Mise hors gel des utilités : air comprimé, glycol et vapeur avant l’hiver

Mettre ses utilités hors gel, c’est traiter trois points faibles avant les premières nuits négatives : l’eau qui stagne dans l’air comprimé, la concentration en glycol des circuits de refroidissement et les purgeurs de vapeur installés en extérieur. Une conduite qui éclate un lundi matin coûte bien plus cher qu’une demi-journée de tournée en octobre.

En bref
  • Air comprimé : un sécheur frigorifique vise un point de rosée d’environ +3 °C (classe 4 de l’ISO 8573-1), insuffisant pour une conduite exposée au gel.
  • Salle des compresseurs : Atlas Copco recommande de ne pas descendre sous 5 °C.
  • Eau glycolée : 30 % d’éthylène glycol protège vers -14 °C, 40 % vers -23 °C.
  • Vapeur : les purgeurs sont aux points bas, là où le condensat stagne et gèle en premier.

Pourquoi le gel des utilités coûte-t-il si cher en production ? #

Le gel ne casse pas seulement une tuyauterie. Il bloque un purgeur, fige une vanne pilote, fend un échangeur ou bouche un filtre, et l’arrêt se propage à toutes les machines alimentées par le réseau. Le redémarrage se fait ensuite dans l’urgence, souvent sans les contrôles prévus.

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Les utilités sont rarement suivies au même niveau que les lignes de production. Elles passent en toiture, longent des façades nord, traversent des locaux non chauffés. Une tournée d’automne vise justement ces tronçons oubliés, qui gèlent avant tout le reste lors d’un week-end d’arrêt.

Quel point de rosée viser pour l’air comprimé en hiver ? #

La norme ISO 8573-1 classe l’humidité de l’air comprimé par point de rosée sous pression. Les tableaux reproduits par Atlas Copco et Beko Technologies donnent +3 °C pour la classe 4, -20 °C pour la classe 3, -40 °C pour la classe 2 et -70 °C pour la classe 1.

Un sécheur frigorifique ne peut pas refroidir l’air sous 0 °C sans givrer son échangeur : il plafonne donc autour de +3 °C. Dès qu’un tronçon de réseau passe à l’extérieur et descend sous ce point de rosée, l’eau résiduelle condense puis gèle dans la conduite. Pour ces tronçons, Beko oriente vers un sécheur par adsorption, capable de -40 °C.

La mesure doit se faire à la pression de service : un point de rosée exprimé à pression atmosphérique paraît plus bas qu’il ne l’est vraiment dans la ligne. Vérifiez sur l’afficheur du sécheur ou avec un hygromètre de ligne quelle valeur vous lisez.

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Comment protéger la salle des compresseurs et les purges ? #

Dans son guide sur les effets du froid, Atlas Copco recommande de garder la salle au-dessus de la température minimale de fonctionnement, avec un petit réchauffeur d’appoint pour ne pas descendre sous 5 °C. Le constructeur situe la plage idéale entre 5 et 30 °C.

Le même guide insiste sur les purgeurs automatiques. Sans eux, il conseille d’inspecter le réseau plusieurs fois par semaine et de vider l’eau restante. Les conduites exposées sous zéro reçoivent un ruban chauffant ou une isolation.

Les purgeurs eux-mêmes ont une plage de température ambiante, qui varie selon les modèles et les technologies. Relisez la fiche de chaque appareil installé dans un local froid avant de compter sur lui.

La ventilation de la salle mérite aussi un réglage d’hiver. Une prise d’air frais dimensionnée pour l’été peut faire chuter la température du local dès que le compresseur s’arrête la nuit.

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Quelle concentration de glycol pour les circuits de refroidissement ? #

Les circuits d’eau glacée et de refroidissement qui passent dehors, ou qui alimentent un aéroréfrigérant, sont protégés par du glycol. Le point de congélation dépend directement de la concentration, comme le montrent les tableaux techniques publiés par le fabricant Ciatesa et par The Engineering ToolBox.

Concentration en glycol Éthylène glycol Propylène glycol
10 % -3,8 °C -2,7 °C
20 % -8,3 °C -6,5 °C
30 % -14,5 °C -11,4 °C
40 % -23,3 °C -20 °C
50 % -36,8 °C -33,3 °C

Températures de congélation selon la documentation Ciatesa. The Engineering ToolBox donne des valeurs voisines en volume pour l’éthylène glycol : -13,7 °C à 30 % et -23,5 °C à 40 %.

