- LES STATIONS FIXES -

Table des matières détaillée

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Les stations fixes

Une station fixe bien conçue apporte le confort, la fiabilité et la sécurité. Un des buts recherché est aussi de réduire les manipulations et les déplacements.

Les compresseurs équipés d'une rampe de gonflage peuvent être assimilés à des stations semi-fixes. Ils constituent souvent le point de départ de stations fixes par ajouts successifs de composants.

Nous avons été amenés à définir quelques types de stations dont nous donnons ci-dessous les caractéristiques générales. Ces exemples donnent une idée de ce qui peut être réalisé. Il est bien évident que dans la pratique, il faudra s’adapter aux locaux, à l'environnement ainsi qu’aux possibilités financières des utilisateurs.

(Au chapitre suivant, le lecteur trouvera des méthodes de calcul qui lui permettront de définir différents types de station).

Installation piscine

En piscine, un club a besoin de gonfler périodiquement, en fonction des séances d'entraînement hebdomadaires. Il y a souvent des contraintes d'horaires ou journalières dues à l'environnement urbain, aux horaires de travail des responsables ou des employés.

Par contre, il est souvent possible de disposer de temps, à des heures qui ne présentent pas de contraintes. On pourra alors diviser la puissance du compresseur par 2 ou 3 si l'on peut disposer de 2 ou 3 fois plus d'heures de gonflage en automatique pour les tampons.

Ceci présente en outre l'avantage de réduire le bruit de l'installation et son prix. D'autant plus que les bouteilles de plongée ne reviennent pas toujours vides et n'ont pas besoin d'être gonflées au maximum.

Si l'on possède un parc hétérogène de blocs, il peut être utile de limiter la pression de gonflage à la pression de service des plus faibles. Ceci évitera la nécessité de disposer de plusieurs rampes de pressions différentes.

Grâce à un programmateur, on peut mettre en marche le compresseur uniquement pendant les heures favorables.

On peut aussi réduire la vitesse de rotation du compresseur existant. Ceci procure les avantages suivants :

Installation bord de mer ou fosse de plongée

Dans un club du bord de mer ou en fosse de plongée, le gonflage se fait plusieurs fois par jour. Les bouteilles partent pleines et reviennent vides. Pendant la plongée, le compresseur gonfle les tampons. Ce qui caractérise ce genre de station c'est surtout la puissance du compresseur nécessaire pour recharger rapidement les tampons dont la capacité doit elle-même être suffisante pour recharger les bouteilles qui reviennent de plongée.

Une rotation dure rarement moins d'une heure. Ce temps doit donc être suffisant pour gonfler les tampons sachant que pour le calcul de la capacité de gonflage on peut considérer que le compresseur tourne en permanence. Avec 3 ou 4 rotations par jour, il faut quand même prévoir des arrêts périodiques, ne serait ce que pour assurer la maintenance. On a donc intérêt à prendre des marges. Les bouteilles, quand elles reviennent de plongée doivent généralement être gonflées rapidement.

Affichages

Plans d'installation

Il est indispensable pour comprendre rapidement le fonctionnement de la station. De plus, après quelques années de service lorsqu'on a besoin d'assurer la maintenance, il est ainsi plus facile de suivre l'installation pour intervenir efficacement.

Pour cette raison, il peut être utile d'afficher les plans des circuits d'air, d'huile, électrique et éventuellement d'eau. A titre d'exemples, les figures 32 et 33 décrivent des circuits de refroidissement à eau. Les figures 27, 35, 36, 37 montrent les circuits de différentes stations.

Consignes d’exploitation

Dans un local ou sur un lieu de gonflage on doit afficher, aux endroits les plus appropriés, un certain nombre de consignes liées à l’exploitation de la station.

  1. Les consignes d'entretien préventif (facultatif)
  2. Les consignes d'utilisation du compresseur fournies par le fabricant (obligatoires).
  3. Les consignes de gonflage (obligatoires). La Fédération a créé une fiche destinée à être affichée sur tout lieu de gonflage. (Voir en annexe)
  4. Les consignes particulières ne sont pas toutes obligatoires mais cependant indispensables. Elles sont élaborées par les responsables de l'installation et éventuellement en collaboration avec les services de secours.

Elles doivent indiquer les consignes spécifiques à la station, heures d’accès, responsabilité, personnel autorisé, consignes en cas d’accident, personne à prévenir, numéros de téléphone pour les secours, chemin d’évacuation etc.

