guide de poche distribution de l'air comprimé · guide de poche de la distribution d’air7...

P O C K E T G U I D E A I R T O O L S I N S TA L L AT I O N 11

DISTRIBUTION DE L'AIR COMPRIMÉ

2 G U I D E D E P O C H E D E L A D I S T R I B U T I O N D ’A I R

Introduction

Les outils pneumatiques et les systèmes à air comprimé sont utilisés dans

tous les secteurs industriels. Atlas Copco a rédigé ce guide pour mieux

faire comprendre le fonctionnement des systèmes pneumatiques, présenter

quelques principes élémentaires qui en régissent la conception, et mettre

en évidence les inconvénients et les surcoûts occasionnés par des

installations inadaptées.

Ce guide sera utile aux ingénieurs et aux dessinateurs industriels chargés

de la conception, de l’installation ou de la maintenance des systèmes

pneumatiques.

G U I D E D E P O C H E D E L A D I S T R I B U T I O N D ’A I R 3

Table des matières

Page

1. Comment augmenter la productivité de vos machines à air comprimé ....................4 1.1 Exemples pratiques: meulage, perçage, assemblage avec visseuses,

boulonneuses, clé à chocs et outils à impulsions .................................................... 5 1.2 qu’est-ce qu’une perte de charge acceptable ? .......................................................10

2. Comment choisir les accessoires de la ligne d’alimentation en air ? .......................11 2.1 Questions essentielles .............................................................................................11 2.2 Agencements usuels de flexibles............................................................................13 2.3 Accessoires de la ligne d’alimentation en air.........................................................15

Vannes d’arrêt, unités de traitement d’air, blocs de sécurité, flexibles, rallonges de tuyau, flexibles spiralés, enrouleurs, raccords pivotants, accouplements et raccords rapides, colliers, équilibreurs et pantographes....15 – 23

3. Installation .....................................................................................................................24

4. Maintenance...................................................................................................................26 4.1 Fuites ......................................................................................................................26 4.2 Calendrier de maintenance .....................................................................................27

5. Sécurité...........................................................................................................................28

6. Qu’est-ce que l’air comprimé ? ...................................................................................30

7. Distribution d’air ..........................................................................................................33

8. Cas réel: les économies réalisées avec les outils ErgoPulse ......................................37

9. Relations entre pression au niveau de l’outil et consommation d’air......................41

10. Formules pour le calcul des coûts d’alimentation en énergie.................................42


1. Comment augmenter la productivité de vos machines à air comprimé

Une pression d’air trop faible réduit considé-rablement les performances de la plupart desoutils pneumatiques, qui sont généralementconçus pour fonctionner à une pression de6,3 bars: une pression inférieure réduitconsidérablement l’efficacité de l’outil et faitchuter la productivité. De nombreuses instal-lations pneumatiques actuelles peuvent êtreaméliorées grâce à des accessoires adéquatsplacés sur la ligne d’alimentation en air. Ladurée d’amortissement est assez courte, entreun jour et une ou deux années, comme lemontrent les exemples des pages suivantes.


Meulage

Coût de l’utilisation d’une meuleuse

Nous avons réalisé un test avec une meuleu-se verticale LSS 64 S085 de 2 kW équipéed’une meule à moyeu déporté. La piècemeulée a été pesée avant et après l’utilisa-tion de la machine, et nous avons obtenu lesrésultats suivants:

Pression efficace (bar) 6,3 5,8 5,3

Matière enlevée (kg/ h) 5,5 4,5 4,0

Une chute de pression de 1 bar réduit de30% environ la quantité de matière enlevée.Cela signifie que le temps de travail del’opérateur est allongé de 40% pour la mêmeopération. La durée efficace d’utilisationd’une meuleuse est de 3 heures par jour. Sile coût d’une heure de travail est de 20Euros, par exemple, le temps de travail sup-plémentaire imposé à l’opérateur pour termi-ner sa tâche coûte 1,2 heures x 20 = 24Euros. En un mois, ce surcoût atteint 480Euros, et 5760 Euros sur une année.

Coûts liés au compresseur pendant le meulage L’utilisation du compresseur entraîne égale-ment des dépenses supplémentaires.Supposons que la pression libérée par le

compresseur soit constante à un niveau donnéde 7 ou 7,5 bar, indépendamment des pertesde pression du système. Si la consommationd’air est faible, en raison d’une faible pres-sion au niveau de l’outil, le compresseurfonctionnera toujours à la même pressionmais plus longtemps jusqu’à ce que la tâcheprévue soit accomplie. Le surcoût énergé-tique engendré par la perte de charge dans lesystème peut être calculé de la manière suivante:

Coût du compresseur pendant le meulage:– Une meuleuse LSS 64 S085 consomme

généralement 50 litres d’air par seconde,mais, avec une pression de 1 bar inférieu-re, la consommation d’air est réduite à80% (*): elle est donc de 50 l/s x 80% =40 l/s. Nous avons vu que le temps de tra-vail de l’opérateur était allongé de 40%,ce qui donne 140% x 3 heures = 4,2heures. Comprimer un mètre cube d’airdemande environ 0,105 kWh.

– Toutes les formules utilisées ici sont clai-rement décrites dans les pages 42 et 43.

– Reprenons la formule de calcul de la puis-sance énergétique supplémentaire néces-saire chaque jour pour travailler avec unoutil dont la pression est trop basse:

– (40 l/s x 3,6 m3/h x 4,2 h x 0,105 kWh) –(50 l/s x 3,6 m3/h x 3 h x 0,105 kWh) =6,8 kWh/jour

– Le surcoût associé à une pression pneu-matique trop faible est de 4,6 Euros parmois lorsque le kWh coûte 0,035 Euros.

(*) Voir page 41: Relations entre pression auniveau de l’outil et consommation d’air.


Coût de l’utilisation d’une perceuse

Pression efficace (bar) 6,3 5,8

Durée de perçage d’un trou (secondes) 2,0 3,2

1,2 seconde de plus par trou représente unedurée supplémentaire de 60%. Si la duréeefficace d’utilisation d’une perceuse est deune heure par jour, 36 minutes supplémen-taires sont nécessaires pour accomplir lamême tâche, ce qui représente un gaspillagede 12 Euros par jour (au tarif horaire de 20Euros), soit 240 Euros par mois et 2880Euros par an.

Coûts liés au compresseur pendant le perçageLa perceuse LBB 36 H060 consomme nor-malement 16,5 litres d’air par seconde, maisavec une pression d’un demi-bar inférieure,la consommation d’air est réduite à 92% (*),donc à 16,5 l/s x 92% = 15,2 l/s.

Le temps de travail de l’opérateur est allongéde 60%, soit 160% x 1,0 heures = 1,6 heures(1 heure et 36 minutes). Comprimer un mètrecube d’air demande environ 0,105 kWh.

Toutes les formules utilisées ici sont claire-ment décrites page 42.

Reprenons la formule de calcul de la puis-sance énergétique supplémentaire nécessairechaque jour à un outil travaillant à une pres-sion insuffisante:

(15,2 l/s x 3,6 m3/h x 1,6 h x 0,105 kWh) –(16,5 l/s x 3,6 m3/h x 1 h x 0,105 kWh) =2,9 kWh par jour

Le surcoût associé à une pression pneuma-tique trop faible est de 2,1 Euros par moislorsque le kWh coûte 0,035 Euros.


Perçage


Utilisation d’une visseuse pour l’assemblage


Couple maximum (Nm) 248 240

Durée (secondes) 0,8 0,9

Supposons que le prix de revient horaired’un opérateur soit de 20 Euros et que ladurée effective d’assemblage soit de 4heures par jour: le coût du travail est donc de80 Euros par jour.Une augmentation de 12,5% de la duréed’assemblage représente 80 x 0,125 = 10Euros par jour de travail inutile, soit 200Euros par mois et 2400 Euros par an.

Coûts liés au compresseur pendant le vissageUn calcul analogue peut être réalisé sur letemps de travail excédentaire du compres-seur:Une visseuse LUM 21 SR 10-U consommenormalement 4 litres d’air par seconde, mais,avec une pression d’un demi-bar inférieure,la consommation d’air est réduite à 92% (*),soit 4 l/s x 92% = 3,36 l/s. Le temps de tra-vail de l’opérateur était plus long de 12,5%soit 112,5% x 4 heures = 4,5 heures de tra-vail au total (4 heures et 30 minutes).Comprimer un mètre cube d’air demandeenviron 0,105 kWh.

Toutes les formules utilisées ici sont claire-ment décrites page 42.



(3,68 l/s x 3,6 m3/h x 4,5 h x 0,105 kWh) –(4 l/s x 3,6 m3/h x 4 h x 0,105 kWh) = 0,21kWh par jour


Boulonneuses à calageUne baisse de pression de 0,5 bar a peu d’influence sur la vitesse au ralenti d’uneboulonneuse à calage, mais le couple diminue de 7%.

L’assemblage avec une boulonneuses à cala-ge LMV 22


Couple maximum (Nm) 17,6 16,3

Vitesse de rotation (t/mn) 735 720

Coûts liés au compresseur pendant l’assemblage avec une boulonneuses à calageLes surcoûts associés au compresseur pen-dant l’assemblage avec ce type de boulon-neuse sont négligeables car la diminution dela vitesse de rotation (2%) n’entraîne qu’uneperte de productivité de 2%.

Coût d’un assemblage avec une visseuse


Clé à chocs

A) Coût d’un assemblage avecune clé à chocs à contrôle decoupleAvec le temps, le couple exercé par une clé àchocs à contrôle de couple augmente pouratteindre des valeurs très supérieures à cellesattendues. La clé à chocs LTS 37 exerce uncouple de serrage indépendant de la pressionefficace. Une réduction de pression augmen-te le temps nécessaire pour atteindre lecouple désiré. Des tests réalisés avec cetteclé montrent que la durée augmente de12,5% lorsque la pression baisse d’un demi-bar. Si le prix de revient horaire d’un opéra-teur est de 20 Euros pour une durée effectived’assemblage de 4 heures, le coût du travailinutile atteint 10 Euros par jour, soit 200Euros par mois et 2400 Euros par an.

