Guide des mailles des filtres en Y : microns, débit et perte de charge

Filtre en Y en acier inoxydable 316 installé dans une tuyauterie de process industrielle

TL;DR / Résumé de référence rapide

Écran Ouverture nominale Millimètres pouces Première vérification technique
20 mesh ≈850 µm ≈0.850 mm ≈0.0335 in 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

These are useful nominal references, not guaranteed apertures for every screen. Mesh count describes how many openings occur per linear inch; it does not define wire diameter, weave, open area, screen strength or the assembled strainer’s flow coefficient. ASTM E11 controls nominal apertures and tolerances for test-sieve cloth, while an industrial Y-strainer screen must be confirmed against its supplier’s actual construction. The practical rule is simple: select the coarsest screen that still protects the smallest critical downstream passage. Choosing by mesh number alone can produce excessive differential pressure (ΔP), cavitation at a pump suction or inadequate equipment protection.

A disciplined selection sequence prevents most mistakes. First, obtain the allowable particle size from the pump, valve, meter or nozzle manufacturer. Second, identify the contaminant size distribution and expected loading, including start-up debris. Third, shortlist a screen aperture and calculate clean loss at maximum flow. Fourth, repeat the hydraulic check at the planned cleaning trigger. Finally, verify that the screen and support assembly can withstand the supplier’s stated differential-pressure limit. If any input is missing, treat the mesh as provisional. Do not purchase a finer element to compensate for missing process data.

Comparaison macroscopique de tamis en acier inoxydable de 20, 60 et 100 mesh

Tableau de conversion complet des tamis pour filtres en Y

The table below lists the nominal test-sieve apertures in ASTM E11 and ISO 3310-1, with inch values converted from millimetres. Actual industrial screens vary with wire diameter, weave or perforation size, so specify an aperture in microns when the allowable particle size is a hard limit. 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 1,700 1.70 0.0669 Tôle perforée ou treillis métallique à mailles larges Calamine grossière et rouille de tuyau
14 1,400 1.40 0.0551 Tôle perforée ou treillis métallique à mailles larges Préfiltration grossière
16 1,180 1.18 0.0465 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
20 850 0.850 0.0335 Perforated plate or woven liner with support cylinder 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
30 600 0.600 0.0236 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
40 425 0.425 0.0167 Doublure tissée avec cylindre de soutien Protection des pompes lorsque des mesures de captage plus strictes sont justifiées
45 355 0.355 0.0140 Doublure tissée avec cylindre de soutien Procédure générale de pré-filtration
50 300 0.300 0.0118 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
70 212 0.212 0.0083 Doublure tissée avec cylindre de soutien Passages de pilotage et instrumentation de plus petite taille
80 180 0.180 0.0071 Doublure tissée avec cylindre de soutien Électrovannes et passages de régulation de précision
100 150 0.150 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
140 106 0.106 0.0042 Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien Petits passages de pulvérisation, le cas échéant
170 90 0.090 0.0035 Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien Protection de précision des buses
200 75 0.075 0.0030 Doublure à mailles fines avec cylindre de soutien Très petits orifices lorsque le fabricant de l'appareil l'exige

The application column is a screening shortlist, not a purchase specification. Start with the downstream equipment maker’s maximum allowable particle size, then check flow, clean ΔP, expected debris loading and maintenance access.

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.

Do not convert that comparison directly into a fixed ΔP value. The assembled result also depends on total screen area, body geometry, fluid density and viscosity, flow rate, fouling state and the supplier’s Kv/Cv data. For a real line, obtain the clean-strainer pressure-loss curve for the proposed body size and screen, then calculate at normal and maximum flow. Record that clean baseline during commissioning.

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. Spirax Sarco’s strainer guidance 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 is the usable open area after deducting seams, supports and portions shielded by the body. A large cylinder made from low-open-area mesh can still be restrictive, while a compact element may foul quickly even if its wire cloth has a high open area. Ask for the assembled strainer’s pressure-loss data instead of estimating performance from a mesh coupon alone.

Coupe comparant un tamis perforé à une doublure en treillis tissé renforcé

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 Include clean and dirty strainer loss in NPSHa; keep the pump maker’s required NPSH margin
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 Use the smallest internal passage and maker’s filtration requirement, not valve line size
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 Eaton’s Y-strainer manual, which calls for cleaning after a 5–10 psi increase on the covered models. The same manual warns not to exceed 20 psi across those specific screens. Do not transfer that 20 psi value to another manufacturer’s screen; obtain the permitted differential pressure for the actual assembly.

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.

Filtres en Y propres et obstrués présentant une pression différentielle faible et élevée

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.

  1. 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.
  2. Température : Indiquez les températures normale, maximale et minimale, ainsi que les conditions de cycle thermique ou de vapeur.
  3. Classe de pression : Indiquez la pression normale, la pression nominale, l'exposition aux coups de bélier et la norme applicable en matière de tuyauterie.
  4. Débit : Indiquez le débit normal, minimal et maximal, ainsi que la densité et la viscosité du fluide, le cas échéant.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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 provides a 316 stainless steel body, PT threaded connections from 1/4″ to 3″, an 800 WOG body rating and 20, 60 or 100 mesh SUS 316 screens. The standard 20-mesh screen is a single-layer perforated cylinder. Use those details as a shortlist, then check the seven line conditions above. NPT and PF threads, temperature suitability, chemical compatibility, the construction of the 60 and 100 mesh screens and the allowable differential pressure should all be confirmed on the quotation.

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)

Mesh count without wire diameter is not enough. For example, 60 mesh has a 423.3 µm pitch. Subtracting a 173 µm wire gives an opening near 250 µm; another wire diameter gives another opening. Use the screen maker’s measured or specified aperture for critical service.

Le treillis en acier inoxydable 316 résiste-t-il à tous les milieux chimiques ?

No. Molybdenum gives 316 better resistance to chlorides and reducing acids than 304, but it does not make 316 immune. Hot or concentrated chloride service can cause pitting or stress-corrosion cracking, and strong reducing acids can exceed the alloy’s useful range depending on concentration, contamination and temperature. The 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.

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