TL;DR / Résumé de référence rapide
| Écran | Ouverture nominale | Millimètres | pouces | Première vérification technique |
|---|---|---|---|---|
| 20 mesh | ≈840 µm | ≈0,840 mm | ≈0,0331 pouce | Capture des débris grossiers grâce à une surface plus ouverte et une moindre tendance au colmatage |
| 60 mesh | ≈250 µm | ≈0,250 mm | ≈0,0098 pouce | Captage de taille moyenne où les sections en aval nécessitent une protection plus fine |
| 100 mesh | ≈150 µm | ≈0,150 mm | ≈0,0059 pouce | Captage fin uniquement lorsque le système peut supporter un risque accru d'encrassement et de perte de charge |
Il s’agit là de références nominales utiles, et non d’ouvertures garanties pour chaque tamis. Le nombre de mailles indique le nombre d’ouvertures par pouce linéaire ; il ne définit pas le diamètre du fil, le tissage, la surface ouverte, la résistance du tamis ni le coefficient de débit du tamis assemblé. La norme ASTM E11 régit les ouvertures nominales et les tolérances des toiles de tamis d’essai, tandis que les caractéristiques d’un filtre en Y industriel doivent être vérifiées par rapport à la conception réelle fournie par le fournisseur. La règle pratique est simple : choisir le tamis le plus grossier qui permette encore de protéger le plus petit passage critique en aval. Se baser uniquement sur le nombre de mailles pour faire son choix peut entraîner une pression différentielle (ΔP) excessive, une cavitation au niveau de l’aspiration d’une pompe ou une protection insuffisante de l’équipement.
Une procédure de sélection rigoureuse permet d’éviter la plupart des erreurs. Tout d’abord, renseignez-vous auprès du fabricant de la pompe, de la vanne, du débitmètre ou de la buse pour connaître la taille de particules admissible. Ensuite, déterminez la distribution granulométrique des contaminants et la charge prévue, y compris les débris de démarrage. Troisièmement, présélectionnez une ouverture de tamis et calculez la perte de débit à débit maximal. Quatrièmement, répétez le contrôle hydraulique au seuil de nettoyage prévu. Enfin, vérifiez que l’ensemble tamis et support peut supporter la limite de pression différentielle indiquée par le fournisseur. Si des données manquent, considérez la maille comme provisoire. N’achetez pas d’élément plus fin pour compenser l’absence de données de procédé.
Tableau de conversion complet des tamis pour filtres en Y
Le tableau ci-dessous utilise des références courantes pour les toiles à armure toile. Les ouvertures réelles peuvent varier en fonction du diamètre des fils et de l'armure ; il convient donc de préciser une ouverture en microns lorsque la taille admissible des particules constitue une limite stricte. ASTM E11-24 définit les tolérances d'ouverture des tamis d'essai ; elle ne certifie pas automatiquement un tamis industriel.
| Maille | microns | mm | pouces | Type / structure de l'écran | Application industrielle typique |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 2,000 | 2.00 | 0.0787 | Tôle perforée ou treillis métallique à mailles larges | Gros scories de soudure et débris liés à la mise en service |
| 12 | 1,680 | 1.68 | 0.0661 | Tôle perforée ou treillis métallique à mailles larges | Calamine grossière et rouille de tuyau |
| 14 | 1,410 | 1.41 | 0.0555 | Tôle perforée ou treillis métallique à mailles larges | Préfiltration grossière |
| 16 | 1,190 | 1.19 | 0.0469 | Tôle perforée ou treillis métallique à mailles larges | Débris généraux dans les canalisations |
| 18 | 1,000 | 1.00 | 0.0394 | Fil métallique tissé épais, souvent soutenu | Protection de la pompe contre les impuretés grossières |
| 20 | 840 | 0.840 | 0.0331 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Débris dans la conduite d'aspiration de la pompe et dans les canalisations en général |
| 25 | 710 | 0.710 | 0.0280 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Sable grossier et tartre |
| 30 | 590 | 0.590 | 0.0232 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Protection des pompes et de l'eau industrielle |
| 35 | 500 | 0.500 | 0.0197 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Rouille fine de tuyau et sable plus grossier |
| 40 | 420 | 0.420 | 0.0165 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Protection des pompes lorsque des mesures de captage plus strictes sont justifiées |
| 45 | 354 | 0.354 | 0.0139 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Procédure générale de pré-filtration |
| 50 | 297 | 0.297 | 0.0117 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Conduites de contrôle d'un mètre et plus |
| 60 | 250 | 0.250 | 0.0098 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Vannes de régulation, vannes pilotes et sédiments de taille moyenne |
