Pression de service vs pression de conception dans les boîtiers de filtres industriels

Lors du processus de recherche et de sélection du filtre, la « pression de service » et la « pression de conception » sur la plaque signalétique et le tableau des paramètres sont souvent confondues et même considérées comme le même concept - il s'agit d'un grave malentendu cognitif ! La différence entre les deux est directement liée à la sécurité de la production et aux coûts d’approvisionnement.

Pression de service : fait référence à la pression réelle que le filtre supporte en interne pendant une longue période dans des conditions de fonctionnement normales et continues. Pression de conception : fait référence à la limite de pression maximale à laquelle la coque du filtre et ses composants sous pression peuvent résister en toute sécurité pendant la conception et la fabrication, servant de limite de sécurité de l'équipement. La pression de conception est la limite supérieure de sécurité pour la conception du filtre, tandis que la pression de service est la pression en temps réel pendant le fonctionnement réel. Par conséquent, la pression de conception doit être supérieure à la pression de service (y compris toutes les valeurs maximales possibles de fluctuations de pression).

Par exemple : sur le manomètre du filtre, la valeur de 0,8 MPa que l'aiguille indique actuellement en permanence est la pression réelle que supporte l'équipement pendant son fonctionnement quotidien - c'est la pression de fonctionnement. Le 1 MPa à l'extrême droite de l'échelle de jauge, marqué comme limite supérieure, correspond à la pression de conception (limite de sécurité) à laquelle le boîtier du filtre peut résister.

En fonctionnement quotidien, vous devez maintenir l'aiguille dans la plage de pression de fonctionnement d'environ 0,8 MPa pendant de longues périodes et éviter de la laisser constamment s'approcher de la ligne rouge de pression de conception de 1 MPa. Cependant, cette limite supérieure de 1 MPa existe pour gérer les surpressions transitoires occasionnelles dans le système, garantissant ainsi la sécurité de l'équipement dans de telles circonstances.

Dans le processus de conception de Boîtiers de filtres industriels, les ingénieurs se réservent généralement une certaine marge de sécurité en fonction de la pression de travail. Dans la pratique de l'ingénierie, ce facteur de sécurité varie généralement de 1,25 à 1,5. La valeur spécifique doit être déterminée de manière globale en fonction des conditions de fonctionnement, des spécifications de conception et des propriétés des matériaux. Par conséquent, la pression de conception n’est pas simplement équivalente à la pression de service. Il s'agit plutôt d'une limite supérieure de sécurité déterminée en tenant pleinement compte de facteurs tels que les fluctuations de pression, les effets de la température, la fatigue du matériau et la tolérance à la corrosion. Elle équivaut à une « zone tampon » ou « garantie de sécurité » réservée au fonctionnement des équipements.

Pourquoi la pression de conception est-elle indispensable ?

1. Impact de coup de bélier (fluctuation de pression)

Un démarrage/arrêt soudain des pompes à eau ou une fermeture rapide des vannes générera un pic de pression instantané dans la canalisation, qui peut être beaucoup plus élevé que la pression de service normale. Sans la marge de sécurité fournie par la pression de conception, la coque du filtre pourrait être directement rompue par cette « onde de choc ».

Par conséquent, la résistance structurelle de la coque du filtre est particulièrement critique dans les systèmes à haute pression ou ceux avec des cycles de démarrage/arrêt fréquents. Par exemple, des mesures de conception telles que la structure renforcée d'une seule pièce de Boîtiers de filtre PPH ou boîtiers de filtre PVDF et les pièces clés épaissies sous pression peuvent réduire efficacement le risque de déformation structurelle dans des conditions de surpression transitoires.

2. Dysfonctionnement ou mauvais fonctionnement de l'instrument

Si la vanne de régulation de pression en amont ou le contrôleur de pression de sortie de la pompe fonctionne mal, provoquant une augmentation continue de la pression du système, la pression de conception agira comme le « frein » final pour garantir que l'équipement peut résister à la surpression jusqu'à ce que la soupape de sécurité se soulève pour relâcher la pression.

3. Augmentation de la pression causée par l'augmentation de la température

Dans un système fermé, la dilatation du liquide due à l’augmentation de la température entraînera une forte poussée de pression. La pression de conception doit être capable de s'adapter à de tels effets potentiels de pression induits par la température.

Alors, comment sélectionner correctement la pression de conception d'un filtre ?

1. Vérifiez la « pression de conception » du filtre : assurez-vous que la pression de conception du filtre sélectionné est ≥ la pression maximale possible.

2. Déterminez la « pression de service » : vérifiez la pression de fonctionnement normale et stable du flux de processus en MPa - c'est le point de départ pour la sélection du filtre.

3. Évaluez la « pression maximale possible » : envisagez des scénarios extrêmes tels que le coup de bélier et le dysfonctionnement de l'instrument susmentionnés, et estimez la pression instantanée maximale pouvant survenir dans le système.

Dans les projets pratiques, lorsque la pression de service du système est comprise entre 0,6 et 1,0 MPa, la pression de conception des filtres en acier inoxydable est généralement fixée à 10 bars (type standard) ou 13 bars (type renforcé). Cette gamme de conception peut couvrir efficacement les coups de bélier, les cycles démarrage-arrêt des pompes et les pics de pression instantanés. Il n’est pas nécessaire de rechercher aveuglément une pression de conception plus élevée, évitant ainsi des augmentations de coûts inutiles. Pour les applications courantes, vous pouvez vous référer à notre norme Stainless Steel Filter Housing avec une pression de conception de 10 bars.

La pression de service et la pression de conception sont comme le « doux rappel » et la « ligne de sécurité ferme » d’un filtre. L’un nous explique comment assurer le bon fonctionnement au quotidien, tandis que l’autre nous apprend à nous prémunir contre les risques inattendus. Lors de la sélection d'un filtre, veuillez prendre une bonne habitude : ne vous contentez pas de demander « Quelle est sa pression de fonctionnement ? » mais aussi demander fermement « Quelle est sa pression de conception ? »