Accumulateurs de pression : ce qu'ils sont et à quoi ils servent

Dans les systèmes hydrauliques et fluidiques, la gestion de la pression est un aspect à ne pas sous-estimer pour garantir l'efficacité, la sécurité et la longévité des composants. Souvent, la pression à l'intérieur d'un circuit n'est pas constante, mais peut varier en raison de pics de charge, d'interruptions soudaines ou de pulsations générées par les pompes. Pour atténuer ces effets et optimiser le fonctionnement du système, on utilise ce qu'on appelle des accumulateurs de pression.

Mais que sont-ils exactement et, surtout, à quoi sert l'accumulateur de pression dans un circuit ?

Accumulateurs de pression : comment fonctionnent-ils ?

Le principe de fonctionnement des accumulateurs de pression repose sur la séparation d'un volume de gaz comprimé (généralement de l'azote) d'un volume de fluide hydraulique, à l'aide d'un élément mobile qui peut être une membrane, une poche (ou vessie) ou un piston, selon le type spécifique d'accumulateur.

Avant d'être mis en service, l'accumulateur est préchargé avec de l'azote (ou un autre gaz inerte) à une pression prédéfinie ; lorsque le système hydraulique est en fonctionnement et que la pression du fluide dépasse celle de précharge du gaz, le fluide commence à entrer dans l'accumulateur, comprimant davantage le gaz. L'énergie du fluide est ainsi stockée sous forme d'énergie potentielle dans le gaz comprimé. À l'inverse, lorsque la pression dans le système descend en dessous de la pression de précharge (ou de la pression atteinte pendant la phase d'accumulation), le gaz se dilate, poussant le fluide accumulé hors du dispositif et le réinjectant dans le circuit.

Il existe différents types d'accumulateurs, chacun présentant des caractéristiques légèrement différentes, mais tous basés sur ce principe général :

• accumulateurs à poche (ou à vessie) : une poche élastique interne, préchargée de gaz, est contenue dans une coque métallique. Le fluide pénètre dans la coque autour de la poche et la comprime. Ils offrent une excellente réponse dynamique et conviennent pour amortir les pulsations ;
• accumulateurs à membrane : similaires aux accumulateurs à poche, mais ils utilisent une membrane flexible pour séparer le gaz et le fluide. Ils sont plus compacts et généralement utilisés pour des volumes plus petits ou pour des applications où l'espace est limité ;
• accumulateurs à piston : un piston mobile sépare le gaz du fluide. Ils conviennent aux grands volumes, aux pressions élevées et peuvent fonctionner dans n'importe quelle position. Ils offrent une excellente efficacité et une longue durée de vie, mais sont moins adaptés à l'amortissement des pulsations à haute fréquence que les accumulateurs à poche.

À quoi sert l'accumulateur de pression : applications et avantages

Il est important de comprendre à quoi sert l'accumulateur de pression pour améliorer l'efficacité, la sécurité et la stabilité des systèmes hydrauliques. Sa capacité à stocker et à libérer de l'énergie le rend en effet indispensable dans une large gamme d'applications.

Voici les principaux objectifs et avantages liés à l'utilisation d'un accumulateur :

• amortissement des pulsations : les pompes à pistons génèrent, par nature, un débit pulsatoire, ce qui peut entraîner des vibrations, du bruit, l'usure des composants et l'instabilité du processus. L'accumulateur agit comme un amortisseur, absorbant les pulsations de pression et transformant le débit pulsatoire en un débit plus constant et uniforme, prolongeant ainsi la durée de vie des vannes, des tuyaux et des autres éléments sensibles à la fatigue ;
• compensation des variations de volume et de température : les fluides hydrauliques se dilatent et se contractent en fonction des variations de température. Un accumulateur peut compenser ces variations de volume, en maintenant une pression stable dans le système et en évitant les augmentations ou les baisses de pression excessives qui pourraient endommager le circuit ou compromettre son fonctionnement ;
• maintien de la pression : dans certains systèmes, il peut être nécessaire de maintenir une certaine pression même lorsque la pompe est arrêtée ou inactive. L'accumulateur peut stocker une réserve de fluide sous pression qui peut être libérée lentement pour compenser de petites fuites internes ou pour maintenir un niveau de pression minimum requis ;
• fourniture d'énergie de secours : en cas de panne de la pompe ou de coupure de courant, l'accumulateur peut fournir une réserve d'énergie hydraulique suffisante pour terminer un cycle de fonctionnement ou pour activer une fonction de sécurité, ce qui s'avère vital pour la sécurité des opérateurs et la protection des équipements ;
• Absorption des chocs hydrauliques : l'ouverture et la fermeture rapides des vannes ou les changements brusques de charge peuvent générer des pics de pression très élevés, appelés « coups de bélier ». L'accumulateur absorbe ces chocs, protégeant ainsi les tuyaux et les composants.

Grâce à ces avantages, les accumulateurs sont utilisés dans des secteurs très variés, allant des machines-outils aux systèmes de levage, en passant par les systèmes de freinage, les machines agricoles et, bien sûr, les systèmes de lavage et de nettoyage à haute pression.

Maintenance des accumulateurs de pression

Les accumulateurs sont généralement robustes, mais ils nécessitent des contrôles périodiques pour garantir un fonctionnement optimal. La vérification de la pression de précharge est l'opération la plus importante et doit être effectuée régulièrement, car les fuites de gaz peuvent réduire considérablement leur efficacité. Il est également conseillé de vérifier l'intégrité de la coque extérieure et des raccords afin de détecter d'éventuelles fuites de fluide. 

Accumulateurs de pression Hawk : fiabilité et performances

Hawk Pumps, leader dans la fabrication de pompes à pistons haute pression, fournit des accumulateurs de pression conçus pour améliorer l'efficacité et la durée de vie de diverses installations.

Les accumulateurs de pression Hawk s'intègrent parfaitement aux pompes et aux systèmes du catalogue, offrant des solutions fiables pour la gestion des pulsations. Ces dispositifs contribuent à prolonger la durée de vie de l'ensemble de l'équipement, en réduisant les contraintes sur les tuyaux, les raccords et les vannes et en garantissant un débit plus régulier à la buse.

Choisir les accumulateurs de pression Hawk, c'est bénéficier de composants de haute qualité, conçus pour résister aux conditions de fonctionnement difficiles typiques des installations à haute pression.

Pour plus d'informations, contactez-nous : notre équipe d'experts est à votre entière disposition pour vous fournir des conseils personnalisés.