| 70 | 210 | 0.210 | 0.0083 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Passages de pilotage et instrumentation de plus petite taille |
| 80 | 177 | 0.177 | 0.0070 | Doublure tissée avec cylindre de soutien | Électrovannes et passages de régulation de précision |
| 100 | 149 | 0.149 | 0.0059 | Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien | Buses de précision, compteurs et instruments de mesure |
| 120 | 125 | 0.125 | 0.0049 | Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien | Particules fines issues de processus industriels |
| 140 | 105 | 0.105 | 0.0041 | Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien | Petits passages de pulvérisation, le cas échéant |
| 170 | 88 | 0.088 | 0.0035 | Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien | Protection de précision des buses |
| 200 | 74 | 0.074 | 0.0029 | Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien | Très petits orifices lorsque le fabricant de l'appareil l'exige |
La colonne « Application » sert à établir une présélection et ne constitue pas un cahier des charges d'achat. Commencez par vérifier la taille maximale admissible des particules indiquée par le fabricant de l'équipement en aval, puis vérifiez le débit, la différence de pression à vide, la charge de débris prévue et l'accès pour la maintenance.
Au-delà du tableau : pourquoi le nombre de mailles ≠ une filtration garantie
Le nombre de mailles correspond uniquement au nombre de pas. Dans un tissage carré simple, chaque pas comprend une ouverture plus un diamètre de fil :
Ouverture (µm) ≈ (25 400 / Mesh) − Diamètre du fil (µm)
À nombre de mailles égal, un fil plus épais donne une ouverture plus petite. Il occupe également une plus grande partie de la surface de l'écran. La surface ouverte géométrique approximative est la suivante :
% Surface ouverte = [Ouverture / (Ouverture + Diamètre du fil)]² × 100
Considérons deux tamis de 60 mesh. Leur pas est de 25 400 / 60 = 423,3 µm.
- Avec un fil de 0,19 mm (190 µm), l'ouverture est d'environ 233,3 µm et la surface ouverte est d'environ 30,41 TP3T.
- Avec un fil de 0,16 mm (160 µm), l'ouverture est d'environ 263,3 µm et la surface ouverte est d'environ 38,71 TP3T.
Les deux tamis sont commercialisés sous la référence « 60 mesh », mais la version à fils plus fins présente une ouverture supérieure d’environ 13% et une surface ouverte supérieure d’environ 27% par rapport à la version à fils plus épais. Sa résistance initiale est peut-être moindre, mais ses fils peuvent également présenter une marge de résistance mécanique plus faible. Le fil plus épais est peut-être plus résistant, mais sa surface ouverte plus réduite augmente la vitesse frontale à travers chaque ouverture.
Ne convertissez pas directement cette comparaison en une valeur ΔP fixe. Le résultat final dépend également de la surface totale du tamis, de la géométrie du corps, de la densité et de la viscosité du fluide, du débit, de l'état d'encrassement et des données Kv/Cv fournies par le fabricant. Pour une conduite réelle, obtenez la courbe de perte de charge avec filtre propre correspondant à la taille du corps et au tamis proposés, puis effectuez les calculs pour les débits normal et maximal. Enregistrez cette courbe de référence « propre » lors de la mise en service.
Mécanique des structures : tôle perforée ou treillis métallique tissé
Un tamis perforé est fabriqué en perçant des trous dans une tôle, puis en l'enroulant pour former un cylindre. Il est rigide et résistant, mais sa finesse de tamisage est généralement grossière. Guide sur les filtres de Spirax Sarco décrit des ouvertures perforées typiques d'environ 0,8 à 3,2 mm. Un tamis perforé constitue donc à lui seul un choix pratique pour les débris courants, en particulier lorsque la taille de maille requise est supérieure à environ 1 mm.
La filtration fine nécessite un assemblage différent. Le treillis métallique peut offrir des ouvertures allant jusqu’à quelques dizaines de microns, mais il ne faut pas s’attendre à ce qu’une fine doublure en treillis puisse, à elle seule, supporter un pic important de pression différentielle. Pour des mailles de 60, 100 ou plus fines dans le cadre d’un filtre en Y, il convient de spécifier une doublure en treillis posée contre un cylindre de support perforé. Le sens d’écoulement doit exercer une pression sur la maille pour la maintenir contre son support, et non la décoller. Vérifiez auprès du fournisseur la fixation de la doublure, la perforation du support, la résistance à l’affaissement et la conception de la grille de remplacement.