Pour un groupe froid, Ciatesa ajoute une règle de dimensionnement : le mélange doit protéger le fluide au moins 12 °C sous la température de sortie d’eau prévue à l’évaporateur. La marge est donc à calculer par rapport au point le plus froid du circuit, pas seulement par rapport à la météo.

Le propylène glycol protège un peu moins à concentration égale, mais il est souvent retenu en agroalimentaire pour sa moindre toxicité. Après une saison d’appoints en eau claire, le mélange s’est souvent dilué : un contrôle au réfractomètre avant novembre évite les mauvaises surprises.

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Comment éviter le gel des purgeurs et des lignes vapeur ? #

Les purgeurs de vapeur sont posés aux points bas, là où le condensat s’accumule. C’est aussi là qu’il gèle quand l’installation est à l’arrêt. Le fabricant TLV recommande d’isoler les purgeurs et la tuyauterie exposés, et de combiner isolation et traçage par grand froid.

L’isolation ne convient pas à tous les purgeurs. Selon TLV, un purgeur thermodynamique à disque isolé peut rester fermé longtemps et retenir le condensat, alors qu’un purgeur à flotteur libre fonctionne normalement sous calorifuge. Avant d’emmailloter un purgeur, vérifiez son type.

Pour les arrêts, TLV propose des vannes antigel qui vidangent le purgeur par gravité quand la pression tombe, à installer au point le plus bas. Le fabricant prévient que par froid extrême la vanne peut elle-même geler. Il préconise aussi un purgeur par section de batterie, car le purgeage groupé laisse des serpentins noyés.

Quelle check-list dérouler avant les premières gelées ? #

La tournée se prépare sur plan : repérez tous les tronçons extérieurs ou en local non chauffé, puis classez-les par criticité. L’ordre ci-dessous suit le trajet de l’énergie.

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  • Air comprimé : relever le point de rosée sous pression, tester chaque purgeur, vérifier les rubans chauffants et le réchauffeur de la salle.
  • Refroidissement : mesurer la concentration en glycol, comparer la protection au point le plus froid du circuit, contrôler les vidanges des tronçons exposés.
  • Vapeur : tester les purgeurs aux points bas, contrôler l’état du calorifuge, vérifier le fonctionnement des vannes antigel.
  • Arrêts de fin d’année : écrire la procédure de mise en sécurité hors gel, avec les vidanges à faire et la personne responsable.

Le dernier point compte autant que les autres. Les sinistres arrivent souvent pendant les fermetures longues, quand personne ne surveille la salle des compresseurs. La reprise mérite le même soin : les contrôles décrits dans notre article pour sécuriser le redémarrage après un arrêt s’appliquent aux utilités.

Cette tournée est aussi l’occasion de repérer les fuites et les pertes, détaillées dans notre guide pour maîtriser l’air comprimé, la vapeur et l’eau.

Questions fréquentes #

Un sécheur frigorifique suffit-il pour un réseau d’air comprimé en extérieur ?
Pas si la conduite descend sous son point de rosée, d’environ +3 °C. L’eau résiduelle condense puis gèle. Pour les tronçons exposés, un sécheur par adsorption, qui atteint -40 °C sous pression, est la solution habituelle.
Quelle concentration de glycol choisir pour un circuit de refroidissement ?
Elle dépend de la température la plus basse du circuit. Avec de l’éthylène glycol, 30 % protège vers -14 °C et 40 % vers -23 °C. Pour un groupe froid, Ciatesa demande une marge d’au moins 12 °C sous la température de sortie d’eau à l’évaporateur.
Peut-on isoler tous les purgeurs de vapeur ?
Non. TLV indique qu’un purgeur thermodynamique à disque isolé peut rester fermé et retenir le condensat. Un purgeur à flotteur libre, en revanche, supporte l’isolation, qui l’aide même à ne pas geler à l’arrêt.

À retenir #

  • Un point de rosée de +3 °C ne protège pas une conduite d’air comprimé exposée au gel.
  • La salle des compresseurs doit rester au-dessus de 5 °C, selon Atlas Copco.
  • Le glycol se contrôle chaque automne : 30 % d’éthylène glycol protège vers -14 °C seulement.
  • Les purgeurs de vapeur aux points bas gèlent les premiers : isolation adaptée au type de purgeur et vannes antigel.

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