Depuis qu'il existe une certification « sans huile », des mythes circulent. Le plus répandu est la revendication selon laquelle les compresseurs lubrifiés à l'huile combinés à des filtres seraient « techniquement sans huile ». De plus, la qualité de l'air de ces compresseurs lubrifiés à l'aide de ces filtres serait supérieure à celle des compresseurs sans huile. Bien que les filtres puissent réduire le niveau de particules d'huile, ils ne réduisent pas le risque de contamination de l'huile. La location de solutions temporaires sur la base d'informations incorrectes peut entraîner des dommages accidentels pour les applications sensibles, les produits et l'environnement.
Compresseurs d'air lubrifiés ou compresseurs d'air sans huile
La pureté de l'air est essentielle pour de nombreuses applications dans lesquelles même la plus petite goutte d'huile, ou l'air contaminé par de l'huile, peut causer une détérioration du produit, un rappel de produit ou endommager l'équipement de production, voire l'environnement. Votre application spécifique déterminera le type de compresseur d'air le mieux adapté à votre installation et les experts d'Atlas Copco Rental vous guideront.
Les compresseurs d'air sans huile ne sont pas « meilleurs » que les compresseurs lubrifiés à l'huile. Le compresseur que vous choisissez dépend des exigences spécifiques de votre application et de la qualité de l'air que vous devez atteindre. Dans les cas où le risque et les conséquences d'une contamination par l'huile sont trop élevés, il est indispensable de disposer d'un compresseur d'air sans huile, par exemple dans les procédures médicales, l'industrie agroalimentaire et les applications de rideaux de bulles. Lorsque les conséquences de la contamination par l'huile ne sont pas aussi graves, comme dans la fabrication générale et dans les ateliers industriels, des compresseurs d'air lubrifiés sont utilisés.
Des mots qui comptent.
Tout d'abord, prenons un moment pour décomposer une partie du vocabulaire ci-dessus. La mention « sans huile » est utilisée pour décrire les compresseurs qui n'utilisent pas de lubrification dans la chambre de compression. Bien qu'elles décrivent un type de compresseur, les mentions « classe 0 » et « techniquement sans huile » indiquent à quel point l'air est propre après la compression. Bien que leur signification soit proche, il existe quelques différences importantes entre les deux.
- Les compresseurs sans huile de classe 0 peuvent garantir un air 100 % sans huile. Malgré leur prix initial plus élevé, ces compresseurs sont beaucoup plus sûrs pour les applications sensibles et constituent le choix le plus propre, car aucune contamination n'atteindra votre produit final.
- Les compresseurs « techniquement sans huile » présentent une forte probabilité de contamination, car il s'agit en fait de compresseurs lubrifiés qui incluent des filtres d'élimination de l'huile. Contrairement à leurs homologues sans huile de classe 0, les compresseurs d'air « techniquement sans huile » appartiennent à la classe 1.
Certification. Qui et pourquoi.
L'Organisation internationale de normalisation (ISO) définit des normes internationales à des fins propriétaires, industrielles et commerciales. L'air comprimé a son propre ensemble de normes ISO. Selon la pureté de l'air final (déterminée par le nombre de particules par mètre cube en fonction de la taille des particules), les compresseurs peuvent être classés selon la classe ISO 0 à 5.
La version originale des normes ISO de pureté de l'air comprimé (1991) a été « fabriquée par et pour » les fabricants de filtres. La norme a défini cinq classes de concentration d'huile, dont la meilleure était la classe 1. La classe 1 spécifie une concentration d'huile de 0,01 mg/m3 à 1 bar(a) 14,5 psia et 20 oC (68 °F), et la conformité à ces critères est parfois appelée « solution techniquement sans huile ».
Toutefois, ces normes ont été modifiées en 2001 et ont été mises à jour en 2010. La norme actuelle définit des limites sur la teneur totale en huile (aérosols, liquides et vapeurs), et une norme spécifique a été introduite pour la mesure des vapeurs d'huile. Une nouvelle classe (classe 0) a été ajoutée pour répondre à des exigences de qualité plus strictes. Atlas Copco a reçu la certification ISO 8573-1 CLASSE 0 (2010) et détient également la certification ISO 22000 pour l'usine de production sans huile d'Anvers, en Belgique.
Comment fonctionnent les compresseurs d'air sans huile ?
