Dépoussiérage dans les procédés de projection thermique - Conception de hotte

Conception appropriée du système

Les systèmes de ventilation de régulation de la poussière produite par les procédés de projection thermique comprennent généralement des conduites destinées à l’écoulement de l’air chargé en poussières vers un dépoussiéreur et un ventilateur pour faire circuler l’air dans le système. La conception du système de ventilation comporte une partie importante : la stratégie utilisée pour capturer la poussière dans la cabine ou la cellule de projection thermique elle-même. L’augmentation du débit d’air à travers la cellule est insuffisante pour mieux capturer la poussière et cette approche gaspille généralement de l’énergie.  En analysant la disposition de la cellule, l’emplacement de la source d’air d’appoint et la position de la cible de projection thermique, il est possible d’améliorer radicalement la capture et l’échappement des poussières de pertes de pulvérisation.

Tout d’abord, tenez compte de l’air d’appoint entrant dans la cellule (cabine) de projection thermique close. Au bout du compte, tout l’air vicié chargé de poussières extrait de la cabine par le dépoussiéreur doit être remplacé par de l’air aspiré dans la cabine. L’air d’appoint est aspiré par les ouvertures de la cabine, ou par une unité d’air d’appoint dédiée qui est généralement installée à l’extérieur du bâtiment et qui redistribue l’air directement à la cabine par des conduits.  La conception du système d’air d’appoint peut être déterminante pour celle du système de régulation de la poussière car elle peut entraîner une pression négative (à vide) ou une pression positive dans la cabine.  Un léger vide dans la cabine peut aider à éviter des conditions de pression positive imprévues lorsque le dépoussiéreur effectue un nettoyage par impulsions.  Pendant le nettoyage par impulsions, de brefs jets d’air de sens contraire peuvent provoquer une légère augmentation de la pression dans la cabine. Cette augmentation de la pression risque d’ouvrir une porte d’accès et d’activer accidentellement les interrupteurs de fin de course de la porte, ce qui crée un arrêt d’urgence intempestif du processus de pulvérisation. Les fabricants de cabines doivent être consultés sur la quantité de vide pouvant être appliquée à leur cellule de projection thermique.

Une stratégie visant à gérer le flux d’air dans la cabine consiste à installer des raccords d’air d’appoint en face des points d’extraction d’air sur la cabine, afin de créer un flux de ventilation transversal. Toutefois, étant donné que les raccords d’air d’appoint comportent souvent des dispositifs d’atténuation acoustique (silencieux), il est logique de placer les raccords d’air d’appoint au-dessus de la cabine. Toute stratégie de raccordement à même d’accroître les possibilités de mise en place d’un modèle de flux d’air de ventilation transversal dans la cabine est utile pour réduire les risques d’accumulation de poussières dans la cabine. 

L’extraction de l’air vicié de la cabine peut être effectuée avec deux types de flux d’air : vers le bas ou horizontalement. Bien que les modèles de flux d’air vers le bas fonctionnent bien dans les conceptions de dépoussiéreurs, ils peuvent présenter des difficultés dans la conception d’une cabine. Dans une cabine caractérisée par un modèle de flux descendant, le plancher est remplacé par une ouverture grillagée placée au-dessus d’une chambre, ou plenum.  L’air vicié est aspiré vers le bas dans le plenum et à travers les conduits en direction du dépoussiéreur. Cette conception présente l’avantage d’utiliser la force de gravité pour attirer la poussière vers le dépoussiéreur et permet de supprimer pratiquement toutes les pertes de pulvérisation. Le défi consiste à maintenir la poussière en mouvement dans l’air à l’intérieur de ce plenum installé sous le plancher. Avec une conception appropriée, il est possible d’aspirer la poussière vers le plenum. Toutefois, si le plenum n’est pas conçu correctement, la poussière se dépose dans le plenum, ce qui rend l’entretien difficile.  Dans une cabine à flux descendant, la vitesse de l’air dans la section transversale du plenum est souvent maintenue à un niveau beaucoup plus élevé que la vitesse descendante dans la cabine, à raison de plus de 762 mètres (2 500 pieds) par minute, de sorte que la poussière ne se dépose pas dans le plenum.  Cette exigence rend la conception d’un plenum efficace particulièrement difficile.