Coûts liés au compresseur pendant l’assemblage (clé àchocs à contrôle de couple)Une clé à chocs LTS 36 HR 13 consommenormalement 10 litres d’air par seconde,mais avec une pression d’un demi-bar infé-rieure, la consommation d’air est réduite à92% (*), soit 10 l/s x 92% = 9,2 l/s. Letemps de travail de l’opérateur était allongéde 12,5% soit 112,5% x 4 heures = 4,5heures de travail au total (4 heures et 30minutes). Comprimer un mètre cube d’airdemande environ 0,105 kWh.

Toutes les formules utilisées ici sont claire-ment décrites page 42


(9,2 l/s x 3,6 m3/h x 4,5 h x 0,105 kWh) –(10 l/s x 3,6 m3/h x 4 h x 0,105 kWh) = 0,53kWh par jour


B) Coût d’un assemblage avecune clé à chocs standardSur la clé à chocs sans contrôle de coupleLMS 37, le couple de serrage dépend de lapression efficace. Les tests effectués donnentles résultats suivants:

Pression efficace Couple de serrage (bar) (Nm)

6,3 333

5,8 316

5,3 310

Coûts liés au compresseur pendant l’assemblage (clé à chocs standard)L’utilisation d’une clé à chocs sans contrôlede couple n’augmente pas la durée du tempsde travail car l’utilisateur ne se rend généra-lement pas compte de l’insuffisance de lapression d’air. La qualité de l’assemblages’en ressent, bien entendu.



Outil à impulsion

Coûts liés à l’utilisation d’un outil à impulsionLes tests réalisés sur des outils AtlasCopco – ErgoPulse 8 XS – montrentqu’une diminution de la pression efficaceaugmente de manière significative la duréenécessaire au serrage et réduit le couple deserrage obtenu. Les tests ont donné les résul-tats suivants:

ErgoPulse 8 XSPression Durée Couple

(bar) (s) (Nm)

6,3 6,5 48,3

5,3 10 44,3

4,3 10 38,2

Les valeurs ci-dessus montrent qu’une pres-sion efficace trop faible augmente la duréedu cycle et réduit la valeur du couple de ser-rage. Une simple différence entre les duréesdans le meilleur et le pire des cas donne:

ErgoPulse 8 XS: 10 s (pire) – 6,5 s (meilleur)

= 3,5 s (différence)

ce qui correspond à une augmentation de ladurée du cycle de plus de 50%. Si la duréed’un serrage efficace est de 4 heures par jourpour un coût horaire du travail de 20 Euros,une pression de serrage efficace correctevous permet d’économiser 40 Euros par jour(800 Euros par mois, 9600 Euros par an).

Coûts liés au compresseur pendant l’assemblage(outil à impulsion) Un outil à impulsion ErgoPulse 8 XSconsomme normalement 9 litres d’air parseconde, mais, avec une pression d’un barinférieure, la consommation d’air est réduiteà 80% (*), soit 9 l/s x 80% = 7,2 l/s. Letemps de travail de l’opérateur était allongéde 50% soit 150% x 2,67 heures (2 heures et40 minutes) = 4 heures. Comprimer un mètrecube d’air demande environ 0,105 kWh.

Toutes les formules utilisées ici sont claire-ment décrites page 42


(7,2 l/s x 3,6 m3/h x 4 h x 0,105 kWh) – (9 l/s x 3,6 m3/h x2,67 h x 0,105 kWh) = 1,8kWh par jour Le surcoût associé à une pres-sion pneumatique trop faible est de 1,25Euros par mois lorsque le kWh coûte 0,035Euros.


LUM21LMS37

LBB36

LSS53


En pratiqueEn pratique, de nombreux ateliers travaillentavec des pressions comprises entre 3 et 5bar, ce qui se traduit par un gaspillageimpressionnant d’énergie et de productivité.Atlas Copco peut vous aider à mesurer lapression de l’air fourni grâce à son simula-teur d’outil pneumatique.

Les calculs suivants pourraient s’appliquer àun petit atelier comprenant par exemple 3visseuses, 2 clés à chocs, 2 perceuses et 1meuleuse travaillant sous une pression de 5,8bar au lieu de 6,3 bar:Tous les chiffres présentés reprennent lesvaleurs étudiées sur les pages suivantes.Il est intéressant de noter que les surcoûts dutravail sont toujours nettement supérieurs àceux qui correspondent à l’utilisation ducompresseur. Les chiffres révèlent égalementqu’une pression inférieure à 6,3 bar est inac-ceptable: dès 5,8 bar, les surcoûts liés au tra-vail et au compresseur atteignent des valeursprohibitives.

Surcoût Surcoût Outils à 5,8 bar mensuel du travail mensuel du compresseur

3 x LUM 21 SR 14 3 x 200 Euros 3 x 0,15 Euros

2 x LMS 37 HR 13 2 x 0 Euros 2 x 0 Euros

2 x LBB 36 H060 2 x 240 Euros 2 x 2,1 Euros

1 x LSS 53 S085-18 1 x 480 Euros 1 x 6,8 Euros

Total: 1560 Euros Total: 11,5 Euros

1.2 Qu’est-ce qu’une pertede charge acceptable?La perte de charge dépend du flux d’air: plusle flux est important, plus la perte de chargeest importante. Ainsi, la perte de charge dansune installation dépend du flux d’air exigépar l’outil. Les pertes dans les unités de traitement d’air, les accouplements et lesflexibles ne doivent pas excéder l’intervalle0,6 –1,0 bar. Il est normal de travailler avecun système qui délivre 7 bar de pression ensortie pour une pression efficace de 6,3 barau niveau de l’outil: la productivité de l’outil est alors satisfaisante.


2. Comment choisir les accessoires de laligne d’alimentation en air?Les capacités des accessoires pneumatiquesfabriqués par Atlas Copco ont été mesurées etle flux d’air est donné ci-dessous avec la chutede pression correspondante. L’utilisateur dispo-se ainsi d’un tableau qui lui permet de choi-sir les accessoires adéquats pour l’applicationdésirée et réduire la perte de charge à unniveau acceptable. Diverses compressions enligne, comme les accouplements trop étroits etles flexibles trop longs ou de diamètre tropfaible sont capables de générer des pertes decharge. En raison de leur forme, les tubes spi-ralés sont très longs et sont capables de créerune chute de pression importante. L’autresolution, un flexible en PVC normal, doit tou-jours être étudié en fonction des chutes depression potentielles. Chaque accouplementd’une installation occasionne une chute depression. Une rallonge de tuyau, par exemple,permet de travailler plus facilement avec l’outilmais l’accouplement supplémentaire et le faiblediamètre du flexible peuvent occasionner unechute de pression comprise entre 0,2 et 0,5bar suivant la taille et la consommation d’air.

2.1 Questions essentiellesUne fois que vous avez sélectionné l’outilqui convient – en taille et en puissance –pour votre application, vous devez égalementchoisir les accessoires de taille adéquate pourla ligne d’alimentation en air. Voici les prin-cipales questions qui mènent au bon choix:

– L’outil doit-il être lubrifié ? Certainsconstructeurs conçoivent des outils dontles palettes ne nécessitent aucun graissage,pas plus que les turbines. Toutefois,d’autres outils peuvent demander unelubrification: lorsque l’outil a une courtedurée d’utilisation, la lubrification estdirecte type Dosol, mais s’il doit être utili-sé longtemps, l’outil doit être équipé d’unlubrificateur à brouillard d’huile.

– Quelle est la distance entre l’outil etpiquage? Dans le meilleur des cas, la dis-tance entre l’outil et piquage ne doit pasdépasser 3 à 5 mètres. Dans la réalité, cecin’est pas toujours possible, par exemplesur les chantiers navals où les distancessont souvent de l’ordre de 20 mètres etplus.

– Quelles sont les dimensions du filetagede l’arrivée d’air de l’outil ? Lesconnexions entre les flexibles et les outilspeuvent avoir des tailles diverses de 1/8”jusqu’à 1/2”. Choisissez le raccord conve-nable pour chaque outil.


– Quel est l’environnement de travail? Lechoix des accessoires dépend de l’envi-ronnement de travail. En extérieur oudans des conditions pénibles – en fonderiepar exemple – les accessoires de la ligned’alimentation en air doivent être plusrésistants que ceux destinés à un bancd’assemblage léger dans un atelier couvert.

– Quelle est la consommation d’air? Laconsommation d’air des outils déterminela taille des accessoires: plus la consom-mation est grande et plus la taille desaccessoires doit être grande.

– Quelle est la chute de pression admis-sible? Pour fonctionner convenablement,un outil doit disposer d’une pression suffi-sante. La pression du système doit êtreélevée si la chute de pression est impor-tante mais il est indispensable de détermi-ner, dans tous les cas, la chute de pressionmaximale admissible des accessoires afinde choisir ces derniers convenablement.


Flexible spiralé avec un raccordvers une unité FRL d’un côté et unaccouplement/raccord.

Enrouleur avec un raccord d’un côté etun accouplement/raccord de l’autre.

Les visseuses droites sont généralementassociées à un enrouleur; les accouplementsne servent qu’à permettre à l’opérateur dechanger ou non d’outil.

Installations usuelles pour les flexibles des outils d’assemblage

Les petits accouplements comme ErgoQIC08 et QIC 10 conviennent aux outils d’as-semblage qui ne demandent pas de flux d’airtrop important. Les grosses clés à chocs exi-gent des accouplements de plus grande taille.

Le diamètre des flexibles des outils d’assem-blage est généralement compris entre 6 et 13mm, et leur longueur entre 3 et 5 m. Danscertains cas, le flexible peut être plus largeet plus long.

L’installation ci-dessus est la plus fréquentelorsque l’on travaille avec des outils d’as-semblage à poignée pistolet ne générant quede faibles vibrations.

Le plus souvent, le flexible spiralé de petitdiamètre est utilisé avec une visseuse droiteet un équilibreur. Une autre méthode consis-te à utiliser un flexible spiralé plus largeavec des outils à poignée pistolet. Lesaccouplements ne servent qu’à permettre àl’opérateur de changer ou non d’outil.