Cette distinction est importante en cas d'obstruction. Une membrane soutenue transfère la charge vers le cylindre de renfort. Une membrane non soutenue ou mal orientée peut se déformer, se déchirer ou se détacher au niveau de sa couture. Le corps peut rester étanche alors que la fonction de filtration a déjà cessé de fonctionner.
Veillez à bien distinguer ces trois termes liés à la superficie. Surface brute de l'écran est la surface extérieure de l'élément cylindrique. Espace ouvert correspond au pourcentage de la surface du tissu constitué d'ouvertures plutôt que de fils métalliques. Surface de filtration effective Il s'agit de la surface ouverte utile après déduction des joints, des supports et des parties masquées par le corps. Un grand cylindre fabriqué à partir d'un treillis à faible surface ouverte peut tout de même constituer un obstacle, tandis qu'un élément compact peut s'encrasser rapidement même si son treillis métallique présente une surface ouverte élevée. Demandez les données relatives à la perte de charge du filtre assemblé plutôt que d’estimer ses performances à partir d’un simple échantillon de maille.
Adapter la taille des mailles à la protection des équipements en aval
L'équipement à protéger détermine la limite supérieure de la taille des particules. Le réseau de tuyauterie détermine la finesse maximale de tamisage possible sans entraîner de ΔP inacceptable ni nécessiter d'entretien. Il convient de tenir compte de ces deux aspects avant de choisir un maillage.
| Équipements en aval | Plage de démarrage pratique | Pourquoi | Contrôle technique obligatoire |
|---|---|---|---|
| Aspiration d'une pompe centrifuge | Une granulométrie comprise entre 20 et 40 mesh est recommandée pour une première analyse | Les tamis à mailles plus larges retiennent les scories de soudure, le calamine et la rouille tout en nécessitant une pression d'aspiration moindre qu'un tamis à mailles fines | Prendre en compte les pertes dues au filtre propre et au filtre encrassé dans le NPSHa ; respecter la marge NPSH requise par le fabricant de la pompe |
| Vanne de régulation / électrovanne | 60 à 80 mesh lorsque les sièges, les pilotes ou les petits orifices l'exigent | Une filtration plus fine réduit le risque que des débris viennent se loger dans les passages de régulation ou de pilotage | Tenez compte du passage interne le plus petit et des exigences de filtration du fabricant, et non du diamètre de la conduite de la vanne. |
| Purgeur de vapeur / conduite auxiliaire de chaudière | Souvent de 20 à 60 mesh, choisie pour retenir les impuretés et les débris | Le tartre et la magnétite peuvent obstruer les sièges ; les cycles thermiques exercent également une contrainte sur le filtre, le joint et le raccord du bouchon. | Vérifier l'adéquation entre la pression et la température de la vapeur, le matériau de la grille, l'orientation de l'installation et la procédure de purge |
| Débitmètre / buse de pulvérisation fine | 100 à 200 mesh lorsque le fabricant de l'appareil précise cette plage | Les petits alésages peuvent se boucher avec du sable fin, des fragments de PTFE ou des matières solides issues du processus de production. | Ne considérez la finesse de 100 à 200 mesh comme obligatoire que si le fabricant du débitmètre ou de la buse l'exige ; vérifiez la différence de pression à vide (ΔP) et la fréquence de nettoyage. |
Au niveau de l'aspiration d'une pompe, la perte due au filtre réduit directement la hauteur d'aspiration positive nette disponible (NPSHa). Grundfos explique une pression d'aspiration insuffisante peut permettre au liquide d'atteindre sa pression de vapeur et de provoquer de la cavitation. Un tamis de 100 mesh peut sembler plus sûr sur un diagramme de particules, mais il rend la pompe moins sûre sur le plan hydraulique. Vérifiez la courbe de la pompe au débit maximal prévu et tenez compte de la condition de tamis encrassé ou du seuil d'alarme dans le calcul du NPSH.
Pour les buses, choisissez le tamis en fonction de l'orifice plutôt que d'utiliser une référence universelle. La société Spraying Systems Co. déclare qu'un filtre à liquide doit retenir les particules plus grosses que celles qui peuvent passer par l'orifice de la buse. Les consignes d'utilisation de l'équipement préconisent des mailles allant de 30 à 50, voire jusqu'à 200, selon la conception de la buse. C'est en raison de cette variation que la fiche technique de la buse fait office de référence.
