Formation Accumulateurs Hydraulique Sécurité Risque Entretien Gonflage Fonctionement

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LES ACCUMULATEURS  hydrauliques sont considérés comme les composants les plus dangereux en hydraulique. C’est une réserve d’énergie sous pression.

Il convient d’être très prudent lors des interventions.
La vérification de l’absence de pression est indispensable !
L’accumulateur étant capable de restituer quasi instantanément le ∆V.

La réglementation accumulateurs hydraulique en France

C’est la directive 97/23 CE transposée par le décret n°99-1046 du 13/12/1999.
Arrêté ministériel du 15/03/00 définissant les conditions d’applications sur le plan national concernant l’exploitation de tous les équipements.
Principaux points :
déclaration de mise en service pour les appareils dont PS>4Bar et PS.V>10 000Bar.litre.
Inspection périodique tous les 40 mois.
Requalification périodique (en majorité tous les 10 ans)

Un limiteur de pression homologué doit être présent en cas de risque de surpression sur le circuit.

L’azote : Son symbole chimique est N
Son appellation anglaise : Nitrogen
L’azote est présent à près de 78% dans l’air ambiant. On le trouve généralement sous 2 présentations : couramment l’azote I ou R pur à 95.5% et l’azote U pur à 99.995%Bloc de sécurité :
On trouve différents modèles avec une vanne d’isolement, une vanne de purge, une purge par électrovanne, une limitation du débit restitué, mais surtout un limiteur de pression de sécurité plombé assurant une pression n’excédant pas celle de l’accumulateur.
Pour le gonflage :

Une mallette type servant à contrôler ou ajuster la pression de gonflage en azote.

L’accumulateur en position repos, l’azote contenu dans l’accumulateur occupe l’intégralité du volume V0

La pression minimum de service P1 fait que le volume d’azote V1 a diminué au profit d’un volume d’huile. Généralement P0 = 0,9 P1

La pression maximum de service P2 a été atteinte. La différence de volume de V1 à V2 nous donne le ∆V volume d’huile stocké.

Accumulateur hydraulique à membrane

Cette construction est non démontable, avec des volumes maximums aux environs de 3,5L.
Il a pour avantage de fort taux de compression (proche de 8).

Accumulateur hydraulique à vessie

NOTA : en position horizontale la perte de volume restitué peut atteindre 50% dans certains cas d’utilisation.

Les volumes peuvent atteindre plus de 500L.
Ils sont démontables.

Accumulateur hydraulique à piston

Dans cette construction, les volumes dépassent allégrement 1000L.

 

Pour vérifier la pression de gonflage hydraulique en azote sans appareillage spécifique.

Placer un manomètre sur le circuit hydraulique.
Arrêter le groupe hydraulique.
Ouvrir lentement la vanne de purge.
La pression chute lentement pendant que l’accumulateur se vidange.
Brusquement la pression chute vers 0bar.
La pression lue avant la chute brutale correspond à la pression de gonflage en azote !
Attention cependant car la température de gonflage est à 20°C et il faudra corriger si besoin.

Calcul du volume restitué
Cependant la valeur n’est qu’approchée car on s’aperçoit que les modifications de la température en cours de variation du volume entraîne également des modifications de la pression d’azote ce qui devra donner lieu à des corrections dépendant des surfaces de contact. Il conviendra de faire valider par le fournisseur du composant la valeur exacte.

Ou (n) est le coefficient à faire varier entre 1 pour un calcul isotherme à 1.4 pour un calcul adiabatique.

Ce coefficient varie en fonction temps du temps de transfert (autant pour le remplissage que pour la vidange, cependant le remplissage dépendant du débit de pompe

1 pour des échanges supérieurs à 8 minutes
1,1 de 4 à 8 minutes
1.25 De 1 à 1,5 minutes
1,35 de 20s à 30s
1.4 Pour moins de 20s

Bornes :
Les proportions entre pré gonflage P0 et pression maxi : 0,25 parce que la vessie serait trop recroquevillée en cas de proportion supérieure (déformation trilobique).
Sur les accumulateurs à membrane il est toléré des rapports pouvant aller jusque 8 entre la pression P0 et P2.
En réserve d’énergie :
P0 doit être inférieure à 0,9 P1(pression de travail mini) pour qu’à chaque restitution, la partie inférieure de la vessie ne touche pas la soupape et dans une moindre mesure sur les parois.
Pour une utilisation en amortisseur de charge :
La valeur de P0 est généralement de 0.6 à 0.9 de la pression moyenne de travail.
Pour une utilisation en anti-pulsation :
La valeur de P0 est généralement de 0.6 à 0.8 de la pression moyenne de travail.

Accumulateur hydraulique de transfert

Consiste à accroître le volume d’azote avec une bouteille additionnelle : il faudra vérifier les limites pour la tenue de la vessie.
Influence de la température sur le pré gonflage
La correction sur le pré gonflage doit tenir compte du rapport de température ! On utilise alors : P1=P0(T1/T0) ou P est la pression de gonflage en bar à 20°C et P1 la pression à la température de gaz T1. Les températures sont en Kelvin soit 1°K=T°C+273
Vanne de purge avec son gicleur évitant une restitution trop rapide qui pourrait endommager le filtre retour ou créer une surpression dans le réservoir.

Electrovanne de purge automatique par absence de tension.

Utilisation sur des accumulateurs de forte capacité qui ont un temps de purge long.
Ce montage a pour avantage que lors de la purge (par N°1) dans la ligne d’utilisation la pression tombe rapidement à 0bar.
Utilisations particulières :
La dépression

Sur une ligne de retour, lorsque l’on cesse d’envoyer le fluide, la ligne peut entrer en cavitation du fait de la vitesse du fluide qui va rompre l’homogénéité dans la ligne.
Pour éviter cela on peut installer côté réservoir un clapet par exemple à 4b et en début de ligne un accu chargé à 2b.
Au démarrage de l’écoulement l’accu emmagasine un volume qu’il restituera lors de l’arrêt brutal de l’écoulement évitant ainsi une cavitation.

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