Flexible simple avec un raccord versune unité FRL d’un côté et un accouplement/raccord de l’autre.

2.2 Agencements usuels de flexibles

Flexible principal avec deux raccords deflexible.

Le graissage peut utiliser un brouillardd’huile ou un lubrificateur à monopoint typeDosol. Veillez à ne pas utiliser d’accouple-ment avec un lubrificateur direct (mono-point) car le tube capillaire en nylon est àl’intérieur du flexible d’air.


Flexible principal avec une manchette près de l’outil.

Flexible simple avec accouplement desdeux côtés.

Flexible principal avec une manchetteprès de l’outil.

Flexible de rallonge, flexible principalavec une manchette près de l’outil.

La configuration d’un flexible principal avecune manchette près de l’outil est recomman-dée lorsque l’accouplement reçoit des chocs

puissants (clé à chocs) ou lorsque les outilssont très lourds et que leur poids peut casserl’accouplement.

Cette installation est généralement utilisée surdes outils d’enlèvement de matière qui negénèrent pas de vibrations trop importantes.

Cette configuration – flexible principal avecune manchette près de l’outil – est recom-mandée lorsque l’accouplement reçoit deschocs importants (outils à percussion et cer-taines meuleuses) ou lorsque le poids del’outil est susceptible de casser l’accouple-ment.

Lorsque la distance à parcourir est grande,vous pouvez utiliser une rallonge. Veillez àutiliser une rallonge de diamètre large.

La gamme Atlas Copco vous propose desflexibles prêts à l’emploi avec leurs accou-plements et le collier adapté aux installationsdécrites: en fonction du type d’outil ou de laconsommation d’air nécessaire, vous y trou-verez un kit de flexible prêt à installer et dedimensions adéquates Les propositions d’in-stallation sont données dans le catalogue“Accessoires de la ligne “, dans la brochure“Installations pneumatiques Atlas Copco” etdans le catalogue “Outils industrielles”.

Installations usuelles pour les flexibles des outils d’enlèvement de matièreLa consommation de ces outils (ErgoQIC10, OIC 15 et CLAW) est supérieure à celledes outils d’assemblage: le diamètre desaccouplements doit donc être plus important.Les accouplements les plus petits convien-nent pour les meuleuses légères commecelles du type LSF. Pour les outils d’enlève-ment de matière, le diamètre du flexible doitgénéralement être compris entre 10 et 20mm pour une longueur de 5 à 10 m. Dansquelques rares cas, les flexibles peuvent êtreplus longs et plus larges.

MIDI BAL 15 Pmax=1,6MPa

MîóI FIL 25A P

max=1MPa

MINI FIL 08B P

max=1,6MPa


Vannes d’arrêtLa vanne d’arrêt influe largement sur lesperformances d’un outil pneumatique, et ilest préférable de choisir une vanne de typesphérique qui garantit une perte de chargenégligeable. La vanne doit pouvoir être fer-mée ou ouverte lentement pour éviter lesbrusques surpressions. Les vannes sphé-riques sont indispensables pour la mainte-nance des unités de traitement d’air: ellessont l’unique moyen de couper le flux d’airsur un système équipé d’accouplements àgriffes.

Les vannes sphériques disponibles sont dedeux types: BAL et BAL-1A. Les deux sontlubrifiés avec une graisse sans silicone, unecaractéristique très importante car quelquesgouttes de silicone suffisent à endommagerune surface fraîchement peinte. Les vannesde type BAL peuvent être utilisées dansn’importe quelle position d’ouverture.Utilisées comme manette des gaz, elles peu-vent également servir à faire varier la vitessesur les moteurs pneumatiques.

Lorsqu’une vanne d’arrêt est fermée, lapression reste la même des deux côtés.Avant de retirer un outil connecté en aval dela vanne, le flexible doit être purgé: il suffitde maintenir enfoncée la détente de l’outilaprès avoir fermé la vanne pour faire sortirl’air. Une autre méthode consiste à utiliserun type spécial de vanne sphérique appelévanne de dépressurisation. Les vannes dedépressurisation sont des vannes sphériquespossédant un orifice d’échappement: lorsquela vanne est fermée, la pression accumuléedans le flexible est lentement dissipée.L’avantage de cette solution est qu’elle éviteles accidents liés à la dépressurisation duflexible.

Unités de traitement d’airLa gamme d’unités de traitement d’airAtlas Copco – MINI, MIDI, MIDI +DOSOL et MAXI – comprend troisniveaux de consommation d’air. Les ins-tructions suivantes permettent de choisirplus facilement la taille appropriée.

Flux d’air maximal recommandé avecune perte de charge minimum:

MINI jusqu’à 12 l/s

MIDI jusqu’à 43 l/s (MIDI + DOSOL peut également accepter des flux d’air jusqu’à 43 l/s)

MAXI jusqu’à 80 l/s

2.3 Accessoires de ligne


Critères de sélection pour MIDI:MIDI convient à la plupart des outils d’as-semblage et de percussion, ainsi qu’aux per-ceuses, grignoteuses, scies et petites meu-leuses (en fait, à près de 90% des applica-tions). Les unités MIDI peuvent accepter jus-qu’à 43 l/s. MIDI possède une connexionfiletée de 1/2”.

Critères de sélection MIDI + DOSOL:Si la durée d’utilisation de l’outil est courteou si sa consommation d’air est très faible, lalubrification directe s’impose. Une goutted’huile est envoyée dans l’outil dès quel’opérateur en actionne la détente. MIDI +DOSOL sont le plus souvent utilisés aveccertains outils d’assemblage dont la consom-mation d’air peut varier de 2,3 l/s jusqu’à 43 l/s.

Critères de sélection pour MAXI:MAXI est un complément parfait pourMIDI, surtout pour certains outils à forteconsommation d’air comme les grandesmeuleuses. MAXI possède une connexionfiletée de 1”.

Critères de sélection pour MINI:MINI peut servir en complément de MIDIpour des outils à faible consommation d’air(environ 10 l/s) comme les petites visseuses.MINI est particulièrement apprécié avec descomposants pneumatiques. MINI possèdeune connexion filetée de 1/4”.

Combien d’outils peuvent-ils être connectés à une unité de filtrage - régulation - lubrification ?Si vous utilisez des outils sans lubrification,des visseuses par exemple, il est possible deconnecter plusieurs outils à l’unité filtre FILet à l’unité de régulation REG. Si une lubri-fication est nécessaire, chaque outil doit êtreconnecté à un lubrificateur DIM ou à unlubrificateur monopoint DOSOL.

Comment assembler les unitésde traitement d’air ?

Les unités sont reliées entre elles par deskits d’assemblage: un kit d’assemblage estnécessaire entre deux unités.

Le kit de support de fixation peut êtrevissé sur n’importe quelle unité. Un seulsupport de fixation suffit pour un mêmeensemble d’unités.

Les unités combinées FRL ou F/RL AtlasCopco sont toujours livrées avec leurs kitsd’assemblage, un support de fixation et unmanomètre.

et


Filtres à airLe filtre permet de retenir les impuretéscomme l’eau ou les particules solides. Sansfiltre, les outils pneumatiques durent moinslongtemps, coûtent plus cher en maintenanceet perdent en efficacité. Les anciens systè-mes pneumatiques avec sécheur refroidis-sant, par exemple, produisent beaucoup derouille: si les outils en amont ne sont pasprotégés par un filtre, ils peuvent tomber enpanne en moins d’une semaine. Un systèmepneumatique bien entretenu produit de l’airpropre. Malgré les apparences, le plus petitfragment de rouille peut endommager unoutil. Avec un air de qualité moyenne, letemps moyen entre deux pannes se réduit etles coûts de maintenance augmentent. A titred’exemple, le coût d’un entretien sur uneperceuse LBB 45 est de 60 Euros.

Les filtres Atlas Copco séparent jusqu’à 98%de l’eau dans les conditions normales d’utili-sation. Les trois types (MINI, MIDI etMAXI) ont de très faibles pertes de charge.

Les filtres sont généralement équipés d’unepurge semi-automatique. Tous les filtres sontlivrés avec un kit qui permet une conversionfacile du mode de purge semi-automatiqueau mode manuelle.

La purge semi-automatique se déclencheseule lorsque la pression dans la cuve tombe

en dessous de 0,2 bar (ce qui exige d’inter-rompre régulièrement l’alimentation en air).En mode purge automatique, la cuve estvidée dès que l’eau accumulée atteint un cer-tain niveau.

Lorsque l’environnement est susceptible decontenir des solvants, une cuve métalliquesera utilisée. Les solvants capables de fragili-ser les cuves en polycarbonate sont les sub-stances qui contiennent de l’acétone, du ben-zène, de la glycérine, certaines huileshydrauliques ou synthétiques, le chlorofor-me, l’alcool méthylique, le tétrachlorure decarbone et les solvants analogues, le disulfu-re de carbone, le perchloréthylene, le toluè-ne, le trichloréthylène, le xylène (diluant dela nitrocellulose) et l’acide acétique. Si lacuve standard vient à se briser, utilisez unecuve métallique. Les protections de cuvemétalliques sont conseillées dans certainsenvironnements.

Régulateurs de pression d’airLe régulateur de pression d’air garantit laconstance de la pression efficace définie –sans tenir compte des variations de la pres-sion au niveau de l’arrivée d’air et des fluc-tuations mineures dans le débit. En évitanttoute consommation inutile, le régulateur depression pneumatique contribue à réduire lesfrais d’exploitation. A titre d’exemple, unepression de 1 bar supérieure à la pressionnécessaire entraîne une augmentation de16% de la consommation d’air. Si cette con-sommation est de 20 l/s, l’excédent produitsera de 3,2 l/s, soit 12 m3/h. Un compresseurà vis Atlas Copco GA90 a besoin de 1,3kWh d’énergie pour fabriquer


12 m3/h à 7,5 bar. Or 1,3 kWh coûte 0,035 x1,3 = 0,04 Euros/heure; 4 heures de travaileffectif par jour représentent 0,18 Euros parjour, ou 3,64 Euros par mois, soit 43,7 Eurospar an.