Elles peuvent aussi être affichées, en plusieurs endroits et notamment, à la porte des locaux.

Divers

  1. Prise d'air.
  2. Arrivée électrique
  3. Boîtier électrique.
  4. Compteur Horaire.
  5. Arrêt / Marche.
  6. Anneau de levage.
  7. Éclairage.
  8. Panneaux des consignes.
  9. Pharmacie de premiers secours.
  10. Compresseur.
  11. Purges manuelles
  12. Réservoir collecteur de condensats.
  13. Filtre composite.
  14. Soupape de sûreté du filtre.
  15. Déverseur.
  16. Clapet anti-retour.
  17. Plan de l'installation
  18. Armoire métallique
  19. Manomètre de pression du compresseur.
  20. Arrêt d'urgence depuis les rampes.
  21. Vannes de mise sous pression à laminage.
  22. Rampes de gonflage et de raccordement.
  23. Manomètres de rampe.
  24. Soupapes de sûreté de rampe
  25. Vannes d'isolement avec purge.
  26. Flexibles et raccords.
  27. Extincteur et son panneau de signalisation.
  28. Prise de courant et interrupteur lumière.
  29. Arrêts d'urgence à l’entrée du local.

Cette station a été prévue pour être entièrement manuelle. Il est bien entendu qu'on peut la faire évoluer vers une automatisation plus ou moins complète, suivant les besoins et le budget dont on dispose.

Il faut cependant se rappeler que les modifications sont en général, plus onéreuses qu'une installation initiale.

Sur ce genre de station, on utilise rarement des détendeurs "Haute Pression" en raison de leur prix. Ils constituent cependant une excellente sécurité pour pallier les défaillances des soupapes de sûreté.

Station automatique

La figure 37 montre une station automatisée, elle n'exige donc qu'une surveillance limitée à sa maintenance.

Figure 37 Station automatique

  1. Prise d'air
  2. Arrivée électricité
  3. Arrêts d'urgence
  4. Interrupteurs et prises de courants
  5. Extincteurs et panneaux de signalisation
  6. Boîtiers électriques
  7. Compteur horaire
  8. Arrêt / Marche
  9. Anneau de levage
  10. Éclairage
  11. Programmateur "Arrêt / Marche"
  12. Panneaux de consignes
  13. Panneau de démarrage automatique
  14. Compresseur
  15. Boîtier de purge automatique
  16. Pharmacies de premier secours
  17. Séparateur de condensats
  18. Réservoir collecteur de condensats
  19. Vannes de purges manuelles
  20. Clapets anti-retour de purge de filtres
  21. Filtre à charbon actif
  22. Soupape de sûreté des filtres
  23. Filtres à tamis moléculaire
  24. Déverseur
  25. Clapet anti-retour
  26. Plan d'installation
  27. Pressostat
  28. Vannes d'isolement
  29. Bouteilles tampons
  30. Manomètres des tampons
  31. Soupapes de sûreté des tampons
  32. Mur de séparation
  33. Panneau de distribution
  34. Vannes de distribution
  35. Vannes de mise sous pression
  36. Détendeurs "Haute Pression"
  37. Rampes de chargement
  38. Vannes d'isolement et de purge
  39. Purges de rampe
  40. Flexibles
  41. Aération

La partie "Compression et Stockage" est séparée de la partie gonflage. La station doit être munie de nombreux capteurs pour arrêter le compresseur en cas d'anomalie.

Il n'est pas indispensable d'automatiser les purges des filtres et des bouteilles tampons car elles produisent peu ou pas de condensats.

Le panneau triangulaire 13, noir sur fond jaune, signale que la station peut se mettre en marche automatiquement.

Fosse de plongée subaquatique de Chantereines

La figure 38 montre le réseau de production, de stockage et de distribution d’air respirable "Haute Pression" de la fosse de plongée de Chantereines à Villeneuve la Garenne. La station de la fosse de Charenton est semblable mais n'est pas doublée.

