Une surpression dans une capacité résulte d'une
accumulation excessive de matière dans un volume fixe. Dans un procédé
continu, cette accumulation provient d'un déséquilibre entre les
entrées et les sorties de matière.
Les équipements sont conçus pour
supporter une pression maximum. C'est la pression de calcul, aussi
dénommée Pression de service (PS) ou encore Pression maximale
admissible dans la règlementation européenne. Cette valeur ne doit
jamais être dépassée en opération.
La prévention des surpressions
fait le plus souvent appel à des corrections automatique telles que
des régulations agissant sur des débits d'entrée ou de sortie.
La
protection contre les surpressions consiste le plus souvent à décharger
l'installation de l'excès de matière responsable de l'excès de pression.
Pour
obtenir une fiabilité maximale, cette décharge fait le plus souvent
appel à des équipements autonomes ne nécessitant aucune source
d'énergie externe, dont la défaillance pourrait être précisément la
cause de la supression (perte d'électricité, de fluide moteur,
d'automate, ...).
La décharge doit être orientée vers un lieu sûr, afin de ne pas
engendrer un risque nouveau:
- les liquides vers un réseau de collecte
- les gaz inflammables vers une torchère
- les gaz toxiques vers un incinérateur
- ...etc....
Les équipements assurant cette décharge peuvent être:
- des soupapes conventionnelles ou pilotées
- des disques de rupture
- des clapets de respiration qui protègent également la
capacité contre le risque de dépression
- des gardes hydrauliques
Simple, facile
d'entretien et répondant à la règlementation.
En service gaz, accepte une contre pression jusqu'à 50% de la PDO.
On doit maintenir un écart important (10% en général) entre la PME et
la PDO pour conserver à la soupape son étancheïté.
Toute contre-pression modifie la pression d'ouverture.
Pour s'en affranchir ou pour protéger le ressort de la corrosion, il
faut la choisir avec soufflet.
Constituée d'une soupape conventionnelle équipée d'un vérin
complémentaire.
Meilleure étancheïté pour des pressions plus proches de la PDO.
La pression maxi d'exploitation peut être plus proche de la PMS.
Ouverture et fermeture plus franche.
Nécessite un fluide auxiliaire (air ou électricité)
N'est pas toujours admise par l'administration pour les applications
sur la vapeur.
Soupape actionnée à l'aide d'un fluide auxiliaire (air,
électricité).
Son ouverture est franche, et son étancheïté est conservée jusqu'à la
PDO.
La PME peut donc être très proche de la PDO.
Son utilisation n'est pas toujours admise par l'administration pour les
applications vapeur.
Elle
est actionnée par le fluide générateur de pression dans l'enceinte à
protéger.
Son ouverture est franche, et son étancheïté est conservée jusqu'à la
PDO.
La PME peut donc être très proche de la PDO.
Elle est sensible aux impuretés du fluide qui peuvent provoquer des
bouchages, ou au fluide lui-même qui peut être corrosif.
Son utilisation n'est pas toujours admise par l'administration pour les
applications vapeur.
Réservée aux basses
pressions (<0,5bar) ou aux dépressions.
Le réglage de la pression d'ouverture est généralement fait par un lest
sur le clapet.
Sur les bacs de liquide inflammable, l'échappement de la soupape doit
être muni d'un arrête flamme.
La plus simple des protections contre les surpressions ou les
dépressions.
Réservée faibles surpressions ainsi qu'aux dépressions.
Si le liquide tampon est de l'eau, elle sert d'arrête flamme.
Ils
sont constitués d'une feuille de métal pré-découpée de telle façon
qu'il se déchire spontanément sous l'effet de la pression. Un couteau
peut aider la rupture du disque.
La précision de la pression
d'éclatement peut être aussi bonne que 5%. La pression d'éclatement est
particulièrement sensible à la température du disque ce qui rend
délicat leur utilisation sur des procédés soumis à d'importantes
variations de températures.
L'utilisation sur des procédés sous
vide demande une construction particulière. Les variations fréquentes
de pression du procédé peuvent fragiliser le disque.
Cette
technique autorise des sections de passage beaucoup plus importantes
que les soupapes, ce qui les rend particulièrement adaptés pour
protéger des équipements à très faible pression (bacs ou silos de
stockage)