Les compresseurs d'air fonctionnent selon un principe très simple : lorsque l'air est comprimé, son volume diminue alors que la pression augmente. Dans cette même optique, les compresseurs d'air sans huile et lubrifiés fonctionnent essentiellement de la même manière. La compression d'air est un processus en deux étapes dans lequel la pression de l'air augmente alors que le volume diminue. Cependant, il existe différentes technologies de compresseur d'air sans huile qui fonctionnent de différentes manières :
- Compresseur rotatif à vis sans huile : les engrenages externes synchronisent la position des éléments à vis contrarotatifs. Comme les rotors n'entrent pas en contact et ne créent pas de friction, aucune lubrification n'est nécessaire dans la chambre de compression. Par conséquent, l'air comprimé est sans huile. Une conception de précision dans le corps minimise les fuites de pression (et les chutes) du côté pression à l'entrée. Et comme le rapport de pression interne est limité par les différences de température de l'air entre les orifices d'entrée et de décharge, les compresseurs à vis sans huile sont souvent fabriqués avec plusieurs étages et un refroidissement inter-étage pour maximiser la pression atteinte. Le carter d'engrenages qui entraîne le mécanisme contient des lubrifiants ; l'expression « sans huile » fait référence à la chambre de compression elle-même et l'air fourni est exempt de contaminants étrangers au-delà de ceux que l'on trouve par nature dans l'air qui passe par l'admission.
- Compresseur à pistons sans huile : un compresseur à pistons classique est doté d'un vilebrequin, d'une bielle et d'un piston, d'un cylindre et d'une tête de soupape. En haut du cylindre se trouve une tête de soupape qui maintient les soupapes d'admission et de décharge. Les deux sont simplement de fins rabats métalliques, l'un monté sous la plaque de soupape et l'autre sur celle-ci. Au fur et à mesure que le piston se déplace vers le bas, un vide se crée au-dessus. Cela permet à l'air extérieur à la pression atmosphérique d'ouvrir la soupape d'admission et de remplir la zone au-dessus du piston. Lorsque le piston se déplace vers le haut, l'air au-dessus se comprime, maintient la soupape d'admission fermée et ouvre la soupape de décharge. L'air se déplace de l'orifice de refoulement vers le réservoir. À chaque course, une plus grande quantité d'air pénètre dans le réservoir et la pression augmente. Le compresseur à piston sans d'huile n'injecte pas d'huile dans la chambre de compression, mais comporte des segments recouverts de Téflon.
- Compresseur à spirale sans d'huile : un rotor unique en forme de spirale oscille contre une spirale fixe similaire et, lorsque ces spirales se déplacent l'une contre l'autre, la cavité piégeant l'air entre elles devient de plus en plus petite. Cette diminution du volume force le volume fixe d'air d'admission à augmenter la pression.
Quels sont les avantages de l'air sans huile ?
La technologie d'air sans huile vous permet d'éviter d'acheter des filtres de rechange, car il n'est pas nécessaire de filtrer l'huile. Cela réduit le coût du traitement des condensats d'huile et les pertes d'énergie dues à la pression, ce qui diminue la pression du filtre. Il y a également un impact sur l'environnement : en utilisant de l'air sans huile, vous contribuez à protéger l'environnement et à garantir une meilleure conformité aux réglementations internationales. Les fuites et la consommation d'énergie sont minimisées, et le traitement des condensats (et la collecte/mise au rebut des condensats) est éliminé.
De plus, vous ne risquez pas de contaminer votre produit final ou votre processus avec de l'huile, donc aucun risque de perte de réputation ou d'impact négatif sur vos résultats. Bien que notre équipement soit un support temporaire de votre propre installation, vous pouvez vous attendre à des qualités optimales et à une absence garantie d'huile dans l'air dont vous avez besoin.
Les meilleurs secteurs pour l'air sans huile
Quelles industries et applications critiques utilisent de l'air sans huile ?
- Automobile : finitions de peinture de haute qualité, processus automatisés et réguliers, et meilleure protection de la santé
- Agroalimentaire : produits finis sains, au goût et à la qualité supérieurs
- Chimie : augmentation de la pureté du produit, meilleurs processus, pertes réduites, sécurité renforcée
- Electronique : systèmes de contrôle continu et maintien des conditions strictes de propreté nécessaires à une qualité produit élevée
- Médecine et santé : fiabilité à 100 % pour tout environnement médical, y compris les hôpitaux, les cabinets dentaires, les cabinets vétérinaires ou tout autre environnement de travail clinique
- Pétrole et gaz : systèmes et processus de contrôle automatisés, sécurité renforcée et qualité supérieure des produits finis
- Textiles : production plus efficace, coûts d'entretien et de réparation réduits, qualité textile accrue et pertes et déchets réduits
- Produits pharmaceutiques : produits purs, risques de contamination réduits, processus plus efficaces et pertes et déchets réduits
- Traitement des eaux usées : pour toutes les applications de traitement des eaux usées industrielles ou municipales
FAQ
Voici un certain nombre de questions qui nous sont régulièrement posées et qui vous aideront à opter pour une solution sans huile.