 

Figure 38 Fosse de plongée subaquatique de Chantereines

  1. Filtres d'entrée.
  2. Compresseur VHP15 - 350 bar - 60 m3 / heure - refroidissement par eau perdue.
  3. Moteur électrique triphasé 380V - 50 Hz - Étoile/Triangle.
  4. Boîtier de commande des purges automatiques des décanteurs.
  5. Séparateur air / condensats, avec silencieux.
  6. Réservoir collecteur de condensats 30 litres.
  7. Évacuation de l’eau de refroidissement.
  8. Arrivée d’eau de refroidissement.
  9. Filtre à charbon actif 5,38 litres.
  10. Sécheur à tamis moléculaire 5,38 litres.
  11. Purges manuelles et automatiques des filtres avec clapets anti-retour.
  12. Déverseur et clapet anti-retour.
  13. Pressostat 350 / 300 bar.
  14. Vannes d’isolement des compresseurs.
  15. Vanne d’isolement commune aux 2 rampes.
  16. Manomètres de contrôle de chargement.
  17. Vannes d'isolement des flexibles.
  18. Flexibles de chargement.
  19. Étriers de chargement avec purge.
  20. Rampe de chargement.
  21. Détendeurs H.P. 200 bar.
  22. Vanne de mise sous pression.
  23. Manomètre pour 2 tampons.
  24. Vanne d’isolement pour 2 tampons.
  25. Soupape de sûreté de 385 bar pour 2 tampons.
  26. Bouteille tampon 50 litres 350 bar.
  27. Purge manuelle de bouteille tampon.

Cette station permet de fournir par jour, 500m3 d'air comprimé à 200 bar et de gonfler 12 bouteilles simultanément. Il faut environ 20 mn pour gonfler 40 bouteilles, avec les 2 rampes alternées. Elles sont manipulées, par groupes de 10, à l'aide de chariots. Le temps mort est de 0,5 minutes par bouteille. Les filtres sont changés toutes les 3 mois. La station élimine 25 litres de condensats tous les 2 mois.

Station de sécurité

La probabilité d’accident augmente comme la quantité de bouteilles gonflées. Les stations décrites précédemment présentent une sécurité suffisante dans la plupart des cas. Cependant, pour certaines grosses installations, les responsables souhaitent mettre les opérateurs encore plus à l'abri.

Figure 39 Station de sécurité

La solution qui consiste à mettre un mur de protection entre les opérateurs et la rampe de gonflage ne résout pas complètement le problème. En effet, il est toujours nécessaire d'être à proximité des bouteilles pour les fermer et purger les canalisations, alors que les flexibles sont sous pression.

Il existe des meubles de gonflage entièrement automatisés. L'opérateur est protégé par un volet blindé escamotable. Ces meubles sont cependant trop chers pour être utilisés par les clubs.

Réalisation :

La figure 39 montre la partie gonflage d'une station de sécurité. L'enceinte doit résister à la projection de pièces telles que robinetterie arrachée, morceaux de flexibles etc. Les étriers de raccordement sont équipés de clapets anti-retour comme nous l'avons expliqués à propos des mesures anti-fouettage.

Il n'y a pas de danger pour l'opérateur puisqu'il opère, depuis le poste de commande, derrière le mur de protection.

L'enceinte est équipée d'évents qui limitent les surpressions internes. Ces évents sont fermés par des grilles en métal déployé qui empêchent la projection éventuelle de pièces vers l'extérieur.

La fermeture peut se faire avec une porte battante, coulissante ou un rideau blindé. Elle est équipée d'un système de sécurité qui empêche son ouverture lorsque les flexibles sont sous pression.

Le tuyau de purge passe à l'extérieur. Son extrémité est munie d'un silencieux pour réduire le bruit.

Le panneau de distribution et de chargement peut être placé dans un placard fermant à clé pour éviter l'utilisation par des personnes non habilitées.

Les boutons d'arrêts d'urgence permettent d'arrêter le compresseur et de couper les arrivées d'air à distance grâce à des électrovannes.

Utilisation opérationnelle

L'utilisation de clapets actionnés par le raccordement aux bouteilles permet de supprimer les vannes d'isolement des flexibles quand on ne veut pas les utiliser tous. (Par exemple pour ne gonfler qu'une seule bouteille au lieu de la totalité possible)

Quand on raccorde la bouteille l'opercule repousse le clapet anti fouet ce qui permet à l'air de passer. Par contre, quand le flexible est mis sous pression alors qu'il n'est pas raccordé, le clapet anti fouet se ferme sous l'effet de la pression évitant le fouettage.

L'opérateur commence par raccorder les flexibles aux bouteilles, puis ouvre les robinetteries de celles-ci. Les clapets anti-retour, empêchent la pression des bouteilles de s'établir dans les flexibles. Il ferme ensuite le volet blindé puis se met à l'abri du mur de protection.

Il ouvre alors la vanne de gonflage, la pression s'établit dans les flexibles, repousse les clapets anti-retour ; les bouteilles se remplissent.

