) pour limiter le débit, ou alors, envisagez la solution plus robuste d’un manomètre à membrane plutôt qu’un modèle à tube de Bourdon.

Les pics de pression

Lorsque l’aiguille d’un manomètre est tordue, coupée ou cassée, cela signifie probablement que le manomètre a été soumis à une brusque variation de pression causée par le démarrage/l’arrêt d’une pompe ou l’ouverture/la fermeture d’une vanne en amont. L’aiguille peut être endommagée par la seule force du choc contre la butée. Cette brusque variation de la pression peut également entraîner la rupture du tube de Bourdon et rendre le manomètre inutilisable.

Évaluez la conception de votre système de manière à éliminer les pics de pression imprévisibles et les contraintes que ces brusques variations de la pression exercent sur les composants du système, notamment le manomètre. Une autre solution consiste à opter pour un manomètre dont la plage de pression est plus étendue et qui pourra supporter ces pics de pression.

Les vibrations mécaniques

Les vibrations provoquées par une pompe désalignée, un compresseur alternatif ou un mauvais montage peuvent suffire à détacher l’aiguille, le verre, la bague du verre ou la paroi arrière d’un manomètre. La présence d’une poudre noire ou d’éraflures sur le cadran est également le signe d’une aiguille mal fixée. L’aiguille se déplace avec le tube de Bourdon et les composants mobiles peuvent être endommagés par les vibrations ; la valeur indiquée sur le cadran ne reflète alors plus la pression du système. L'utilisation d’un bain permettra d’amortir le mouvement et d’éliminer ou au moins de réduire les effets des vibrations. Dans les cas extrêmes, utilisez un amortisseur ou un manomètre à membrane.

Les pulsations

Des variation fréquentes et rapides de l’écoulement dans le système provoquent une usure des composants mobiles du manomètre. Cela peut empêcher le manomètre de mesurer la pression et se traduit par une aiguille qui oscille. Cette situation peut également entraîner la rupture du tube de Bourdon et rendre le manomètre complètement inutilisable.

Repensez votre système en repositionnant le manomètre de manière à réduire le rythme de ces cycles au niveau de l’appareil et à préserver la nécessaire fiabilité des mesures. S’il vous est impossible de modifier la conception de votre système, l’utilisation d’un manomètre à bain, d’un orifice d’étranglement ou d’un amortisseur contribuera à réduire les effets des pulsations.

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Les températures excessives et les surchauffes

Le cadran ou le bain d’un manomètre mal monté ou placé trop près du fluide (liquide ou gaz) ou de composants très chauds du système peuvent perdre leur couleur du fait de composants endommagés. Une température élevée fatigue le dispositif en provoquant une déformation du tube de Bourdon et d’autres composants métalliques du manomètre, avec des conséquences sur l’exactitude des mesures. Il est donc important de choisir un manomètre prévu pour les températures rencontrées dans le système. Pour des applications caractérisées par des températures extrêmes, optez pour un manomètre à membrane éventuellement équipé d’un dispositif de refroidissement.

La réalité est qu'un manomètre peut tomber en panne. Savoir détecter une défaillance à venir peut vous aider à éviter les pires conséquences de cette défaillance, mais il est encore plus important de choisir dès le départ le manomètre parfaitement adapté à vos besoins. Il n’est pas toujours facile de choisir le meilleur manomètre pour une application, mais prendre le temps qu'il faut pour analyser les besoins de votre système et faire les bons choix dès le départ réduira les risques d’une défaillance prématurée de votre manomètre. Vous y gagnerez ensuite avec une installation plus sûre, des mesures de pression exactes et des pertes de liquide moindres.

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