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Personnaliser votre calendrier de changement de filtres

Par Robert Connor Rojina et Richard Juskowiak, filtration process Donaldson

Remplacer les filtres de votre processus au bon moment est essentiel pour la sécurité agroalimentaire et la rentabilité. Si vous remplacez les éléments trop tard, vous risquez une contamination par accumulation de moisissures et de bactéries. Si vous les remplacez trop tôt, vous risquez des temps d’arrêt et des dépenses inutiles. La planification idéale pour le changement des filtres est spécifique à chaque établissement.

Un programme d’entretien principal se base sur des dates prédéterminées du calendrier. Par nature, c’est très arbitraire. Un programme d’entretien optimisé, au contraire, est planifié en fonction des recommandations du fabricant et d’une évaluation minutieuse : performances de pression différentielle, test d’intégrité des éléments, ou les deux. Ce programme optimisé prend plus de temps à configurer, mais garantit un système plus sûr et plus rentable.

Voici les étapes recommandées du processus de planification de remplacement et d’évaluation des filtres :

Suivez les recommandations du fabricant du filtre à titre de référence.

Comme la stérilisation à la vapeur est un processus à température élevée, elle applique une contrainte aux éléments et use le média après un certain nombre de cycles. Les filtres sont livrés avec des directives de remplacement, généralement basées sur le nombre moyen de cycles de stérilisation qu’un filtre peut supporter. La plupart des éléments sur le marché permettent 80 à 90 cycles de stérilisation, bien que les plus récentes technologies, comme les filtres LifeTec™, ont été conçues par Donaldson pour permettre 100 cycles ou plus.

Ce programme de remplacement recommandé est un point de départ, mais votre installation peut mettre plus ou moins de contraintes sur un filtre. Cette demande peut aussi varier en fonction des saisons ou de vos ressources particulières. Les cycles par temps humides, par exemple, peuvent nécessiter une utilisation plus lourde de votre séparateur cyclonique et de vos filtres coalescents pour contrôler la moisissure dans l’air comprimé. L’eau de puits place des contraintes bien plus lourdes sur les préfiltres pour liquides que l’eau municipale.

Surveiller la pression différentielle.

La première façon d’établir un programme plus précis de planification de remplacement des filtres est de contrôler la pression différentielle (PD). La pression différentielle, mesurée en bar ou psi (livres par pouce au carré), correspond à la différence de pression en amont du filtre par rapport à la pression en aval. Ce changement de pression indique la quantité de restriction de débit provoquée par le filtre. Tant que la pression différentielle augmente, le filtre atteint sa fin de vie. Une importante chute de pression en aval vous avertira qu’il est temps de régénérer ou de remplacer les filtres avant qu’ils ne provoquent un arrêt coûteux. Cependant, cette méthode peut être plus difficile dans les usines avec des systèmes de filtration complexes.

Le fabricant du filtre peut recommander une pression différentielle maximale, mais la décision peut reposer sur des considérations économiques. Si un filtre démarre à une pression différentielle de 1 ou 2 psi, vous devrez peut-être retarder son changement jusqu’à atteindre 10 psi. Tant que la pression différentielle augmente, vos pompes devront fonctionner plus pour compenser la perte de pression au niveau du filtre et maintenir la cohérence de la sortie du processus. Cette technique crée un compromis entre l’augmentation des coûts énergétiques et le coût de remplacement de vos filtres. Si les filtres restent inchangés, ils finiront par être complètement obstrués avec des contaminants et pourraient provoquer des temps d’arrêt de production coûteux.

Conduire des tests d’intégrité.

Un autre moyen de déterminer votre niveau de contrainte sur les filtres est de tester l’état d’usure des filtres. Par exemple, si votre air, eau, ou vapeur sont plus contaminés que la moyenne, les tests peuvent préconiser un remplacement tous les quatre mois plutôt que les six mois recommandés.

Lors d’un test d’intégrité habituel, les éléments sont placés dans l’équipement qui mesure la pression différentielle, l’efficacité (pourcentage de capture), ou les deux. Les méthodes de test peuvent varier pour les filtres pour air, vapeur et liquide. Concernant les filtres à membrane pour liquides, la méthode la plus courante est l’application d’air comprimé à une membrane mouillée pour voir la facilité avec laquelle une bulle se forme sur le côté opposé (« valeur du point de bulle »). Si vous avez plusieurs éléments qui effectuent la même fonction dans votre processus, vous pouvez faire deux ou trois tests pour tous les représenter.

Un plan personnalisé doit également inclure la fréquence de stérilisation à la vapeur. Par exemple, si vous utilisez des éléments à membrane à la fin du processus de mise en bouteille de l’eau, vous pouvez tester l’intégrité des filtres à la fin d’un quart de travail défini et extrapoler ces données au fil des semaines ou des mois pour évaluer approximativement le bon intervalle de remplacement des filtres.  L’avantage est clair :  vous avez des mois pour planifier et stocker vos filtres de remplacement ainsi, lorsque le jour du remplacement arrive, vous avez les pièces dont vous avez besoin pour maintenir le fonctionnement de votre système.

Conclusion

Connaître les coûts des temps d’arrêt du remplacement des filtres peut aider à configurer un calendrier stratégique de remplacement des filtres. Donaldson peut vous aider à mener cette évaluation et à développer une stratégie personnalisée en matière de maintenance préventive qui minimise les temps d’arrêt en améliorant les performances du filtre. Notre équipe fournit également des séries initiales de tests pour les nouveaux clients afin de les aider à établir un calendrier de remplacement approprié.

Pour lire l’article complet, consultez notre contribution à Plant Engineering, octobre 2017.

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Richard Juskowiak est un spécialiste de l’assistance produits et Robert Connor Rojina est un ingénieur des applications de la division de filtration process chez Donaldson, un fournisseur mondial de solutions de filtration pour l’air stérile, les gaz, les liquides et la vapeur utilisés dans les industries agroalimentaires, d’emballages aseptiques, de l’encre, des peintures, des revêtements, des produits pharmaceutiques et d’autres industries de transformation. 
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