Lorsque la pression voulue est atteinte, l'opérateur referme la vanne de gonflage. Il passe ensuite en position purge ce qui a pour effet de refermer les clapets anti-retour et dépressuriser les flexibles. La fuite calibrée des clapets anti-retour permet de purger automatiquement les raccords sans avoir à le faire manuellement. L'opérateur peut alors, sans risque, aller fermer et déconnecter les bouteilles.

En cas de rupture d'un flexible, les bouteilles en charge ne se vident pas. En cas de rupture d'un joint de raccordement, seule la bouteille concernée se vide. Dans les deux cas, il suffit de couper l'arrivée d'air, à distance, avant d'intervenir.

Ce dispositif fonctionne depuis 5 ans, sans problème, sur la station d'un club.

Je tiens à la disposition de ceux qui le souhaiteraient les schémas de réalisation de ces clapets doubles. La réalisation consiste à modifier les raccords existants, DIN ou étriers, sans modifier les caractéristiques de raccordement. Ils ne sont malheureusement pas encore fabriqués en série bien qu'ils coûtent bien moins chers que les vannes qu'ils remplacent.

Agencement d'une station

La figure 40 donne un exemple d'agencement de station automatisée pour un parc de 40 bouteilles en service. Seuls les éléments les plus importants sont représentés.

La séparation en 2 parties permet une gestion indépendante du compresseur et du gonflage des bouteilles.

 

Figure 40 Agencement d'une station

Dans la partie compression et stockage, l'air est aspiré en partie basse, derrière les compresseurs et rejeté, par une imposte, au-dessus de la porte à 2 ventaux.

Dans la partie gonflage, l'enceinte est fermée par un rideau blindé ajouré. Ce rideau peut être commandé à la main ou motorisé. A l'arrière se trouvent des évents pour évacuer le souffle d'air en cas d'explosion.

L'établi permet d'effectuer les opérations de maintenance des bouteilles par les T.I.V. (Techniciens en Inspection Visuelle).

Les bacs servent à la désinfection et au rinçage du matériel, notamment des détendeurs.

A titre exemple, la station ci-dessus comprend deux compresseurs insonorisés de 30 m3 / heure (500 l/mn) chacun et 12 tampons de 50 litres à 350 bar, ce qui fait une réserve de 90 m3 au-dessus de la pression de service de 200 bar des bouteilles.

La partie gonflage doit être située de façon à éviter de monter ou descendre des escaliers avec les bouteilles. Par contre, la partie technique, compression et stockage, peut être située à un étage différent voire à quelques dizaine de mètres ou dans un autre bâtiment.

Manutention et gonflage

La manipulation des bouteilles se fait par chariot de 10 bouteilles. On remarquera les sandows munis de tuyau de protection qui facilitent leur mise en place. Le sol doit être plat pour éviter qu'ils ne roulent tout seuls. Ceci n'empêche pas de les équiper de freins.

L'utilisation de chariots procure sécurité et confort. Sécurité parce que les blocs sont maintenus en permanence. Confort parce qu'ils diminuent la fatigue des manipulations. Dans la mesure du possible, ils doivent pouvoir se déplacer jusqu'au bord du bassin ou du quai.

Figure 41 Chariot de manutention

Les bouteilles sont gonflées par groupe de 5. Le temps mort est d'environ 0,5 mn par bouteille. (Temps de manipulation, hors gonflage) Pour gonfler 3 chariots de 10 bouteilles, un opérateur met environ 45 minutes. (On ne se soucie pas de savoir si les bouteilles sont pleines ou vides, on les gonfle quel que soit leur état)

Figure 42 Gonflage d'un chariot

Le gonfleur opère à l'abri d'un mur. Grâce à l'utilisation d'un clapet anti retour, avant les étriers, il n'est jamais exposé aux flexibles sous pression.

Quelques dimensions utiles pour une station :

A titre indicatif

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Remarques :

A charge pour le responsable d'afficher ces consignes, en complément, à l'endroit le plus approprié. (Procédure d'arrêt et de marche, procédure en cas d'anomalie, utilisation du panneau de distribution, niveau d'huile, pression inter étage, pression des tampons, purges …)

Il faut éviter de dépasser 5 "Arrêts / Marches" à l'heure. On peut par exemple, prendre une marge de 10% de la valeur maximum. Si delta PP correspond au réglage du pressostat arrêt/marche automatique, on prendra delta PP = 35 bar pour une haute pression de 350 bar.

 

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