Pression outil Consommation d’air(bar) (%)

6,3 100

7,0 110

8,0 125

Voir page 41 pour un tableau completdes relations entre la pression au niveaude l’outil et la consommation d’air.

Les régulateurs à pistons utilisent de l’airpour réguler le flux et réagissent donc pluslentement. Ils possèdent en revanche demeilleures caractéristiques de régulation etpeuvent par exemple conserver une pressionconstante en sortie sur un large intervalle dedébits. Les régulateurs à piston conviennentparticulièrement aux applications qui exigentune grande précision et où un temps de réac-tion élevé est acceptable, par exemple pourles moteurs à air.

Les régulateurs à ressorts ont un temps deréponse court et peuvent ainsi servir tous lestypes d’outils pneumatiques. Ces régulateurssont les plus répandus.

Lubrificateurs Sans lubrificateur, les palettes doivent êtrechangées plus souvent, car leur durée de viepeut être réduite au dixième de la valeur nor-male. Les tests menés dans les laboratoiresAtlas Copco ont montré que la puissance de

sortie d’une meuleuse diminue de 15 à 20%après 20 minutes sans lubrification.

Le type de lubrificateur le plus répandu, lelubrificateur à brouillard d’huile, distribuedes gouttelettes d’huile dans le flexible d’air:système standard de lubrification, il sert àlubrifier les outils pneumatiques à duréed’utilisation normale. Lorsque l’environne-ment est corrosif, il est préférable d’utiliserune cuve métallique (voir la section “Filtres”).Sur les unités équipées d’une cuve métalli-que, il est possible d’adapter un dôme decontrôle en verre.

Avec les outils pneumatiques dont l’utilisa-tion est fréquente et courte, ou dont laconsommation d’air est très faible, il estpréférable d’utiliser un lubrificateur direct quidistribue l’huile en gouttelettes directementdans l’outil par un tube capillaire intégré auflexible. Le système est contrôlé par la fré-quence de démarrage de l’outil. De nombreuxoutils d’assemblage – sauf ceux dont lespalettes ne sont pas lubrifiées – peuvent êtreutilisés avec un lubrificateur direct. Les outilscouramment associés au système DOSOLappartiennent aux séries LTV et LMP/LTP.Lorsque le flexible est long, il peut facile-ment se créer un point de retenue – c’est àdire une boucle du flexible avec un point basoù s’accumulent les gouttes d’huile. Dans cecas, il est préférable d’utiliser, lorsque celaest possible, un lubrificateur à brouillardd’huile portable ou de déposer manuellementtoutes les heures quelques gouttes d’huiledans l’orifice d’alimentation de l’outil.

Unités F/RUne unité F/R est l’association d’une unitéde filtrage et d’un régulateur. Les unités F/Rsont recommandées chaque fois qu’il estnécessaire de disposer de filtres et de régula-teurs. Les propriétés de filtrage, de régula-tion et de lubrification de ces unités compo-sées sont presque les mêmes que celles desunités individuelles.

Sorties en TDans certains cas, il est nécessaire que l’airqui sort des unités ne soit pas lubrifié. Dansce cas, on intercale, en amont du lubrifica-teur, une sortie en T qui sert de source d’airpropre et sans huile.


Recommandations relatives aux flexibles:

Cablair PVC Rubair Turbo

Pliabilité Très bonne Bonne Bonne Très bonne

Flexibilité Très bonne Bonne Très bonne Très bonne

Intérieur/extérieur Intérieur Intérieur Int/Ext Int/Ext

Anti – étincelles Faible Faible Bonne Bonne

Résistance aux mauvais traitements Faible Bonne Très bonne Très bonne

Bloc de sécuritéLorsqu’un raccord de flexible sous pressionse détache, le flexible devient incontrôlableet cingle violemment l’air au risque de bles-ser des personnes et d’endommager l’ouvra-ge et le matériel. Le bloc de sécurité permetd’éviter ce type d’accident.

Les dimensions des flexibles d’alimentationen air doivent normalement être choisies enfonction du flux d’air, du diamètre et de lalongueur du flexible. Pour que le bloc desécurité fonctionne correctement, choisissezdes accouplements à faible perte de charge.Sélectionnez soigneusement les blocs desécurité que vous utiliserez avec les clés àchocs ou les outils à impulsions. Pour éviterle déclenchement du dispositif quand l’outiltourne à vide, pensez à augmenter de 50% leflux d’air en charge pour atteindre le débitprévu.

FlexiblesLes flexibles doivent être choisis en fonctionde l’environnement de travail. Leur longueurdoit être comprise entre 3 et 5 m pour per-mettre une mobilité suffisante dans l’atelieret réduire les pertes de charge. Pour les outilspneumatiques légers sur poste de travail pro-pre, nous recommandons CABLAIR, unflexible souple et léger en PVC qui pèse de30 à 50% de moins que les flexibles PVCnormaux. Les flexibles PVC conviennentpour la plupart des applications, du simplemeulage à l’assemblage lourd. Pour lesapplications plus exigeantes, préférez desflexibles en caoutchouc. Atlas Copco en pro-pose de deux types: RUBAIR et TURBO.TURBO est léger et très résistant tandis queRUBAIR, disponible dans un plus grandnombre de dimensions, présente des qualitésde robustesse encore supérieures. Pour éviterune perte de charge trop importante, le dia-mètre du flexible doit être augmenté d’unetaille lorsque la longueur est comprise entre5 et 10 m, de deux tailles pour une longueurde 20 m et de trois tailles pour une longueurcomprise entre 20 et 40 m.


Le tableau ci-dessous permet d’obtenirle débit d’air maximal (l/s) en fonctiondes différents diamètres de flexible.

FlexibleLongueur maximale

Modèle 5 m 10 m 20 m 40 m

03 0,7 – – –

05 2,1 0,7 – –

06 4 2,1 0,7 –

08 7,5 4 2,1 0,7

10 13 7,5 4 2,1

13 21 13 7,5 4

16 43 21 13 7,5

20 75 43 21 13

25 125 75 43 21

En règle générale, utilisez des flexibles delarge diamètre, des accouplements à débitélevé et des unités de traitement d’air àfaible perte de charge pour limiter la chutede pression de l’ensemble de l’installation etainsi augmenter la productivité tout en éco-nomisant l’énergie.

Rallonges de tuyau ou manchettesLes outils à percussion et les clés à chocs onttendance à casser les accouplements lors-qu’ils sont directement connectés à l’outil –en raison des chocs produits en cours defonctionnement. De même, lorsque l’outilpèse plus de 3 kg comme les boulonneusesou meuleuses de grande taille et qu’il tombesur l’accouplement, ce dernier peut se briser. Pour ce type d’outil, il est préférable d’utili-ser une courte “rallonge de tuyau” ou man-chette. Il est important de se souvenir que leflux d’air se réduit lorsque l’on dédouble leflexible. Si, par exemple, un flexible de13mm de diamètre, de 5 m de longueur et de21 l/s de capacité est dédoublé en rallonge +flexible, sa capacité passe à 16 l/, environ80% de la capacité initiale. Les manchettesmesurent généralement entre 30 et 70 cm.

Flexibles spiralésUn flexible spiralé équipé d’équilibreurs estidéal pour les applications verticales. En rai-son de leur forme, les flexibles spiralés sonttrès longs et génèrent une très forte perte decharge. Pour limiter les pertes, choisissezdes flexibles spiralés courts.

La gamme Atlas Copco propose desflexibles spiralés en trois matériaux: nylon,Pebax et polyuréthane. Nous en donnons iciles propriétés essentielles:

De nombreux constructeurs proposent desflexibles spiralés courts mais ne mentionnentpas la perte de charge. Comme la longueurest synonyme de perte de charge, les dimen-sions doivent rester raisonnables. AtlasCopco précise systématiquement la pressiond’air recommandée et la perte de charge dechacun de ses articles d’équipement.

EnrouleurPour certaines applications – verticales de préférence – il est préférable d’utiliser un flexible associé à un équilibreur.L’exemple type de ce genre d’installation est la visseuse droite.

Matériaux Conservent Taille Connexionses dimen- de la directesions en spirale sur l’outillongueur

Nylon Meilleur Large Non

Pebax Très bon Moyen Oui

Polyuréthane Bon Petit Oui


Dans ce cas, on utilise un enrouleur: la ligned’alimentation en air est connectée au blocde l’équilibreur jusqu’au flexible enroulé quipeut être tiré de la longueur voulue. Lesenrouleurs peuvent être choisis en fonctiondu flux d’air désiré et du poids de l’outil àsuspendre.

Raccords pivotantsAvec les visseuses, les outils à impulsion, lesperceuses et les petites meuleuses légères, leflexible est parfois gênant lorsqu’on travailleassis à l’établi par exemple. Dans ce cas, unraccord pivotant, qui permet un certain écartangulaire entre l’outil et le flexible, peuts’avérer utile. Les raccords pivotants ne doi-vent pas être employées lorsqu’une force detraction s’exerce sur le flexible ou quand lesvibrations sont très importantes: le flexiblerisque en effet de se fatiguer rapidement etdes fuites peuvent apparaître.

Accouplements et raccordsOutils d’assemblageLes outils d’assemblage ont normalementune consommation d’air limitée et peuventse contenter de petits accouplements rapides,comme ErgoQIC 08 ou QIC 10. Les grossesclés à chocs doivent être équipées d’accou-plements de plus grande taille et d’une ral-longe de tuyau.

Si vous utilisez un lubrificateur monopointDOSOL, vous ne pourrez utiliser que desraccords de flexible et des accouplements àgriffe (CLAW) car le capillaire est intégré auflexible d’alimentation en air.

Outils d’enlèvement de matièreLes outils d’enlèvement de matière demandentbeaucoup d’air et leurs conditions d’utilisa-tion sont exigeantes. Il est donc très impor-tant de choisir des accouplements de grandetaille pour qu’ils puissent fonctionner correc-tement. Les accouplements ErgoQIC 10,QIC 15 et CLAW possèdent une capacitésuffisante. Les meuleuses de taille inférieure,comme les meuleuses légères par exemple,peuvent utiliser des accouplements de tailleinférieure comme ErgoQIC 08.