Les cabines à flux descendant doivent également être suffisamment hautes pour permettre l’installation du plenum sous le plancher. Il est parfois possible d’utiliser une fosse sous la cabine, mais les cabines et leurs plenums sont généralement installés au niveau de l’atelier. 

La seconde méthode permettant d’extraire l’air vicié d’une cabine consiste à adopter un modèle de flux d’air horizontal. Cette méthode de conception exige que le plenum soit placé à proximité du point de pulvérisation. Ce modèle a pour avantage de permettre la conception de hottes de plenum plus petites et mieux adaptées à l’usage. Des hottes plus petites dirigent des flux d’air ciblés là où l’air est le plus nécessaire, c’est-à-dire derrière la cible de pulvérisation. Cette conception vise à utiliser la vitesse inhérente des matériaux pulvérisés et le modèle de flux de l’air d’appoint entrant dans le plenum afin de capturer le plus de pulvérisation excessive possible. Cette approche nécessite généralement un volume d’air total moins élevé pour éliminer l’excédent de pulvérisation par rapport à une cabine équipée d’un flux descendant. Cette approche implique de nombreux facteurs, mais les installations effectuant la pulvérisation de composants de turbine utilise cette méthode avec succès depuis de nombreuses années. 

Dans certains cas, les cibles de formes particulières nécessitent des solutions entièrement sur-mesure. Par exemple, la projection thermique sur des formes cylindriques de tours peut se révéler particulièrement problématique. Une conception de cabine avec un flux descendant peut représenter une bonne stratégie de contrôle de la poussière ; si cette solution n’est toutefois pas possible, les hottes à fentes courtes peuvent tout aussi bien fonctionner. La hotte à fentes tire parti de la capacité de la fente à répartir l’extraction d’air sur une grande surface, en optimisant ainsi l’efficacité de l’extraction d’air sur toute la longueur d’une tour. Ces hottes d’extraction plus complexes doivent être conçues selon les meilleures pratiques de conception décrites dans le manuel de référence sur la ventilation industrielle intitulé « Industrial Ventilation Manual, A Manual of Recommended Practice for Design », publié par l’American Council of Governmental Industrial Hygienists.

S’il n’est pas possible de confiner entièrement le processus de pulvérisation à l’intérieur d’une cabine, des hottes plus réduites peuvent parfois être employées comme des systèmes locaux de ventilation par aspiration à l’endroit où la pulvérisation est effectuée.  Toute projection thermique en plein air doit être correctement analysée afin d’en vérifier la conformité avec les réglementations environnementales et sanitaires. 

Un autre défi lié au contrôle de la poussière dans les cabines de projection thermique est l’utilisation de ponts roulants pour l’entrée et la sortie des cibles de pulvérisation dans les cabines. Des modèles de cabine spéciaux munis d’ouvertures sur le haut sont souvent utilisés, bien qu’ils puissent toutefois interférer avec le contrôle des emplacements d’air d’appoint. Ces obstacles peuvent nuire à la perfection des conceptions, mais ils peuvent souvent être gérés dans des limites raisonnables. 

Même les cabines de projection thermique les plus soigneusement conçues ne capturent pas nécessairement toutes les poussières provenant des pertes de pulvérisation. L’entretien doit donc toujours être inclus dans tout plan de contrôle de la poussière. Dans certains cas, les contrôleurs qui dirigent et positionnent le pistolet de pulvérisation thermique peuvent également servir à activer l’aspiration des zones de flux d’air faible ou mort dans la cabine.  Cette opération peut contribuer à éliminer la poussière restante pendant le fonctionnement du dépoussiéreur. 

Comme pour bon nombre d’activités de ventilation industrielle, les règlements en vigueur au niveau local, régional ou national peuvent influer sur la conception d’un système de ventilation de la poussière. Vous devez donc consulter les autorités compétentes avant de finaliser vos conceptions. Vous pouvez également bénéficier de l’assistance d’un professionnel connaissant bien les pratiques de conception en matière de contrôle de la poussière.