Les 5 principales configurations d’un système d’air comprimé

14 mars 2022  |  Daniel Launay

On attend toujours le dernier moment pour faire les choses… Je dirais même que si l'on est de bon conseil envers les autres, c’est un peu différent quand il faut appliquer à soi-même toutes ces belles idées… C’est le cas par exemple avec les réseaux d’air. On attend de ne plus pouvoir endurer les chutes de pression, le sifflement des fuites ou encore d’avoir à choisir entre tel ou tel travail pour « se partager » l’air !

Cela dit, il n’est jamais trop tard. Lorsqu’on se décide, il faut d’abord sérieusement réfléchir et bien poser le problème, en commençant par lister tous les besoins et toutes les contraintes de l’atelier. La conception du schéma général de la ligne d’air dépend de l’activité et de la façon de travailler. Bien conçu, le réseau permet de corriger les problèmes du passé et de répondre d’avance à ceux du futur. Nous allons recenser les principaux types de réseaux et en commenter les avantages ou les inconvénients.

On dénombre cinq grands principes de schémas. Ces systèmes sont des bases. Gardons à l'esprit qu’il faut s’adapter aux circonstances.

Les 5 grandes principales configurations de réseaux d’air comprimé

1. Le réseau en ligne

Ça commence mal, car c’est l’exemple même de ce qu’il ne faut surtout pas faire ! Ce réseau consiste à réaliser une installation d’air en ligne simple avec deux bouts : une entrée et une fin. C’est généralement la configuration initiale de l’atelier qui a généré tant de problèmes de pertes de charge ou autres manques d’air. Le souci principal réside dans le fait que l'air comprimé est délivré à une extrémité. Il sera donc consommé au fur et à mesure qu’on avance sur la ligne. Plus on avancera, moins il restera d’air disponible. Si l'on peut utiliser correctement un outil en début de réseau (c’est-à-dire près du réservoir) il est certain que plus on s’éloignera du départ et plus notre outil sera sous-alimenté, les machines en amont ayant tout consommé au passage… Pour bien se représenter le problème, imaginez un tuyau d’eau sur lequel on aurait positionné des robinets. Le premier d’entre eux serait probablement bien alimenté, mais alors le dernier ne représenterait plus qu’un goute à goute, les robinets précédents ayant évacué toute l'eau ! D’autre part, il arrive que la ligne soit très longue. Dans ce cas de figure, le phénomène est même aggravé par la friction de l’air contre les parois de l’interminable chemin (pas toujours droit). Cette friction crée des turbulences dans le réseau et aggrave la perte de débit et de pression. On peut donc dire que ce type de réseau est vraiment à proscrire ! Il est important d’ajouter qu’une pente minimum de 2% devrait être imposée dans ce cas de figure. Ceci afin de permettre un écoulement de la condensation de l’humidité vers les points bas en bouts de la ligne au lieu de la retrouver dans chaque descente.

linear compressed air system

2. Le réseau en antenne

Voilà déjà un dessin de ligne d’air qui permet, sous certaines conditions, de beaucoup mieux travailler ! En effet, ce type d’installation est basé sur l’idée d’une artère centrale surdimensionnée qui dessert de part et d’autre des branches plus petites afin d'alimenter les descentes d’air. Ce plan fonctionne encore mieux avec un second réservoir installé tout au bout du tuyau central. On parle alors d’un réservoir « tampon ». Il permet à l’air d’arriver plus rapidement, quel que soit l’emplacement du point de puisage surtout en cas de grosse consommation soudaine (cloueur pneumatique, etc.). D’autre part, chaque branche de départ peut être dotée d’une vanne de sectionnement qui offrira l’avantage de pouvoir l’isoler du reste du réseau. On appréciera particulièrement ce « petit plus » lors de travaux de maintenance par exemple ou lors d’un arrêt temporaire d’une partie de l’atelier. (Rappelons-nous que quand il n’y a plus d’air, il n’y a plus de fuite !). Enfin, dans certains cas, chacune des branches peut recevoir un traitement d’air approprié à son activité (par exemple un air sec et filtré pour une section dédiée à la peinture). Bien entendu, les avantages de cette conception de ligne ne seront valables que si le tube central est d’un diamètre suffisamment important pour alimenter l’ensemble des branches. Côté purges, il sera judicieux d’installer des points de drainage de la condensation sur chaque réservoir en point bas (2% de pente sur l’artère principale sont conseillés ainsi que sur chaque branche) et en tout point stratégique du réseau. On peut comparer ce schéma à un ensemble de routes plus ou moins grandes afin de relier les villes à une grande autoroute centrale qui traverse le pays.