Les flux d’air maximum recommandés sontles suivants (perte de charge 0,2 bar):

Les accessoires de ligne d’alimentation enair Atlas Copco ne subissent qu’une perte decharge de 0,2 bar avec les flux d’air recom-mandés. Ceci est de la plus haute importancepour comparer nos produits avec ceux desautres fabricants. Pour une comparaisonsignificative, tenez compte de la perte decharge.

ErgoQIC 08 18 l/s

ErgoQIC 10 47 l/s

QIC 08 11 l/s

QIC 10 20 l/s

QIC 15 37 l/s

CLAW 290 l/s


Raccords de sécuritéLorsque la longueur du flexible est supérieu-re à 3 mètres, l’air sous pression qui restedans le flexible peut provoquer un choc sono-re très important au moment où le flexible estdéconnecté: pour éviter cela, utilisez un rac-cord de sécurité qui permet à l’air de s’échap-per très lentement après la déconnexion. Enutilisant des raccords de sécurité, vous rédui-sez le flux d’air de 20%. Si vous utilisez unraccord de sécurité et une rallonge de tuyausur un flexible de 16 mm de diamètre et de 5m de longueur, il se passe la chose suivante:le flux d’air maximal de 43 l/s est réduit de80% à cause du raccord de sécurité, soit 35l/s, puis de 20% supplémentaire en raisondes rallonges de tuyau, soit 28 l/s en finale.

Colliers à flexiblesLes colliers à flexible sont proposés en troistypes différents: type à oreille pour lesflexibles de diamètre extérieur compris entre7 et 27 mm, à vis pour les flexibles de dia-mètre extérieur compris entre 8 et 65 mm; etles colliers en deux parties en fonte avec viset écrou galvanisés pour les flexibles de diamètre extérieur compris entre 22 et 40 mm.

Les colliers monoblocs à pression moyennesont recommandés avec les flexiblesCABLAIR et ceux de petit diamètre enPVC. Les colliers à pression moyenne (vissans fin) sont recommandés pour lesflexibles en PVC et ceux en caoutchouc depetite taille (16 mm de diamètre). Pour lesflexibles en caoutchouc de plus de 16 mm,utilisez des colliers haute résistance.

ÉquilibreurLes équilibreurs apportent à l’opérateur denombreux avantages ergonomiques et desécurité en exerçant une tension filaireconstante qui allège la totalité du poids del’outil (équilibreur COL). Les équilibreursconventionnels, du type RIL, disposent deressorts à tension variable et d’une positionde repos réglable. Les équilibreurs COLconçus selon le principe de la force constan-te maintiennent l’outil dans la position où ila été lâché. Le choix entre les deux sys-tèmes, COL et RIL, est laissé à l’utilisateur.S’il est important de pouvoir laisser l’outil àune hauteur donnée, le système COL est pré-férable. Le système RIL est plus écono-mique, plus robuste et comporte moins depièces.


PantographesLa force de la main humaine (la pince) estlimitée à 500 N pour les hommes et à 300 Npour les femmes. Nous recommandons ainside ne pas travailler avec un outil droit dontle couple est supérieur à 4 Nm pour leshommes et 2 Nm pour les femmes. Pour tra-vailler avec des outils droits développant uncouple supérieur, un pantographe est indis-pensable, car la main se fatigue énormémentà résister toute la journée à un couple de ser-rage trop important. Atlas Copco proposeune large gamme de pantographes pourdivers couples de serrage. Le choix du pan-tographe dépend des critères suivants:

Commencez par déterminer le type d’outil àutiliser, le couple de torsion qu’il exerce, sonpoids, s’il s’agit d’un outil droit ou à poignéepistolet, ainsi que le diamètre de la poignée.

Ces paramètres suffisent à choisir un panto-graphe parmi ceux du catalogue. Répondezensuite aux questions suivantes: Quelle est lazone de travail que l’ensemble panto-graphe/outil doit pouvoir couvrir ? Quelleest la configuration de l’atelier ? La procé-dure de travail fait-elle intervenir des boîtesde prise ? La fixation de l’outil doit-elle êtrerigide ou souple ?

Ensuite, l’outil doit-il être attaché à la partiesupérieure ou inférieure de la poignée ? Sil’attache doit venir sur la partie supérieure,la longueur de l’outil doit être ajoutée à lalongueur de la colonne nécessaire. Faut-ilprévoir un adaptateur ? Faut-il prévoir l’uti-lisation d’un ressort supplémentaire (l’outilest-il plus lourd ou plus léger que le poidsstandard) ?

Le pantographe peut être installé sur lacolonne fournie ou encore fixé au mur avecun ensemble de fixation. Il peut être néces-saire de prévoir d’utiliser le serre joint pourmaintenir la colonne à l’établi.

Informations nécessaires pourbien choisir les accessoires de la ligne d’airLes informations ci-dessus sont nécessairespour choisir au mieux les accessoires de laligne d’alimentation en air. Atlas Copco pro-pose deux catalogues, “ Accessoires de ligneAtlas Copco” et “Installations de lignes d’airAtlas Copco”. Le premier est un guided’achat détaillé qui regroupe tous les pro-duits nécessaires, leurs caractéristiques tech-niques et des schémas. Le second catalogueest une sélection d’installations particulièrespour des outils spécifiques, ainsi qu’unguide d’initiation aux principes qui permet-tent de bien choisir une installation d’ali-mentation en air.


3. Installation

L’image ci-dessus présente une unité de traitement d’air avec une vanne d’arrêt, unbloc de sécurité, un flexible, un outil et unéquilibreur.La vanne d’arrêt peut être montée avec lelevier vers le haut ou vers le bas, au choix del’utilisateur. Lorsque la vanne BAL 1-A est montée avec le levier vers le haut, celui-ci peutêtre bloqué par l’unité de traitement d’air.Utilisez une vanne BAL 1, (poignée papillon)ou bien montez la vanne dans l’autre sens.

Sur les unités de traitement d’air et sur lebloc de sécurité, la direction du flux d’air estindiquée par des flèches. L’ordre de montagedes unités de traitement d’air est le suivant:FILTRE➾REGULATEUR➾LUBRIFICA-TEUR comme le montre la photo ci-dessus.Le filtre et le régulateur peuvent être rempla-cés par une unité F/R.

Lorsque vous utilisez des installations équi-pées de lubrificateurs DIM, il est importantd’éviter la formation de points de retenuedans le flexible, (c’est à dire une boucle duflexible avec un point bas où l’huile peuts’accumuler): dans ce cas, en effet, l’huilerestera dans le flexible et ne parviendra pasaux éléments qu’elle est sensée lubrifier.

Les unités de traitement d’air doivent êtreplacées à 1-1,5 m au-dessus de l’emplace-ment de travail. Ceci est particulièrementimportant avec un lubrificateur DIM. Lessystèmes de filtrage, de régulation et d’injec-tion DOSOL peuvent être placés plus baspour faciliter la séparation de l’eau.


Lorsqu’un bloc de sécurité est installé avecdes flexibles normaux, il doit être placé entrel’accouplement et l’unité FRL comme lemontre le schéma ci-dessus.

Lorsque le bloc de sécurité est installé avecdes flexibles spiralés ou un enrouleur deflexible et une rallonge normale, il doit êtreplacé entre le flexible spiralé (ou l’enrouleurde flexible) et un flexible normal de 16 mmd’une longueur maximale de 5 mètrescomme le montre la figure ci-dessus. Si leflexible de 16 mm n’est pas nécessaire, lebloc de sécurité devra être placé entre l’ac-couplement et l’unité FRL comme le montrela figure en haut de cette page. La directiondu flux d’air est indiquée par des flèches surle bloc de sécurité.

Pour des raisons de sécurité, utilisez de pré-férence une scie à métaux pour obtenir unecoupe droite sur les flexibles. Vous pouvezvous servir d’un couteau ou d’une lame decutter, au risque de couper de biais et devous blesser. Le moyen le plus sûr d’assem-

bler un accouplement ou un raccord sur unflexible est d’utiliser un étau. Une fois l’ac-couplement ou le raccord serré dans l’étau,badigeonnez-en l’extrémité avec un peud’eau savonneuse pour faciliter l’introduc-tion du flexible. Utilisez ensuite le collier deflexible. Les colliers à vis sans fin doiventêtre serrés avec une clé ou un tournevishexagonal pour éviter les blessures.

L’importance d’une coupe nette dépasse lasimple préoccupation esthétique. Le flexibleest composé de couches successives decaoutchouc ou de plastique. En endomma-geant l’extrémité du flexible, vous risquez delaisser l’air pénétrer entre les couches et pro-voquer ainsi des fuites ou une réduction dudébit dans le tuyau.

Dans ses recommandations d’installation,Atlas Copco préconise l’utilisation de col-liers de flexible en aluminium pressés enmachine qui sont une garantie de sécuritépour l’opérateur car ils ne présentent pas debords tranchants.


4. Maintenance

* Prix du 1kWh = 0,035 Euros** Calculs sur la base d’une fuite 24 heures par jourPar exemple, un trou de 5 mm de diamètre occasionne une fuite de 27 litres d’air parseconde dans le système de distribution. Pour compenser cette perte de capacité, 8,3 kW d’énergie supplémentaire doivent être fournis au compresseur. Au tarif moyende 0,035 Euros par kWh, la dépense énergétique annuelle associée à ce trou de petitdiamètre par rapport au flexible est de 2510 Euros.

Taux de fuites et diamètres de trou équivalentsDiamètre Fuite à 6,3 bar Energie supplémentaire Coût énergétiquedu trou nécessaire au compresseur annuel *mm l/s kW Euro

1 1 0,3 91

3 10 3,1 937

5 27 8,3 2510

10 105 33,0 9979

4.1 FuitesSur un système de distribution d’air bienconçu et convenablement entretenu, lesfuites ne représentent pas plus de 5% de lacapacité de l’installation. Malheureusementun taux de fuite de 15 à 20% est beaucoupplus fréquent.

