ENERGIE
Maintenance Magazine 156 – mai 2022
Détection de fuites d’air comprimé
Une évidence pour économiser de l’énergie
Les bonnes intentions se perdent souvent après la détection de fuites. (Photo : Fluke)
Des instruments de mesure acoustiques indiquent où se trouve le pic de dB le plus élevé et où la fuite a exactement lieu. (Photo : Fluke)
Un spectacle familier dans de nombreuses entreprises : une fuite marquée. Combien de temps ce marquage restera avant la prise de mesures correspondantes ? (Photo E3M Solutions)
Il existe de nos jours de très bonnes solutions pour enregistrer des fuites et en assurer le suivi (Photo : SDT)
Ces dernières années, les fabricants de dispositifs de détection de fuites nous ont en vain bombardés de demandes d’accorder un peu d’attention aux fuites d’air comprimé. Mais hélas : pas de temps pour les réparations, pas d’intérêt de la direction, d’autres priorités … il y a toujours une raison pour ne pas s’en occuper. L’effervescence des coûts de l’énergie mettra peut-être enfin une fin à cette nonchalance.
Par Sammy Soetaert
De nos jours, toute entreprise connaît le prix d’un kWh d’électricité, d’un m³ de gaz ou d’un m³ d’eau ou, du moins, devrait le connaître. Le prix de l’air comprimé, c’est une autre paire de manches. Ce qui est compréhensible, car le prix au m³ est plus difficile à calculer que le prix de l’électricité. Plusieurs paramètres jouent un rôle dans le bilan final, comme le prix de l’électricité, le rendement du compresseur et son type (avec ou sans vitesse variable), le traitement (sécheur, traitement de l’air, filtre), la qualité du réseau, le régime de travail et la pression de travail. Il est impossible de déterminer un chiffre qui serait applicable pour tous les cas, ne vous laissez donc pas induire en erreur par les prix que l’on trouve en ligne. Nous n’avons aucune influence sur certains facteurs, comme le prix de l’électricité, sur d’autres, comme le rendement, seulement une influence indirecte. Heureusement, il y a aussi des facteurs pour lesquels nous pouvons créer un impact immédiat et déterminant. La qualité du réseau, par exemple, avec une détection des fuites en exposant.
Combien coûte une fuite ?
Selon les fabricants de dispositifs de détection de fuites, jusqu’à 40% de la consommation d’air comprimé de compresseurs peut être mis sur le compte de fuites. Considérons de plus que les coûts d’investissement et de maintenance d’une installation d’air comprimé représentent en tout 25% du coût de cycle de vie total, les 75% restant s’inscrivant dans les coûts de consommation d’énergie. Ce qui signifie que, sur toute la durée du cycle de vie, presque un tiers des coûts totaux sont imputables à des fuites. Pourquoi s’occupe-t-on aussi peu de ce problème ? La structure en silo des entreprises en est vraisemblablement la cause. Les services de maintenance ne payent pas la facture énergétique et les services de comptabilité ne s’y connaissent pas beaucoup en air comprimé, encore moins dans les fuites, qui constituent une part invisible mais considérable des factures qu’ils valident. Et, lorsque l’urgence signalée par le service de maintenance atteint enfin les échelons supérieurs, elle sombre parfois parmi les dizaines d’autres projets à réaliser d’urgence aujourd’hui. Les choses changeraient peut-être si l’on soumettait les preneurs de décision à une simple devinette sur les coûts qu’occasionne une seule fuite. Prenons une installation travaillant 24/7 à une pression (limitée) de 6 bars et présentant un petit trou équivalent à 3 mm de diamètre. Combien coûte le financement d’une telle fuite par an ? La VDMA a fait le calcul. Un trou de 3 mm de diamètre occasionnerait une perte de 666 l d’air par minute, ce qui représente une puissance de compresseur de 5 kW. Cela se traduit, sur une base annuelle, en une perte d’énergie électrique d’environ 43.800 kWh ou bien de 8.760 euros, en prenant un tarif de 0,20 euro/kWh. Bien sûr, de grands trous de 3 mm se présentent dans la pratique moins souvent que des plus petits. En revanche, de nombreuses petites fuites équivalent littéralement à une grande : dix petits trous d’un diamètre équivalent de 1 mm occasionnent environ la même fuite qu’un seul trou d’un diamètre équivalent de 3 mm. Nul besoin de mentionner que les coûts de l’électricité augmenteront indubitablement au cours des années à venir. De plus, les fuites occasionnent indirectement un coût annexe : les installations sont dans la pratique surdimensionnées pour tenir compte des fuites, ce qui accroît les coûts d’investissement.
Baisse de pression
Les novices n’envisagent tout au plus comme fuites que de minimes ouvertures dans les conduites dû à l’usure, mais elles sont en réalité pour la majeure partie à mettre sur le compte de filtres, détendeurs, nébuliseurs d’huile, soupapes de décharge, séparateurs de condensat, mauvais raccords, consommateurs et joints. Des consommateurs d’air comprimé de qualité et une régulation ciblée du réseau de conduites entre ces composants permettent ainsi déjà de prévenir de nombreux maux. Également, un abaissement global de la pression du système permet des économies considérables, cela étant réalisable à un niveau sûr, sans risque de mauvais fonctionnement des dispositifs ou machines raccordés. Un changement de mentalité s’imposerait également à cet égard. Le réglage de la pression de travail s’effectue d’emblée dans l’esprit ‘Meux vaut prendre une marge de sûreté’, alors que nous devrions de plus en plus adopter le mode ‘juste autant que vraiment nécessaire’. De plus, dans certains cas, il peut s’avérer bénéfique de remplacer un compresseur fixe par un compresseur à rendement variable par régulation de fréquence ou par une nouvelle génération de compresseurs fixes consommant moins ou bien encore une combinaison des deux.
Détection de fuites
Mais bon, un abaissement de la pression ou une consommation réduite à la source ont en soi peu d’influence sur la présence de fuites. Quelle est la meilleure façon de les détecter ? Les fuites d’air comprimé sont dans la plupart des cas non détectables à l’œil nu. Un débitmètre et un enregistreur de pression peuvent déjà aider à déterminer une présence excessive de fuites. Dans ce cas, nous avons aussi heureusement de bonnes nouvelles, car des contrôles réguliers permettent de les dépister, marquer et réparer facilement. Un détecteur de fuites à ultrasons est la meilleure solution à cet effet. Il permet de localiser la fuite sur la base des turbulences et des perturbations correspondantes mesurées en dB provoquées par la fuite. Ce dispositif indique où se trouve le pic de dB le plus élevé et où la fuite a exactement lieu. Il suffit ensuite de marquer la fuite trouvée pour réparation, au moment où le plan de maintenance le permettra. Mais nous n’allons pas conforter les entreprises dans l’esprit de bien sagement marquer les fuites sur les canalisations pour ne plus rien faire ensuite. Dans ce sens, un plan d’action élaboré avec consignation de toutes les activités peut jouer un rôle important dans le bon suivi de fuites. La détection, le marquage et la réparation sont la Sainte Trinité de la gestion des fuites, du moins dans un cadre régulier et bien réglementée.