Antena compressed air system

3. Le réseau bouclé

C’est sûrement le plus célèbre et le plus simple des types de réseaux efficaces ! Ses avantages sont multiples, à commencer par une distribution uniforme du débit de l’air et par une répartition égale en tout point de la pression. Ici, tout le monde peut travailler en même temps ! C’est la base d’un bon réseau. On a trop souvent vu le peintre sortir furieux de sa cabine quand un collègue a soudainement démarré un outil trop gourmand… Sur ces systèmes il est fortement recommandé d’installer plusieurs vannes de sectionnement sur le pourtour de la ligne. Ces vannes permettront, si besoin, d’isoler momentanément une portion de la boucle en vue par exemple d’une maintenance tout en permettant aux autres postes de travail d’être alimentés. Question coût, le bouclage permet d’éviter d’investir dans des tubes surdimensionnés. Il faut ajouter que chaque descente, où qu’elle soit, pourra toujours être alimentée par un côté ou l’autre de la boucle. Des points de purge pourront être judicieusement installés sur le pourtour du réseau qui pourra rester horizontal. En fait on pourrait comparer ce type d’installation au périphérique d’une grande ville qui facilite le trafic routier en permettant aux voitures d’aller du nord au sud rapidement et sans avoir à traverser le centre-ville !

closed loop compressed air system

4. Le réseau satellite

Cette formule est plutôt complexe, mais peut s’avérer très efficace dans certains cas. Le principe repose sur un compromis entre le réseau antenne et le réseau bouclé. On comprendra que cette configuration est destinée principalement aux grandes entreprises où on peut travailler dans plusieurs ateliers. Ici, une importante ligne centrale distribue l’air dans autant de plus petits réseaux bouclés que nécessaire (chaque atelier). En plus des avantages liés aux deux précédents systèmes évoqués, on a la possibilité de fermer certaines zones inutilisées ou tout au moins de ne les ouvrir qu’à la demande. On pourra ainsi faciliter la maintenance ou encore limiter les éventuelles fuites d’air aux heures d’ouverture… Bien entendu, le système ne fonctionnera que mieux si on y ajoute un réservoir en tête de ligne et un deuxième en fin de l’artère principale. Sur ce système on a la possibilité de conditionner l’air de chaque atelier indépendamment et suivant les nécessités du travail. Cela offre l’avantage de ne traiter l’air qu’au besoin réel et donc de se doter d’équipements mieux proportionnés et par conséquent moins chers.

Satellite compressed air system

5. Le réseau quadrillé

Cette dernière configuration est peut-être la plus élaborée… On part d’un réseau bouclé avec tous les avantages décrits plus haut. Le système « quadrillé » permet tout simplement d’optimiser les performances du réseau. En divisant le bouclage général avec des lignes « secondaires », on permet un meilleur approvisionnement de l’air comprimé au point d’utilisation. Un peu comme un plan routier bien doté en routes principales et secondaires. Ces dernières peuvent s’avérer de bons raccourcis pour se rendre d’un point A à un point B. Ici, la pression et le débit sont au rendez-vous partout, du plus près au plus loin ! Attention, n'oubliez pas d’installer des purges. Elles sont indispensables à l’évacuation de l’eau aux endroits stratégiques sur le pourtour du système. N'oubliez pas également d'installer des vannes de sectionnement (ou robinets quarts de tour) sur chaque portion primaire ou secondaire. Là encore il n’est pas nécessaire de surdimensionner les canalisations. La multitude de chemins possibles offre au réseau une très grande capacité de débit. La distribution de l’air comprimé peut se faire également sur les canalisations centrales du quadrillage, ce qui permet une alimentation en air à partir du centre de l’atelier.

Réseau d’air quadrillé

En conclusion

Vous avez compris que la conception d’un réseau d’air n’est pas automatique. On peut dire que chaque cas est un cas particulier. Lorsque vous aurez décidé de passer à l’action, la bonne idée c’est de consulter un spécialiste qui saura analyser vos habitudes de travail et vos besoins. Ce n’est qu’en partageant avec lui ces informations qu’il pourra alors vous proposer la meilleure formule (toujours le mieux… au meilleur prix !). Topring est à votre écoute et peut travailler avec vous à la conception personnalisée de l’installation dont vous avez besoin (schéma général, calcul des sections, type de tuyauterie etc.). Ainsi vous solutionnerez vos problèmes qui très vite ne seront plus que de tristes souvenirs !...

À propos de l’auteur
Professionnel retraité originaire de Bretagne, Daniel possède maintenant toute la liberté du monde pour réaliser les projets qui le passionnent. Il a été Export Manager pendant 37 ans pour la compagnie Prevost en France, une société spécialisée dans la connexion, le traitement et le transport de l’air comprimé. Pendant sa carrière, il s'est occupé du développement Export et de la formation des équipes de ventes. Il détient une solide expérience dans le domaine de l’air comprimé.
Daniel Launay