Quels sont les tests TÜV requis pour obtenir la certification ISO 8573-1 CLASSE 0 ?
Le test de la partie 2 mesure à la fois les aérosols et les liquides. Les tests peuvent être réalisés à l'aide de la méthode dite de débit partiel (B2) ou de plein débit (B1) (voir ci-dessous). Le test de la partie 5 mesure uniquement les vapeurs. Les deux parties du test sont nécessaires pour bénéficier de la certification ISO 8573 CLASSE 0. Autrement dit, les trois sources de contamination par l'huile (aérosols, vapeur et particules liquides) doivent être mesurées.
Quelle est la principale différence entre les méthodes de test B2 (débit partiel) et B1 (plein débit) ?
Les deux méthodes sont acceptables pour la mesure de la présence d'huile sous forme d'aérosols et de particules liquides selon la norme ISO 8573-1, Partie 2. La méthode B2 cible uniquement le centre du débit d'air. Les aérosols sont détectés, mais pas les dépôts d'huile le long de la paroi du tuyau (huile liquide). La majorité des fabricants de compresseurs d'air privilégient encore cette méthode moins contraignante. La méthode B1 analyse le débit d'air dans son intégralité, en mesurant à la fois les aérosols et l'huile liquide. C'est cette méthode rigoureuse qui a été utilisée pour tester la gamme de compresseurs d'air sans huile Atlas Copco. Même dans ces conditions contraignantes, aucune trace d'huile n'a été détectée dans le débit d'air.
Les compresseurs lubrifiés dotés de filtres déshuileurs peuvent-il produire un air sans huile ?
Cette solution est censée produire un « air techniquement sans huile ». Cependant, même dans des conditions optimales et après plusieurs étapes de purification, la qualité de l'air n'est pas garantie.
Pour obtenir une qualité d'air tout juste acceptable avec des compresseurs lubrifiés, il est nécessaire de prévoir des dispositifs de refroidissement de l'air et plusieurs étapes d'élimination de l'huile avec différents composants. Toute défaillance de l'un de ces composants ou un entretien inadéquat est susceptible d'entraîner une contamination par l'huile.
Avec les compresseurs lubrifiés, le risque de contamination demeure, avec son cortège de conséquences préjudiciables.
Quel est l'impact de la température ambiante ?
La température est l'un des facteurs influant sur l'efficacité des systèmes de traitement de l'air comprimé. Sur les compresseurs lubrifiés, la teneur résiduelle en huile, à la sortie des filtres déshuileurs, augmente de façon exponentielle avec la température.
Pour une température ambiante de 30 °C dans l'enceinte du compresseur, la température en sortie du compresseur se situera autour de 40 °C. Autrement dit, la teneur d'huile sera 20 fois supérieure à la valeur de référence. Ce cas de figure est fréquent, même dans les climats les plus froids, la température de l'enceinte du compresseur étant nettement plus élevée que la température extérieure.
Les températures peuvent aussi faire augmenter la teneur en vapeur d'huile de l'air, ce qui peut être préjudiciable pour le produit final. De plus, des températures élevées réduisent la durée de vie des filtres à charbon actif. Si la température passe de 20 °C à 40 °C, la durée de vie d'un filtre est réduite jusqu'à 90 %. Par ailleurs, une fois que les filtres sont saturés, ils laissent passer l'huile sans que l'utilisateur s'en rende compte. La qualité de l'air des compresseurs d'air sans huile d'Atlas Copco est garantie, quelle que soit la température ambiante.
Qu'en est-il de la contamination de l'air ambiant par l'huile ?
L'air ambiant contient de faibles traces d'huile générées par l'activité industrielle ou la circulation routière. Toutefois, même dans les zones les plus exposées à cette pollution, la teneur en huile n'excède généralement pas 0,003 mg/m3. Ce chiffre est corroboré par des tests menés par le TÜV à proximité d'une usine spécialisée dans l'usinage de précision (tournage, fraisage, meulage, perçage, etc.) et d'un incinérateur de déchets, dans une zone à fort trafic routier. Aspirée par un compresseur sans huile, cette très faible teneur en huile est presque complètement évacuée avec les condensats à la sortie des refroidisseurs intermédiaire et final. Résultat : un air pur, sans huile, idéal pour tous les processus.