Les fuites se traduisent par une perte decapacité d’air, ce qui signifie que le com-presseur doit être utilisé plus longtemps pourcompenser le volume manquant, entraînantune augmentation significative des dépensesénergétiques.Souvenez-vous qu’une fuite est souventcontinue, 24 heures par jour !


4.2 Calendrier de maintenanceLes opérations de maintenance doivent êtreeffectuées de manière régulière sur le systè-me d’air.

Une fois par jour:Les filtres à purge manuel doivent être drai-

nés chaque jour.

Une fois par semaine:– Procédez chaque semaine à une recherche

de fuites aux abords immédiats de l’espa-ce de travail. Vérifiez les joints entre lesoutils et les raccords, les accouplements,les flexibles et les unités de traitement d’air. Remplissez d’huile les lubrificateurs.

Tous les deux mois:– Vérifiez l’intégralité du système tous les

deux mois. Commencez par rechercher lesfuites (au bruit) après les heures de travail;passez une main sur les zones suspectes.Pour déterminer l’endroit précis où setrouve une fuite, utilisez de l’eau savon-neuse et guettez l’apparition de bulles.Réparez soigneusement les fuites éventu-elles.

– Chaque poste de travail doit être vérifiétous les deux mois avec le simulateurd’outil pneumatique. Connectez le simula-teur d’outil pneumatique au flexible etdonnez le nombre de tours indiqué par letableau fourni avec le simulateur au bou-ton de l’appareil. Pour que l’outil fonc-tionne correctement, la pression à l’extré-mité du flexible doit être de 6,3 bar.Effectuez les réparations ou les remplace-ments nécessaires sur le système FRL, leflexible ou l’accouplement.

Tous les six mois:– Les éléments du filtre doivent être nettoyés

tous les six mois à la soufflette à air comprimé pour éviter une perte de chargesupplémentaire.

– La vanne de dépressurisation du bloc desécurité doit être nettoyée tous les sixmois à la soufflette à air comprimé pouréviter le déclenchement intempestif dubloc de sécurité.

– Atlas Copco peut vous proposer un calen-drier de maintenance spécialement adaptéà votre site et se charger de son applica-tion si nécessaire.


5. Sécurité

Vannes sphériques: Lorsque l’installationn’est pas en service, fermez l’arrivée d’aircomprimé à l’aide de la vanne sphérique.Ouvrez lentement chaque vanne sphériquepour mettre en évidence les éléments malconnectés.

Unités de traitement d’air: Surveillez la présence de solvants susceptibles de modifierla structure des cuves en polycarbonate et deles fragiliser. Des équipements spéciaux sontnécessaires lorsque vous utilisez des solvantsagressifs.

Le polycarbonate présente une bonne résis-tance chimique à tous les solvants sauf àceux qui contiennent de l’acétone, du benzè-ne, de la glycérine, certaines huiles hydrauli-ques ou synthétiques, le chloroforme, l’al-cool méthylique, le tétrachlorure de carboneet les solvants analogues, le sulfure de carbo-ne, le perchloréthylene, le toluène, le trichlo-réthylène, le xylène (diluant de la nitrocellu-lose) et l’acide acétique.

Un moyen simple d’éliminer ce risque surles unités MINI et MIDI est d’utiliser unecuve métallique. L’unité MAXI possède unecuve métallique de série. Si la cuve vient àse briser, installez une cuve métallique à laplace. Il est important de vérifier que lescuves sont convenablement ajustées et quetous les éléments sont assemblés avant d’ac-tionner la vanne sphérique qui commande leflux d’air comprimé.

Raccords rapides: Les raccords rapides sontnormalement très surs. Une attention particu-lière doit toutefois leur être portée lorsqu’ilssont utilisés avec des flexibles de diamètresupérieur à 16 mm ou de longueur supérieu-re à 3 m. Dans ce cas, il est recommandéd’utiliser un raccord de sécurité qui évacuede manière contrôlée l’air du flexible.

Raccords à griffe: Les raccords à griffe sonttoujours ouverts et doivent être utilisés avecbeaucoup de précautions. Respectez la sé-quence suivante:

Ouverture …1. Fermez la vanne sphérique2. Actionnez l’outil pour purger l’air 3. Ouvrez le raccord à griffe

Fermeture …1. Vérifiez que les deux accouplements sontconvenablement assemblés2. Ouvrez soigneusement la vanne.


Colliers et connexions: Vérifiez que lescolliers sont suffisamment serrés. Utilisez de préférence une clé pour serrer les colliers – un tournevis peut glisser et provoquerune blessure. Si vous devez utiliser untournevis, placez le collier dans un étaupour éviter les accidents.

Flexibles: Utilisez de l’eau savonneusepour faciliter l’insertion d’un flexible surun raccord. N’utilisez pas d’huile qui nesécherait pas après application. Eliminezles flexibles qui présentent des fuites –une petite fuite devient rapidement ungros trou !

Bloc de sécurité: Lorsqu’un raccord deflexible sous pression se détache, le flexi-ble devient incontrôlable et cingle l’airviolemment au risque de blesser des per-sonnes et d’endommager l’ouvrage et lematériel. Le bloc de sécurité permet d’évi-ter ce type d’accident. L’emploi d’un bloc de sécurité est également recommandé lors-que l’on travaille avec des accouplementsà griffe afin de minimiser les risques.


6. Qu’est-ce que l’air comprimé?Bien entendu, l’air que nous respirons enpermanence est essentiel à la vie sur Terre.Comme nous le savons tous, l’air est unmélange incolore, inodore, et insipide dedivers gaz – principalement de l’azote, de l’oxygène et un peu de vapeur d’eau. L’air est en permanence contaminé par des particulessolides – sable, suie, cristaux de sel – et sacomposition est relativement constante entrele niveau de la mer et une altitude de 25 km.

Lorsque l’air est comprimé, il devient unmoyen sûr et adaptable de transmission et destockage de l’énergie. Mais qu’est-ce quel’air comprimé ? En trois mots, c’est de l’at-mosphère au travail.

Gravité au niveau de la merLa matière, y compris les particules d’air, estattirée vers la terre par la gravité. La forced’attraction exercée sur un objet est fonctionde sa distance au centre de la Terre - plusl’objet s’en éloigne et moins il est attiré.

Imaginez une colonne d’air dont la baseserait un carré d’un centimètre de côté placéau niveau de la mer et qui s’élèverait jusqu’àla frontière de l’atmosphère. Imaginez que lagravité attire vers la Terre tous les atomescontenus dans cette colonne.

Différence entre un gaz et un liquideMesurée en Newtons, la force exercée auniveau de la mer sur un centimètre carréapproche les 10,13 N. Ainsi, la pressionatmosphérique absolue au niveau de la mervaut approximativement 10,13 x 104 N parmètre carré, valeur également appelée 1Pascal (Pa), l’unité du système international(SI) pour les pressions. L’unité la plus com-munément utilisée pour la mesure des pres-sions est toutefois le bar. La pression atmos-phérique au niveau de la mer est ainsi de 105Pa soit environ 1 bar, une pression d’airgénéralement appelée pression absolue.


=

L’air est un gaz, et ses molécules sontrelativement libres. Lorsqu’il est serré,comprimé par la gravité, la force s’exercedans toutes les directions, et pas seule-ment vers la Terre. Si l’air, ou tout autregaz, est comprimé autrement que par lagravité – mécaniquement ou par des varia-tions de température – la pression obtenues’évalue à un bar, pression au niveau de lamer, plus la pression supplémentaire.Il est important de faire la différence entrela pression absolue (a) et la pression indi-quée (g). Généralement utilisée pourmesurer la pression dans un système dedistribution d’air, la pression indiquée sedéfinit comme la pression absolue du sys-

tème moins la pression absolue extérieureau système. En d’autres termes, la pres-sion absolue est un élément de calcul. Lapression indiquée est la valeur lue sur unindicateur de pression ou un manomètresur une unité de traitement d’air, par exemple.

Lorsque vous comprimez un gaz – l’air,par exemple – son volume diminue et,sous l’effet de cette pression plus élevée,les molécules d’oxygène et d’azote libresont serrées les unes contre les autres dansun espace plus faible. A l’inverse, le volu-me d’un liquide par exemple ne diminuepas sous l’effet de la pression.


Débit

Pression

DébitDébit

Pression

Débit

Perte de chargeLa pression efficace, mesurée en bar, estgénérée dans le compresseur et transmise parun système de tuyauterie et de flexibles jus-qu’à son utilisateur, l’outil. Lorsque l’onachemine de l’air sous pression, celle-cidiminue en présence d’obstacles comme lesrestrictions, les coudes, les passages étroits,etc. Cette réduction de pression est appeléeperte de charge. La production d’air compri-mé s’accompagne toujours d’une perte decharge, et les pertes augmentent avec la lon-gueur et l’étroitesse du circuit d’alimentation.

Définitions:Pression statique: pression obtenue dans unsystème fermé où l’air n’est pas utilisé. Pression dynamique au piquage: pressionobtenue à la connexion de la ligne de distri-bution sur la conduite principale ou sur lecollecteur lorsque l’air est utilisé par l’outilou par un autre utilisateur.Pression dynamique au niveau de l’unitéFRL: pression lue sur le manomètre du régu-lateur de l’unité FRL lorsque l’air est utilisé.Pression dynamique à l’entrée de l’outil:pression pendant le fonctionnement de l’ou-til; pour des performances optimales, cettepression doit être de 6,3 bar.

La pression lue sur le manomètre du régula-teur est différente de la pression au niveau del’outil: tout d’abord, la pression indiquée estsupérieure lorsque l’outil n’est pas utilisé,ensuite, il se produit une perte de chargedans le flexible qui achemine l’air vers l’ou-til. Pour déterminer la pression dynamiqueau niveau de l’outil, il est nécessaire d’utili-ser un manomètre avec une entrée en T.