L'entretien des installations à vapeur nécessite la même rigueur. Mettez le système en service progressivement, vérifiez la pression et la température admissibles pour le filtre monté, puis inspectez la grille et les éléments d'étanchéité après les cycles thermiques. La désignation “ 800 WOG ” correspond à une pression admissible à froid, sans choc thermique, pour l'eau, le pétrole et le gaz ; il ne s'agit pas d'une pression nominale de 800 psi pour la vapeur.
Perte de charge (ΔP), dynamique d'encrassement et effondrement du tamis
Un tamis propre se caractérise par une chute de pression déterminée par le débit et la surface ouverte. À mesure que des débris recouvrent la surface, les ouvertures restantes supportent une vitesse plus élevée. La chute de pression (ΔP) augmente alors de manière non linéaire, et cette augmentation peut s'accélérer vers la fin d'un cycle de nettoyage. Il convient d'observer la tendance de ΔP à un débit comparable ; une mesure prise à la moitié du débit ne peut pas être comparée directement à la valeur de référence au débit maximal.
Utilisez deux prises de pression ou manomètres, l’un en amont et l’autre en aval. Lors de la mise en service, enregistrez la différence de pression (ΔP) à l’état propre, aux débits de fonctionnement normal et maximal. Définissez le seuil de maintenance par rapport à cette valeur de référence. À titre indicatif, programmez un nettoyage ou une purge contrôlée lorsque la ΔP augmente d’environ 5 à 8 psi (0,35 à 0,55 bar) au-dessus de la valeur à vide, à condition que le fournisseur de l'équipement et le procédé le permettent. Il s'agit d'un seuil de déclenchement, et non d'une limite universelle pour les tamis. Les systèmes de pompage à faible NPSH, les tamis fragiles ou les boucles de régulation sensibles peuvent nécessiter une intervention bien plus précoce.
Cette gamme est conforme à Manuel du filtre en Y d'Eaton, qui préconise un nettoyage après une augmentation de 5 à 10 psi sur les modèles concernés. Ce même manuel recommande de ne pas dépasser 20 psi sur ces filtres spécifiques. Ne transposez pas cette valeur de 20 psi à un filtre d’un autre fabricant ; vérifiez la pression différentielle autorisée pour l’ensemble concerné.
Si la différence de pression (ΔP) continue d'augmenter, la grille peut se bomber vers l'intérieur, se fendre au niveau d'un joint, se déchirer ou s'affaisser contre le support. Une chute soudaine de ΔP n’est pas toujours une bonne nouvelle. Si le débit revient à la normale sans nettoyage, cela peut signifier que la grille a cédé et ouvert un chemin de dérivation à travers l’élément endommagé. Le corps peut paraître normal, tandis que la rouille, le tartre et les débris du joint se dirigent directement vers la pompe, la vanne ou la buse.
Après chaque nettoyage, inspectez le tamis à contre-jour pour détecter d'éventuels trous, déchirures, coutures descousues et déformations permanentes. Inspectez également le cylindre de support, le joint du bouchon et les surfaces d'appui. Un tamis présentant une déchirure localisée doit être remplacé et ne doit pas être remis en service, même si la majeure partie de sa surface semble intacte.
Prévoyez la méthode d'entretien avant la mise en service. Dirigez la purge vers un point de vidange fermé et sûr, ou vers un point de collecte compatible avec le fluide, la température et la pression. Si le bouchon doit être ouvert, isolez les deux côtés, dépressurisez, vidangez et vérifiez l'absence totale d'énergie avant de le desserrer. Nettoyez du côté propre vers le côté sale afin que les débris soient expulsés par les orifices plutôt que de s'enfoncer davantage dans le maillage. Notez le type de débris, la différence de pression (ΔP) avant le nettoyage et le nombre d'heures de fonctionnement depuis l'entretien précédent. Un raccourcissement de l'intervalle de maintenance indique un changement de procédé, une contamination au démarrage, un filtre de dimensions insuffisantes ou une maille plus fine que ne l'exige l'équipement.
Comment choisir le filtre en Y adapté (liste de contrôle en 7 points)
Veuillez joindre les sept valeurs suivantes à votre demande. Elles permettent au fournisseur d'évaluer de manière globale le matériau, le maillage, la taille du corps et les besoins en maintenance.
