Dans de nombreuses applications industrielles, les pompes pneumatiques à double membrane garantissent un pompage fiable. Elles proposent de hautes performances pour la manipulation et le transfert de fluides à des pressions et des débits relativement faibles. Cristiano Giancola, superviseur de formation chez Graco, société qui distribue une large gamme de pompes pour le transfert des fluides, nous partage les éléments clés qu’il faut connaître au moment d’établir la configuration adéquate de ce type de pompes.

Les pompes pneumatiques à double membrane sont particulièrement polyvalentes et permettent d’assurer l’avancement des process indépendamment de l’environnement : elles peuvent être installées au-dessus ou au-dessous du niveau du sol et peuvent fonctionner dans des conditions normales ou extrêmes. Pour garantir un fonctionnement fiable et en toute sécurité, la bonne configuration d’une pompe est essentielle. Les propriétés des fluides à traiter doivent alors être prises en compte, comme les niveaux de pH, le degré abrasif, la température ou encore la densité. La compatibilité chimique de la pompe doit également être vérifiée.
Afin de guider au mieux leurs clients, les fabricants proposent généralement des guides sur leur site Internet afin de s’assurer que les matériaux utilisés sont compatibles avec le fluide transféré. Via des outils de sélection de pompe en ligne, les utilisateurs peuvent retrouver le produit qui correspond le plus à leurs besoins. On retient cependant que les outils de configuration peuvent sembler compliqués à prendre en main, notamment au regard du vaste choix de matériaux disponibles pour les composants de pompe. Une décision judicieuse permet de réduire de manière significative le coût total de la pompe, tandis qu’une erreur de choix conduit parfois à des dépenses bien supérieures par rapport aux besoins. Il est donc nécessaire d’identifier et adopter les membranes, les sièges de bille et billes les plus adaptés ainsi que les meilleures sections de fluide pour diverses applications avec de multiples caractéristiques de fluides. Cristiano Giancola dresse ici les directives générales ainsi que les éléments à prendre en compte au moment d’établir la configuration adéquate. Outre ces recommandations, les utilisateurs sont tenus de vérifier les caractéristiques établies par le fabricant ainsi que les guides de compatibilité chimique.

Les limites de la température

Il convient tout d’abord d’identifier les limites de température de tous les composants de la pompe. Ses composants internes peuvent parfois afficher une cote de température extrêmement basse ou élevée, sans pour autant que le corps de la pompe supporte ces mêmes températures, et inversement. Au moment de configurer une pompe pneumatique à double membrane, il est essentiel de connaître les températures de fonctionnement de chaque composant, par l’intermédiaire notamment des caractéristiques produit spécifiées par le fabricant. L’augmentation de la température de fonctionnement revêt une incidence significative lors du choix des matériaux. Par exemple, les corps de pompe en plastique ne sont pas recommandés, étant donné qu’un écoulement/fluage à froid peut conduire à des fuites. À partir du moment où les températures dépassent le seuil des 80 °C, le choix des composants internes compatibles est davantage limité. En effet, à de telles températures, les matériaux comme les caoutchoucs éthylène-propylène-diène monomère (EPDM), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le polyfluorure de vinylidène (PVDF) et le fluoroélastomère (FKM ou Viton) sont à privilégier. Le FKM et l’EPDM affichent les résistances thermiques les plus élevées, à 160 °C et à 135 °C respectivement, et devancent donc le PVDF (107 °C) et le PTFE (100 °C). En ce qui concerne les températures froides, adaptées aux environnements froids jusqu’à -20 °C, et doivent donc se composer d’aluminium, d’acier inoxydable, d’EPDM, de FKM et de santoprène.

L’environnement corrosif

Afin que la pompe pneumatique à double membrane puisse gérer les produits chimiques ou fluides corrosifs caractérisés par une fluctuation des concentrations et/ou des niveaux de pH, le corps de pompe ainsi que ses composants internes doivent être sélectionnés avec soin pour éviter tout risque de corrosion et veiller à la compatibilité de l’unité tout en réduisant les besoins en matière de maintenance. Pour de telles applications, les corps de pompe en plastique, comme le polypropylène, le PVDF, le Kynar et le PTFE sont souvent privilégiés en raison de leur inertie chimique.
Le PTFE affiche la plus haute compatibilité chimique et peut généralement être utilisé en toute sécurité tant avec les produits chimiques de base qu’avec les acides les plus agressifs. Toutefois, il se peut que le PTFE constitue une surspécification. En effet, d’autres matériaux, comme le polypropylène et le PVDF pourraient très bien faire l’affaire. Dès lors, les guides de compatibilité chimique du fabricant se révèlent essentiels afin de déterminer les matériaux les plus adaptés en fonction des fluides ou des produits chimiques utilisés.
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À lire en intégralité dans le Journal des Fluides n°80 Juin/Juillet 2017