La distribution d’air est le lien essentiel entrel’installation de compression et la machineou l’outil. Elle s’appuie sur un système effi-cace de lignes d’alimentation en air et d’ac-cessoires. Le bon fonctionnement des outilspneumatiques dépend largement de la capa-cité du système à fournir une quantité d’airsuffisante, de bonne qualité et à la bonnepression. Les principes qui régissent la con-ception d’un système de distribution d’airsont plus clairs lorsque l’on comprend ce quiarrive à l’air comprimé lorsqu’il circule dansune conduite.

Le systèmeLa ligne principale achemine l’air produitpar le compresseur et les divers équipementsvers le circuit principal de distribution d’air,c’est à dire l’endroit où l’air sera utilisé.Pour les systèmes importants de productiond’air comprimé qui desservent plusieurs sitesde travail ou plusieurs secteurs, la ligne principale doit être conçue pour que chaqueunité puisse être mise hors service sans per-turber le reste du système.

Des purges placées dans le système permet-tent d’éliminer l’eau présente dans l’air com-primé. Les conduites sont installées en penteet un récipient, équipé d’un système de pur-ges, est placé au point le plus bas.

Les avantages sont nombreux: – Pour travailler sur une canalisation,

seule l’unité concernée doit être misehors service;

– La mise hors circuit des unités non uti-lisées réduit les fuites;

– La recherche de fuite est simplifiée;– Il est possible d’alimenter en air l’unité

de votre choix si la capacité du com-presseur est insuffisante pour la totalitédu système.

7. Distribution d’air


Lorsqu’un poste de compression doit alimen-ter plusieurs sites différents, chacun d’euxdoit être relié au compresseur par sa propreligne principale. Ceci permet d’ajuster laqualité et la pression de l’air en fonction desexigences de chaque site.

Circuit principal de distributiond’air et points de dérivationLe circuit principal de distribution d’air quifournit l’air aux différents sites doit êtreinstallé de manière à ce que l’air parvienne àl’utilisateur, l’outil par exemple, sans pointsde dérivation excessifs. En général, le circuitprincipal de distribution d’air, comme sonnom l’indique, est une boucle qui passe parles différents sites. Cela signifie que l’airpeut être acheminé dans deux directions à lafois si l’une des lignes d’extension exige unequantité d’air importante et imprévue.

Cette disposition réduit la perte de charge etfournit une pression d’air plus uniforme etplus stable sur l’ensemble du système.

Le piquageLa dérivation, ou piquage, se situe en boutde chaîne de l’installation permanente et doitêtre tirée aussi près que possible du lieu detravail pour éviter la perte de charge excessi-ve occasionnée par l’utilisation d’un flexibletrop long jusqu’à l’outil. S’il existe un risquede condensation dans cette partie del’instal-lation, le piquage doit se situer en haut de laconduite principale ou de la ligne de distri-bution.

Utilisateurs de l’air (outils équipés d’accessoires de ligne)Les utilisateurs d’un système de distributiond’air sont les outils pneumatiques ainsi queleurs unités de traitement d’air ou tout autreéquipement qui consomme de l’air comprimé:en d’autres termes, tout ce qui est installé enaval d’une vanne sphérique. Pour éviter lesfuites et pour maintenir une pression correc-te, les accessoires de ligne, tout comme lesoutils et le compresseur, doivent être debonne qualité. Les accessoires nécessairesdépendent énormément du type d’outil et dela qualité de l’air nécessaire à l’application.


Les accessoires les plus courants de la ligned’alimentation en air comprennent: un filtreassocié à une purge, un régulateur de pres-sion, un système de lubrification direct ou àbrouillard d’huile, des flexibles et des rac-cords rapides. Pour une description plusdétaillée, voir le chapitre 1.5, “Accessoiresde la ligne d’alimentation en air”.

Traitement de l’air comprimé L’air atmosphérique contient de la vapeurd’eau – à une concentration croissante avecla température. Lorsque l’air est comprimé,la concentration en eau augmente. Un com-presseur, par exemple, dont la pression effi-cace est de 7 bar avec une capacité de 200l/s aspirant un air à 20°C dont l’hygrométrierelative est de 80%, produit 80 litres d’eaucondensée dans la ligne d’alimentation en aircomprimé au cours d’une journée de travailde 8 heures.

La quantité d’eau présente dans l’air souspression n’est pas un problème en soi - tantque l’eau reste à l’état de vapeur. Toutefois,en se condensant, elle peut entraîner desphénomènes de corrosion dans les conduits,interférer avec la lubrification des outilspneumatiques et menacer de geler dans lestuyaux et les outils. Pour ces raisons, l’eaudoit être séparée dès que possible - immédia-tement en aval du compresseur et en amontdu système de distribution d’air.

Plusieurs méthodes permettent d’éliminerl’eau présente dans l’air comprimé:

Réservoir d’air Le réservoir d’air stocke l’air produit par lecompresseur. Lorsque l’air chaud comprimése refroidit dans le réservoir, l’eau conden-sée est récupérée dans la partie basse duréservoir. Le réservoir d’air est utilisé enassociation avec des purges d’eau dans lesconduits. C’est la méthode la plus économi-que et qui a fait ses preuves, mais qui pré-sente le rendement le plus faible de toutes.

Refroidisseur finalC’est un refroidisseur à eau ou à air quiabaisse la température de l’air compriméchaud. Le refroidisseur final extrait entre 65et 75% de l’eau en suspension. Il équipe laquasi-totalité des installations de compres-sion fixes et est intégré en série dans lescompresseurs modernes.

Sécheur réfrigérant Ce système permet la condensation de l’eauet sa séparation par refroidissement. Unefois rafraichi et sèché, l’air comprimé estréchauffé à la température ambiante pouréviter la condensation de l’eau sur le systè-me de canalisations. Les sécheurs réfrigé-rants sont utilisés avec des points de roséecompris entre +2 et +10°C.


Diamètre de la conduite Sortie Tube acier Prix (1) Tube cuivre Prix (1)In mm Euros Euros

1 25 26

1 1/4 32 34

1 1/2 40 37

2 50 26 48

2 1/2 65 34

3 80 40

4 100 51

5 125 74

1) Prix au mètre comprenant les frais de pose et le matériel.2) Les tubes acier sont en acier galvanisé.

Séchage par adsorptionIl existe deux types de sécheurs par adsorp-tion: à régénération à froid ou à chaud. Lessécheurs à régénération à chaud sont préco-nisés pour les débits importants. Le sécheurpar adsorption régénère l’absorbeur grâce àun chauffage électrique ou, dans le cas d’uncompresseur à vis non lubrifié, grâce à lachaleur du compresseur lui-même. Ce dispo-sitif permet d’atteindre des points de roséetrès bas, inférieurs à –20° C.Un sécheur par adsorption d’une capacité de1000 l/s ne consomme que 120 W.

Les dispositifs de séparation et d’écoulementde l’eau condensée doivent toujours être pla-cés avant le sécheur par adsorption. Si l’aircomprimé a été produit dans un compresseurà lubrification, un filtre séparateur d’huiledoit être placé avant le sécheur. Dans la plu-part des cas, un filtre à particules est néces-saire après le sécheur.

Autres méthodesLes autres méthodes comprennent la surcom-pression, qui peut être utilisée avec desdébits très faibles, et le séchage par absorp-tion qui consomme une grande quantité dematériaux absorbants.

Filtres et purge d’eau: une nécessitéCertaines des méthodes décrites ci-dessus ontun excellent rendement de production d’airsec. Toutefois, nous recommandons toujoursd’installer des purges d’eau et des filtresdans le système de distribution d’air. Unepetite baisse dans les performances ou uneimmobilisation momentanée favorise l’appari-tion d’eau et de particules dans les conduits:elles doivent être éliminées pour éviter d’en-dommager l’outil. De petites quantités d’eausuffisent par ailleurs à oxyder l’intérieur desconduits, ce qui impose de filtrer les parti-cules de rouille présentes dans le circuit.

Coût des travaux de plomberieInstaller un nouveau système de distributiond’air est un investissement qui est amorti parle surcroît de productivité dégagé en utilisantdes outils légers et compacts. La récupérationde chaleur rend l’installation de compressionplus efficace. Nous donnons ci-dessous untableau des coûts d’installation d’un nouveausystème de tuyauterie. Les prix correspondentà des contrats d’importance moyenne réalisésen zone urbaine. La TVA, les déplacementset autres frais ne sont pas pris en compte.Les prix s’entendent pour une fréquence nor-male des coudes (1 à 8 par mètre), la structu-re de maçonnerie et un test. La hauteur del’installation est comprise entre 1,5 et 3 m.


8. Cas réel: les économies réalisées avec les outils ErgoPulse

Ancienne installationUn client Atlas Copco possédait l’installationsuivante:

Piquage 1/2”

FRL 3/8”

Manchon en Y (3 voies)

Accouplement en laiton (x2), diamètre droit 7,2 mm

Flexible spiralé diamètre 6 mm, 1,8 m

Le client utilisait 50 BoulonneusesErgoPulse EP 8XS HR et obtenait les pres-sions suivantes:

Pression statique 8,5 bar

Pression dynamique sur l’unité FRL 7,1 bar

Pression dynamique au niveau de l’outil 3,7 bar

La pression au niveau de l’outil a été mesu-rée avec le simulateur d’outil pneumatique.Entre le FRL et l’ErgoPulse, la perte de char-ge était de 3,4 bar et la vitesse de rotation àvide atteignait 6000 t/min, contre les 7000tours par minute attendus.

La cause d’une telle perte decharge? Tout ce qui constituait une restriction.Comme nous l’avons vu plus haut:

❏ Un flexible spiralé engendre davantage de perte de pression qu’un flexible normal.

❏ Une petite restriction (FRL 3/8”) engen-dre davantage de perte de pression qu’un(FRL 1/2”).

❏ Un accouplement de faible capacité en-gendre davantage de perte de pressionqu’un accouplement à forte capacité(l’ErgoQIC possède la plus forte capacitédu marché comparé aux autres accouple-ments de même diamètre).

Nouvelle installationAtlas Copco a proposé à son client l’installa-tion suivante:

Piquage 1/2”

FRL 1/2”

Accouplements Atlas Copco (x2) ErgoQIC 08 diamètre 6,4 mm

Cablair 08 1,5 m.