- Fluide et compatibilité : Indiquez le nom du fluide, sa concentration, son pH, sa teneur en matières solides et en chlorure. Précisez également les produits chimiques de nettoyage et les milieux de contamination.
- Température : Indiquez les températures normale, maximale et minimale, ainsi que les conditions de cycle thermique ou de vapeur.
- Classe de pression : Indiquez la pression normale, la pression nominale, l'exposition aux coups de bélier et la norme applicable en matière de tuyauterie.
- Débit : Indiquez le débit normal, minimal et maximal, ainsi que la densité et la viscosité du fluide, le cas échéant.
- Diamètre et raccordement des tuyaux : Précisez la cote nominale et la norme exacte relative au filetage ou à la bride. La mention “ fileté ” seule ne suffit pas.
- Taille de particule visée : Indiquez la taille maximale des particules que les équipements en aval sont susceptibles de recevoir, en microns, ainsi que la taille de maille et le diamètre du fil proposés, s'ils sont connus.
- ΔP maximal admissible : Indiquez le budget alloué au nettoyage, le seuil de déclenchement de l'alarme ou du nettoyage, la limite de pression différentielle de l'écran et la fréquence de nettoyage requise.
Pour les services filetés qui respectent les limites techniques publiées, le Filtre de type Y Yzng Trong Il est doté d'un corps en acier inoxydable 316, de raccords filetés PT de 1/4″ à 3″, d'une résistance nominale de 800 WOG et de tamis en acier inoxydable 316 de 20, 60 ou 100 mesh. Utilisez ces informations pour établir une présélection, puis vérifiez les sept conditions de conduite mentionnées ci-dessus. Les filetages NPT et PF, l’adéquation à la température, la compatibilité chimique, la composition exacte du tamis et la pression différentielle admissible doivent tous être confirmés dans le devis.
Foire aux questions (FAQ)
Le maillage 60 est-il toujours le meilleur choix pour un usage général ?
Non. Il s'agit de la valeur intermédiaire parmi les options courantes 20/60/100, et non d'une valeur par défaut fixée par les ingénieurs. Un tamis de 60 mailles peut être trop fin au niveau de l'aspiration d'une pompe présentant une faible marge NPSH, et trop grossier pour une petite buse. Choisissez en fonction de la limite de particules en aval, puis vérifiez le débit et les besoins d'entretien.
Que se passe-t-il si le maillage est trop fin ?
La perte de charge due au nettoyage augmente, le tamis retient une plus grande partie des particules solides entrantes et l'intervalle entre les nettoyages se raccourcit. Au niveau de l'aspiration d'une pompe, la perte de pression d'entrée peut réduire le NPSHa et provoquer de la cavitation. Si l'entretien est retardé, le tamis peut se déformer ou être projeté hors de son logement. Une maille plus fine améliore la protection uniquement lorsque le système est capable de la maintenir propre et que l’équipement nécessite une ouverture plus petite.
Comment convertir mathématiquement les « mesh » en microns ?
Pour un tissage carré simple :
Ouverture (µm) ≈ 25 400 / nombre de mailles − diamètre du fil (µm)
Le nombre de mailles seul, sans tenir compte du diamètre du fil, n'est pas suffisant. Par exemple, un tamis de 60 mailles présente un pas de 423,3 µm. En soustrayant un fil de 173 µm, on obtient une ouverture d'environ 250 µm ; un autre diamètre de fil donne une autre ouverture. Pour les applications critiques, utilisez l'ouverture mesurée ou spécifiée par le fabricant du tamis.
Le treillis en acier inoxydable 316 résiste-t-il à tous les milieux chimiques ?
Non. Le molybdène confère à l'acier 316 une meilleure résistance aux chlorures et aux acides réducteurs que l'acier 304, mais il ne rend pas l'acier 316 totalement insensible à ces agents. Une exposition à des chlorures à haute température ou sous forme concentrée peut entraîner la formation de piqûres ou de fissures de corrosion sous contrainte, et les acides réducteurs puissants peuvent dépasser la plage d'utilisation de l'alliage en fonction de leur concentration, de la contamination et de la température. Le Institut du nickel recommande de choisir le matériau en fonction de l'environnement d'utilisation spécifique. Vérifiez la compatibilité en tenant compte du nom du fluide, de sa concentration, de sa teneur en chlorure, de la température, de l'aération et des produits chimiques de nettoyage.