Les pressions obtenues dans lesystème se décomposaient ainsi:

Pression statique 8,4 bar

Pression dynamique sur l’unité FRL 8,2 bar

Pression dynamique au niveau de l’outil 8,0 bar

La nouvelle perte de charge passait à 0,2 baret la vitesse de rotation de l’outil à 7000tours par minute, conformément aux spécifi-cations.


Sortie 110 kW => Entrée 137 kW

Fonctionnement 4,50 heures par jour à pleine charge, débit 314 l/s

2,50 heures par jour à vide

Compresseur 2 4,50 x 1,0 = 4,50 h (pleine charge)

2,50 x 0,25 = 0,63 h (à vide)

Total = 5,13 h/jour

Coûts liés au compresseur 2:

Alimentation 137 x 5,13 h/jour électrique = 702 kWh/jour

Coûts 702 kWh/jour x 0,136 Euros / kWh (*) = 95,50 Euros/jour

Pour évaluer les conséquences de la nouvelleinstallation sur les compresseurs, nous avonsrelevé des données pendant deux semaines.Le client possédait deux compresseurs avecsécheurs et refroidisseurs:

Compresseur 1

Sortie 55 kW => Entrée 78 kW

Fonction- 1,89 heures par jour à pleine charge, nement débit 155 l/s

1,11 heures par jour à vide

A pleine charge, l’appareil consomme 100%de puissance contre 25% en fonctionnementà vide. Le temps d’utilisation quotidien àpleine charge est donné par:

Compresseur 1 1,89 h x 1,0 = 1,89 h (pleine charge)

1,11 h x 0,25 = 0,28 h (à vide)

Total = 2,17 h/jour

Coûts liés au compresseur 1:

Alimentation 78 kW x 2,17 h/jour électrique = 169 kWh/jour

Coûts 169 kWh/jour x 0,136 Euros / kWh (*) = 23 Euros/jour

(*) coût de l’électricité en Allemagne

Compresseur 2

Coûts liés aux compresseurs (avant)


Quelles sont les économies réalisées grâce à la nouvelleinstallation ?

1) Réduction du coût de travailLe temps de serrage avec les outilsErgoPulse était estimé à 3 h/jour pourchaque opérateur.

Comme nous l’avons vu à la Page 8 decette brochure, une réduction de pressionde 1 bar avec un outil ErgoPulse entraîneun temps de serrage supplémentaire de50% environ. Nous nous contenterons decette évaluation, même si elle est certai-nement optimiste dans le cas étudié.

Durée (avant): 3 heures x 50 opérateurs =150 heures /jour

Coûts (avant): 150 heures x 20 Euros =3000 Euros/jour

Nouveau coût après gain de temps: 3000Euros/150% = 2000 Euros/jour

Le coût du travail est ainsi réduit de 1000Euros /jour, ce qui correspond à 50 heu-res de travail libérées pour d’autrestâches.

2) Réduction de pression de 1,7 barLa nouvelle installation délivre une pression de 8 bar au niveau de l’outil,mais, pour économiser l’énergie, il estpréférable d’ajuster le régulateur pourque l’outil travaille à 6,3 bar.

Abaisser la pression dynamique au niveau de l’unité FRL de 8,2 bar à 6,5 bar correspond à une réduction de 1,7 bar. Avec la nouvelle perte de chargeà 0,2 bar, l’outil ErgoPulse travaillera à 6,3 bar.

En reprenant les valeurs de la page 17 decette brochure, une pression excédentairede 1,7 bar correspond à une surconsom-mation d’air de 25%.

Ancien coût Nouveau coût

Compresseur 1 23 Euros par jour/125% = 18,4 Euros par jour

Compresseur 2 95,5 Euros par jour/125% = 76,4 Euros par jour

Une réduction de pression d’air de 1,7 bar correspond à une économie de 23,7 Euros/jour.


(*) Quand tous les régulateurs sont réglés à 6.5 bar

3) Réduction de la durée de fonctionnementdes compresseurs Avant la transformation de l’installation, letemps de serrage avec les outils ErgoPulseétait trop long de 50%. La durée de travaildes deux compresseurs était donc supérieu-re de 50% à la durée nécessaire après trans-formation.

Une réduction de pression de 1 bar corres-pond à une consommation d’air réduite de80%. Voir page 41 le tableau complet desrelations entre pression au niveau de l’outilet consommation d’air, et page 42 les for-mules de calcul de la puissance énergétique

supplémentaire nécessaire chaque jour à unoutil travaillant à une pression insuffisante.

Compresseur 1:80% consommation d’air x (100% durée nor-male + 50% durée supplémentaire) = 100%consommation d’air x 100% durée normale =18,4 Euros/jour (*)

Compresseur 2: 80% consommation d’air x (100% durée nor-male + 50% durée supplémentaire) = 100%consommation d’air x 100% durée normale =76,4 Euros/jour (*)

Compresseur 1:coût optimal = 18,4 Euros par jour/(150% x80%) = 15,3 Euros par jour

Compresseur 2:coût optimal = 76,4 Euros par jour/(150% x80%) = 63,7 Euros par jour

L’économie réalisée grâce à la réductiondu temps de travail des compresseurs s’élève à 15,8 Euros/jour

Résumé des économies réaliséesDans le cas présent, avec les outilsErgoPulse, la réduction du temps de travailopérateur était un facteur très important –1000 Euros/jour – devant la réduction depression FRL et la réduction du temps defonctionnement des compresseurs qui s’éle-vaient à (23,7 + 15,8) 39,5 Euros/jour.

La facture totale pour les 50 nouvellesinstallations s’est élevée à 6400 Euros, dont4600 Euros pour les accessoires de la ligned’alimentation en air et 1800 Euros de fraisd’installation.

Avec des outils à impulsion, 7 à 8 jours detravail ont suffi à compenser le montantde la facture (le même calcul s’appliqueégalement aux meuleuses).

Les économies réalisées sur la diminution dela pression au niveau de l’unité FRL et sur letemps de travail des compresseurs – 39,5Euros/jour – pourraient être facilement igno-rées mais le calcul donne une durée d’amor-tissement de: 6400 Euros/39,5 Euros/jour =162 jours, ce qui est également très faible.

Pour de nombreux autres outils, les écono-mies réalisées sur le temps de l’opérateursont comprises entre 10 et 20%, ce qui reva-lorise nettement les économies sur la baissede pression FRL et le temps de fonctionne-ment des compresseurs.

La meilleure façon de vous assurer que votreinstallation d’air comprimé fonctionne demanière optimale est de vérifier que la pres-sion au niveau de l’outil est de 6,3 bar et quela perte de charge entre le compresseur etl’outil reste minimale: vous ne pouvez y par-venir qu’en choisissant les accessoires de laligne d’alimentation en air d’Atlas Copco.


9. Relations entre pression au niveau de l’outil et consommation d’air

Pression outil Consommation d’air Action(bar) (%)

8,0 125 Baisser le régulateur.

7,0 111 Baisser le régulateur.

6,3 100 Fonctionnement optimal !

6,0 96 Augmenter la pression; changer les accessoires de la ligne d’alimentation en air.





10. Formules pour le calcul des coûts d’alimentation en énergie

Formule de calcul de la puissance énergétique supplémentairenécessaire chaque jour à un outil travaillant à une pression insuffisanteLa pression de sortie du compresseur est supposée constante, comprise entre 7 et 7,5 bar, etindépendante de la perte de charge du système. En raison de la faible pression au niveau del’outil, la consommation d’air est également faible et, pour accomplir la même tâche, le com-presseur travaille à la même pression mais pendant un temps plus long. La puissance énergéti-que nécessaire qui résulte d’une haute perte de charge dans le système peut être évaluée de lamanière suivante:

Formule de conversion des l/s en m3/h1 l/s = 1 d m3/s = 0,001 m3/s = 0,001 x 3600 m3/h = 3,6 m3/h

Energie nécessaire pour produire 1 m3 à 7,5 bar

Empiriquement: 1 m3 demande environ 0,105 kWh

Formule de calcul des surcoûts générés par les outils travaillant àune pression insuffisante:Energie supplémentaire en kWh/jour x coût /kWh = coûts /jour

coûts /jour x nombre de jours de travail par mois = coûts /mois

coûts /mois x nombre de mois = coûts /an

( X X ) –

( X X ) =

Consommation d’air del’outil en m3/h à bassepression

Temps de travail en heures par jour pour unoutil dont la pression estinsuffisante

Energie nécessaire (enkWh) au compresseurpour fabriquer 1 m3 à 7,5 bar

Consommation d’air de l’outil en m3/h à 6,3 bar

Temps de travail en heures par jour pour unoutil à la pression de 6,3 bar

Energie nécessaire (enkWh) au compresseurpour fabriquer 1 m3 à7,5 bar


Calcul du coût de l’utilisation d’un compresseur pour le meulage(Voir page 5)

Une meuleuse LSS 64 S085 consomme normalement 50 l/s à 6,3 bar mais avec une pression de1 bar inférieure, la consommation d’air est réduite à 80% (*),

Ainsi 50 l/s x 80% = 40 l/s.

La durée de travail de l’opérateur est de 40% supérieure, ce qui donne:140% x 3 heures = 4,2 heures

Comprimer 1 m3 à 7,5 bar demande environ 0,105 kWh

Reprenons la formule de la page 42 sur le calcul de la puissance énergétique supplémentairenécessaire chaque jour à un outil travaillant à une pression insuffisante:

(40 l/s x 3,6 m3/h x 4,2 h/jour x 0,105 kWh) – (50 l/s x 3,6 m3/h x 3 h/jour x 0,105 kWh) = 6,8 kWh/jour

Reprenons la formule de la page 42 sur le calcul des surcoûts générés par les outils travaillant à une pression insuffisante:

6,8 kWh /jour x 0,035 Euros /jour = 0,23 Euros/jour

0,23 Euros/jour x 20 jours = 4,6 Euros/mois

4,6 Euros/mois x 12 = 55 Euros/an

(*) Voir page 41: relations entre la pression au niveau de l’outil et la consommation d’air

JETLAG 2000. 9833 1266 03 2000:1

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